JP2017145805A - エンジン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】新気取込み径路が排気ガス浄化装置から受ける熱の影響を低減する。
【解決手段】エンジン装置は、エンジン１からの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置２を備えており、排気ガス浄化装置２の長手方向がエンジン１の出力軸３と直交するように、排気ガス浄化装置２をエンジン１に搭載している。出力軸３に沿ったエンジン１の第１側面に過給機６０が設けられている。過給機６０におけるコンプレッサ６２の吸気口９２は排気ガス浄化装置２の下方位置に向けて開口されている。吸気口９２に一端側６５ａの端部が接続される吸気管６５は、その他端側６５ｂを折り返したＵ字状を有している。
【選択図】図１１

Description

本願発明は、例えば建設土木機械、農作業機及びエンジン発電機といった作業機に搭載されるエンジン装置に関するものである。

昨今、ディーゼルエンジン（以下単にエンジンという）に関する高次の排ガス規制が適用されるのに伴い、エンジンが搭載される建設土木機械、農作業機及びエンジン発電機等に、排気ガス中の大気汚染物質を浄化処理する排気ガス浄化装置を搭載することが望まれている。排気ガス浄化装置としては、排気ガス中の粒子状物質等を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）が知られている（特許文献１〜３参照）。

特開２０００−１４５４３０号公報 特開２００３−２７９２２号公報 特開２０１４−１９０２０５号公報

ところで、ＤＰＦにおいては、経年使用でスートフィルタに堆積する粒子状物質を、エンジンの駆動時に燃焼除去させてスートフィルタを再生させる技術がある。よく知られているように、スートフィルタ再生動作は、排気ガス温度が再生可能温度（例えば３００℃程度）以上で生ずるから、ＤＰＦを通過する排気ガス温度は再生可能温度以上であることが望ましい。このため、以前から、ＤＰＦを排気ガス温度が高い位置、すなわちエンジンに直接搭載したいという要請がある。

この点、特許文献３にはＤＰＦをエンジンに直接搭載した構成が開示されている。しかし、特許文献３の構成では、エンジンに新気（外部空気）を取り込むための吸気口がＤＰＦの下方位置に向けて開口されており、新気取込み径路がＤＰＦ直下をほぼ直線状に通っているので、新気がＤＰＦからの熱によって加熱されやすい点において改善の余地があった。

本願発明は、上記のような現状を検討して改善を施したエンジン装置を提供することを技術的課題としている。

本願発明にかかるエンジン装置は、エンジンからの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置を備えており、上記排気ガス浄化装置の長手方向が上記エンジンの出力軸と直交するように、上記排気ガス浄化装置を上記エンジンに搭載しているエンジン装置であって、上記出力軸に沿った上記エンジンの第１側面に過給機を設け、上記過給機におけるコンプレッサの吸気口は上記排気ガス浄化装置の下方位置に向けて開口されており、上記吸気口に一端が接続される吸気管は、その他端側を折り返したＵ字状を有しているものである。

本願発明のエンジン装置において、例えば、上記出力軸に交差する上記エンジンの第２側面に、冷却ファン及び冷却水ポンプが配置されており、上記排気ガス浄化装置は上記冷却ファン及び上記冷却水ポンプの上方に配置されており、上記冷却水ポンプの冷却水出口が上記第１側面側に向けて開口されているようにしてもよい。

また、上記吸気管は、例えば、上記吸気管内の気体の状態を検出するセンサが取り付けられるセンサ取付け座と、上記センサから延びる配線を固定するための配線固定具を上記吸気管の下方に取付け可能な配線取付け座を備え、上記配線は、上記センサから上記排気ガス浄化装置とは反対方向へ導かれた後、上記吸気管の下方を通って上記排気ガス浄化装置の下方側へ導かれているようにしてもよい。

本願発明のエンジン装置は、出力軸に沿ったエンジンの第１側面に過給機を設け、過給機におけるコンプレッサの吸気口は排気ガス浄化装置の下方位置に向けて開口されており、上記吸気口に一端が接続される吸気管は、その他端側を折り返したＵ字状を有しているようにしたので、新気取込み径路を排気ガス浄化装置とは反対側へ導くことができ、新気取込み径路が排気ガス浄化装置から受ける熱の影響を低減することができる。

また、出力軸に交差するエンジンの第２側面に、冷却ファン及び冷却水ポンプが配置されており、排気ガス浄化装置は冷却ファン及び冷却水ポンプの上方に配置されているようにすれば、上記吸気管によって新気取込み径路を冷却ファンとは反対側へ配置することができ、エアクリーナ等の部品配置や、冷却ファンの大きさなどの設計自由度を向上させることができる。さらに、冷却水ポンプの冷却水出口が上記第１側面側に向けて開口されているようにすれば、上記吸気管の他端側が折り返されていることによって冷却水ポンプの冷却水出口に対する上記第１側面側の空間が大きく空いているので、ラジエータからの冷却水パイプを冷却水出口に接続する際の作業性が向上するとともに、当該冷却水パイプの配置の自由度が向上する。

また、本願発明のエンジン装置において、吸気管は、吸気管内の気体の状態を検出するセンサが取り付けられるセンサ取付け座と、そのセンサから延びる配線を固定するための配線固定具を吸気管の下方に取付け可能な配線取付け座を備え、その配線は、センサから排気ガス浄化装置とは反対方向へ導かれた後、吸気管の下方を通って排気ガス浄化装置の下方側へ導かれているようにすれば、排気ガス浄化装置に対して露出される配線部分を低減でき、配線が排気ガス浄化装置から受ける熱の影響を低減することができる。

エンジンの正面図である。 エンジンの背面図である。 エンジンの左側面図である。 エンジンの右側面図である。 エンジンの平面図である。 エンジンを斜め前方から見た斜視図である。 エンジンを斜め後方から見た斜視図である。 エンジンに対する排気ガス浄化装置の分離斜視図である。 制御用ハーネスの配置態様を示すエンジンの斜視図である。 吸気管及びその周辺を示す拡大斜視図である。 吸気管及びその周辺を示す拡大平面図である。 吸気管及びその周辺を示す拡大斜視図である。 吸気管及びターボ過給機を示す拡大斜視図である。 新気センサハーネスの配置等を説明するための拡大斜視図である。 新気センサハーネスの配置等を説明するための拡大斜視図である。 排気ガス浄化装置の取付け台に対する新気センサハーネスの配置等を説明するための拡大斜視図である。 エンジン及びエアクリーナを斜め後方から見た斜視図である。 エンジン及びエアクリーナを斜め後方から見た斜視図である。

以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１〜図７を参照しながら、コモンレール式のエンジン１の概略構造について説明する。なお、以下の説明では、出力軸３に沿う両側部（出力軸３を挟んだ両側部）を左右、冷却ファン９配置側を前側（第２側面）、フライホイル１１配置側を後側、排気マニホールド７配置側を左側（第１側面）、吸気マニホールド６配置側を右側と称し、これらを便宜的に、エンジン１における四方及び上下の位置関係の基準としている。

図１〜図７に示すように、建設土木機械や農作業機といった作業機に搭載される原動機としてのエンジン１は、連続再生式の排気ガス浄化装置２（ＤＰＦ）を備えている。排気ガス浄化装置２によって、エンジン１から排出される排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）が除去されると共に、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）が低減される。

エンジン１は、出力軸３（クランク軸）とピストン（図示省略）とを内蔵するシリンダブロック４を備える。シリンダブロック４上にシリンダヘッド５を搭載している。シリンダヘッド５の右側面に吸気マニホールド６を配置する。シリンダヘッド５の左側面に排気マニホールド７を配置する。すなわち、エンジン１において出力軸３に沿う両側面に、吸気マニホールド６と排気マニホールド７とを振り分けて配置する。シリンダヘッド５の上面にヘッドカバー８を配置する。エンジン１において出力軸３と交差する一側面（第２側面）、具体的にはシリンダブロック４の前面に、冷却ファン９を設ける。シリンダブロック４の後面にマウンティングプレート１０を設ける。マウンティングプレート１０に重なるようにフライホイル１１を配置する。

出力軸３にフライホイル１１を軸支する。作業機の作動部に出力軸３を介してエンジン１の動力を取り出すように構成している。また、シリンダブロック４の下面にはオイルパン１２を配置する。オイルパン１２内の潤滑油は、シリンダブロック４の右側面に配置されたオイルフィルタ１３を介して、エンジン１の各潤滑部に供給される。

シリンダブロック４の右側面のうちオイルフィルタ１３の上方（吸気マニホールド６の下方）には、燃料を供給するための燃料供給ポンプ１４を取付ける。電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ（図示省略）付きの３気筒分のインジェクタ１５をエンジン１に設ける。各インジェクタ１５に、燃料供給ポンプ１４及び円筒状のコモンレール１６及び燃料フィルタ（図示省略）を介して、作業機に搭載される燃料タンク（図示省略）を接続する。

前記燃料タンクの燃料が燃料フィルタ（図示省略）を介して燃料供給ポンプ１４からコモンレール１６に圧送され、高圧の燃料がコモンレール１６に蓄えられる。各インジェクタ１５の燃料噴射バルブをそれぞれ開閉制御することによって、コモンレール１６内の高圧の燃料が各インジェクタ１５からエンジン１の各気筒に噴射される。なお、マウンティングプレート１０にエンジン始動用スタータ１８を設けている。エンジン始動用スタータ１８のピニオンギヤはフライホイル１１のリングギヤに噛み合っている。エンジン１を始動させる際は、エンジン始動用スタータ１８の回転力にてフライホイル１１のリングギヤを回転させることによって、出力軸３が回転開始する（いわゆるクランキングが実行される）。

シリンダヘッド５の前面側（冷却ファン９側）には、冷却水ポンプ２１が冷却ファン９のファン軸と同軸状に配置されている。エンジン１の左側、具体的には冷却水ポンプ２１の左側方に、エンジン１の動力にて発電する発電機としてのオルタネータ２３が設けられている。出力軸３の回転にて、冷却ファン駆動用Ｖベルト２２を介して、冷却ファン９と共に冷却水ポンプ２１及びオルタネータ２３が駆動する。作業機に搭載されるラジエータ（図示は省略）内の冷却水が、冷却水ポンプ２１の駆動によって、シリンダブロック４及びシリンダヘッド５に供給され、エンジン１を冷却する。

シリンダブロック４の左右側面の各下方側部位には、機関脚取付け部２４がそれぞれ設けられている。各機関脚取付け部２４には、防振ゴムを有する機関脚体（図示省略）をそれぞれボルト締結可能である。実施形態では、作業機における左右一対のエンジン支持シャーシ２５にオイルパン１２を挟持させ、当該オイルパン１２側の機関脚取付け部２４を各エンジン支持シャーシ２５にボルト締結することによって、作業機の両エンジン支持シャーシ２５がエンジン１を支持する。

なお、左右一対のエンジン支持シャーシ２５には、ファンシュラウド２０を背面側に取り付けたラジエータ（図示は省略）を、エンジン１の前面側に位置するように立設する。ファンシュラウド２０は、冷却ファン９の外側（外周側）を囲っていて、ラジエータと冷却ファン９とを連通させている。冷却ファン９の回転によって、冷却風はラジエータに吹き当たり、その後、ラジエータからファンシュラウド２０を経由してエンジン１に向けて流れる。

図４、図５等に示すように、吸気マニホールド６の入口部には、ＥＧＲ装置２６（排気ガス再循環装置）を介してエアクリーナ９８（図１７及び図１８を参照）を連結する。ＥＧＲ装置２６は主としてエンジン１の右側、具体的にはシリンダヘッド５の右側方に配置されている。エアクリーナ９８に吸い込まれた新気（外部空気）は、エアクリーナ９８にて除塵及び浄化された後、吸気管６５、ターボ過給機６０のコンプレッサケース６２（詳細は後述する）及びＥＧＲ装置２６を介して吸気マニホールド６に送られ、エンジン１の各気筒に供給される。

ＥＧＲ装置２６は、エンジン１の排気ガスの一部（ＥＧＲガス）と新気とを混合させて吸気マニホールド６に供給するＥＧＲ本体ケース２７と、コンプレッサケース６２にＥＧＲ本体ケース２７を連通させる吸気スロットル部材２８と、排気マニホールド７にＥＧＲクーラ２９を介して接続される再循環排気ガス管３０と、再循環排気ガス管３０にＥＧＲ本体ケース２７を連通させるＥＧＲバルブ部材３１とを備えている。

すなわち、吸気マニホールド６には、ＥＧＲ本体ケース２７を介して吸気スロットル部材２８が連結されている。ＥＧＲ本体ケース２７には、再循環排気ガス管３０の出口側を接続する。再循環排気ガス管３０の入口側は、ＥＧＲクーラ２９を介して排気マニホールド７に接続する。ＥＧＲバルブ部材３１内のＥＧＲ弁の開度を調節することによって、ＥＧＲ本体ケース２７へのＥＧＲガスの供給量が調節される。なお、ＥＧＲ本体ケース２７は、吸気マニホールド６に着脱可能にボルト締結される。

上記の構成において、エアクリーナ９８から吸気管６５、コンプレッサケース６２及び吸気スロットル部材２８を介してＥＧＲ本体ケース２７内に新気を供給する一方、排気マニホールド７からＥＧＲ本体ケース２７内にＥＧＲガスを供給する。エアクリーナ９８からの新気と排気マニホールド７からのＥＧＲガスとがＥＧＲ本体ケース２７内で混合された後、当該混合ガスが吸気マニホールド６に供給される。エンジン１から排気マニホールド７に排出された排気ガスの一部を吸気マニホールド６からエンジン１に戻すことによって、高負荷運転時の最高燃焼温度が低下し、エンジン１からのＮＯｘ（窒素酸化物）の排出量が低減する。

シリンダヘッド５の左側方で排気マニホールド７の上方には、ターボ過給機６０を配置する。ターボ過給機６０は、タービンホイル内蔵のタービンケース６１と、ブロアホイル内蔵のコンプレッサケース６２とを備えている。排気マニホールド７の出口部にタービンケース６１の排気ガス取込管６３を連結する。タービンケース６１の排気ガス排出管６４には、排気ガス浄化装置２が接続される。すなわち、エンジン１の各気筒から排気マニホールド７に排出された排気ガスは、ターボ過給機６０及び排気ガス浄化装置２等を経由して外部に放出される。

コンプレッサケース６２の吸気取込側は、吸気管６５を介してエアクリーナ９８の吸気排出側に接続される。コンプレッサケース６２の吸気排出側は、過給管６６及びＥＧＲ装置２６を介して吸気マニホールド６に接続される。すなわち、エアクリーナ９８にて除塵された新気は、コンプレッサケース６２から過給管６６を介してＥＧＲ装置２６に送られ、その後、エンジン１の各気筒に供給される。

図１〜図３、図６及び図７に示すように、冷却水ポンプ２１からの冷却水の一部は、シリンダブロック４から、冷却水中継パイプ８３、ＥＧＲクーラ２９、冷却水戻しパイプ８４を介して、サーモスタットケース８５に流される。サーモスタットケース８５の上部に、ラジエータにつながる冷却水パイプと接続される冷却水出口を有するサーモスタットカバー８６が設けられている。サーモスタットケース８５及びサーモスタットカバー８６は冷却水ポンプ２１の一部分を構成している。

次に、排気ガス浄化装置２について説明する。排気ガス浄化装置２はエンジン１の上面側のうち冷却ファン９寄りの箇所に配置されている。排気ガス浄化装置２は、浄化入口管３６を有する浄化ケーシング３８を備える。浄化ケーシング３８の内部に、二酸化窒素（ＮＯ_２）を生成する白金等のディーゼル酸化触媒３９と、捕集した粒子状物質（ＰＭ）を比較的低温で連続的に酸化除去するハニカム構造のスートフィルタ４０とを、排気ガス移動方向に直列に並べている。ディーゼル酸化触媒３９及びスートフィルタ４０は、浄化ケーシング３８に収容されるガス浄化フィルタと言える。なお、浄化ケーシング３８の排気ガス出口４１に排気管を介して例えば消音器やテールパイプを連結し、排気ガス出口４１から消音器やテールパイプを介して排気ガスを外部に排出する。

上記の構成において、ディーゼル酸化触媒３９の酸化作用によって生成された二酸化窒素（ＮＯ_２）がスートフィルタ４０内に取り込まれる。エンジン１の排気ガス中に含まれる粒子状物質はスートフィルタ４０に捕集され、二酸化窒素（ＮＯ_２）によって連続的に酸化除去される。エンジン１の排気ガス中の粒状物質（ＰＭ）の除去に加え、エンジン１の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）の含有量が低減される。

浄化ケーシング３８の排気上流側の外周部に浄化入口管３６を設ける。浄化ケーシング３８の排気下流側の端部には蓋体４２を溶接固定する。浄化ケーシング３８の排気下流側の端部を蓋体４２によって塞いでいる。蓋体４２の略中央部に排気ガス出口４１を開口させている。

排気ガス浄化装置２に排気圧力センサ４４が接続されている。排気圧力センサ４４はスートフィルタ４０の上流側と下流側との間の排気ガスの圧力差を検出するものであり、排気ガスの圧力差を電気信号に変換して、エンジンコントローラ（図示省略）に出力するように構成している。スートフィルタ４０の上下流間の排気圧力差に基づき、スートフィルタ４０における粒子状物質の堆積量を演算し、スートフィルタ４０内の詰り状態が把握される。

排気圧力センサ４４はセンサ取付け具４６を介してファンシュラウド２０の上部に取り付けられる。排気圧力センサ４４には、上流側センサパイプ４７及び下流側センサパイプ４８の一端側がそれぞれ接続される。浄化ケーシング３８内のスートフィルタ４０を挟むように、上流側及び下流側の各センサ配管ボス体４９，５０を浄化ケーシング３８に設ける。管継手ボルト５３を介して、各センサパイプ４７，４８の他端側に設けられた締結ボス体５１，５２を各センサ配管ボス体４９，５０に締結する。

上記の構成において、スートフィルタ４０の上流（流入）側の排気ガス圧力と、スートフィルタ４０の下流（流出）側の排気ガス圧力の差（排気ガスの差圧）が、排気圧力センサ４４によって検出される。スートフィルタ４０に捕集された排気ガス中の粒子状物質の残留量が排気ガスの差圧に比例するから、スートフィルタ４０に残留する粒子状物質量が所定以上に増加したときに、排気圧力センサ４４の検出結果に基づき、スートフィルタ４０の粒子状物質量を減少させる再生制御（例えば排気温度を上昇させる制御）が実行される。また、再生制御可能範囲以上に、粒子状物質の残留量がさらに増加したときには、浄化ケーシング３８を着脱分解して、スートフィルタ４０を掃除し、粒子状物質を人為的に除去するメンテナンス作業が行われる。

次に、エンジン１に排気ガス浄化装置２を組み付ける構造について説明する。排気マニホールド７とターボ過給機６０のタービンケース６１とに、排気ガス排出管６４をボルト締結している。排気ガス浄化装置２（浄化ケーシング３８）の浄化入口管３６を排気ガス排出管６４にボルト締結している。排気ガス排出管６４を介して、排気マニホールド７の排気ガスがターボ過給機６０のタービンケース６１から排気ガス浄化装置２に供給される。排気ガス排出管６４は、排気ガス浄化装置２を支持するケーシング支持体としても機能している。

図８に詳細に示すように、エンジン１には、排気ガス浄化装置２を支持固定するための入口側ブラケット体７１及び出口側ブラケット体７２を備えている。入口側ブラケット体７１の右側面前方側上部に、後述するハーネス固定具９６が取り付けられるハーネス取付け部材７６が溶接固着されている。出口側ブラケット体７２の前面の中央部に設けられた前高後低傾斜部分に、後述するハーネス固定具９７が取り付けられるハーネス取付け穴７７が形成されている。

シリンダヘッド５の左側面前部に入口側ブラケット体７１の下端側をボルト締結している。シリンダヘッド５の前面側には出口側ブラケット体７２の下端側をボルト締結すると共に、吸気マニホールド６の上面に連結ブラケット７３を介して出口側ブラケット体７２の上下中途部をボルト締結する。連結ブラケット７３は、入口側ブラケット体７１と同じ板金製であり、板金製補助ブラケットに相当する。シリンダヘッド５の前側に入口側ブラケット体７１と出口側ブラケット体７２とを立設させている。

入口側ブラケット体７１の上端側には補強プレート部７４を設ける。入口側ブラケット体７１の補強プレート部７４の先端部（右端部）を出口側ブラケット体７２の上端側に連結する。すなわち、補強プレート部７４を介して入口側ブラケット体７１と出口側ブラケット体７２とを連結することによって、単一の取付け台７０を構成している。

入口側ブラケット体７１の上端側に固定された補強プレート部７４の基端部（左端部）に、浄化ケーシング３８の外周面のうち排気下流側に溶接固定された受けブラケット７５をボルト締結する。出口側ブラケット体７２の上端側は浄化ケーシング３８の中間挟持フランジ４５にボルト締結する。単一の取付け台７０である入口側ブラケット体７１と出口側ブラケット体７２とによって、エンジン１のシリンダヘッド５に排気ガス浄化装置２（浄化ケーシング３８）を支持させている。

次に、図９を参照しながら、エンジン１に対する制御用ハーネスの配置構造について説明する。実施形態のエンジン１は、例えば新気温度センサ１０７等の制御対象とコントローラ（図示省略）とを接続する複数本の制御用ハーネス１０１ａ〜１０１ｈ（配線）をひとまとめにしたハーネス集合体１００を備えている。ハーネス集合体１００の一端側（各制御用ハーネス１０１ａ〜１０１ｈの一端側）は、前述したインジェクタ１５等の制御対象に接続される。ハーネス集合体１００の他端側（各制御用ハーネス１０１ａ〜１０１ｈの他端側）は、シリンダブロック４の右側面のうちコモンレール１６とオイルフィルタ１３との間に配置したハーネスコネクタ１０４に接続される。図示は省略するが、ハーネスコネクタ１０４には、コントローラにつながる外部ハーネスが接続される。コントローラから外部ハーネスを経由した電力や制御信号が、ハーネスコネクタ１０４及びハーネス集合体１００（各制御用ハーネス１０１ａ〜１０１ｈ）を介して、例えば新気温度センサ１０７等の制御対象に伝送され、これらを電子制御したり制御状態を検出したりする。

実施形態の制御用ハーネス１０１ａ〜１０１ｈとして、吸気管６５に設けられた新気温度センサ１０７に接続される新気センサハーネス１０１ａと、燃料供給ポンプ１４に接続されるポンプ用ハーネス１０１ｂと、吸気スロットル部材２８に接続されるスロットル用ハーネス１０１ｃと、ＥＧＲバルブ部材３１に接続されるバルブ用ハーネス１０１ｄと、排気マニホールド７の内部温度を検出する排気センサ１０５（図５参照）に接続される排気センサハーネス１０１ｅと、吸気マニホールド６の内部温度を検出する吸気センサ１０６（図５参照）に接続される吸気センサハーネス１０１ｆと、各インジェクタ１５に接続されるインジェクタハーネス１０１ｇと、再循環排気ガス管３０の出口側に設けられたＥＧＲガス温度センサ１０８に接続されるＥＧＲガスセンサハーネス１０１ｈとを備えている。

なお、吸気センサ１０６、新気温度センサ１０７及びＥＧＲガス温度センサ１０８は、混合ガスのＥＧＲ率を求めるのに用いられる。ＥＧＲ率とは、ＥＧＲガス量と新気量との和で、ＥＧＲガス量を割った値（＝ＥＧＲガス量／（ＥＧＲガス量＋新気量））のことを言う。

次に、図１０から図１６を参照して吸気管６５及びその周辺の構成について説明する。エンジン１左側面（第１側面）において、吸気管６５は排気ガス浄化装置２とオルタネータ２３の間の空間に配置されている。吸気管６５は一端側６５ａに対して他端側６５ｂを折り返したＵ字状を有している。吸気管６５の一端側６５ａの端部（一端）は連結管９１を介してターボ過給機６０（過給機）のコンプレッサケース６２（コンプレッサ）の吸気口９２に連通接続されている。コンプレッサケース６２の吸気口９２は排気ガス浄化装置２の下方位置に向けて開口されている。

吸気管６５は例えば鋳物である。吸気管６５の一端側６５ａとは反対側の他端側６５ｂは、一端側６５ａに対して略平行に配置されている。エンジン１において、吸気管６５の他端側６５ｂは、排気ガス浄化装置２とは反対側に折り返されるように配置されている。このような構成により、エアクリーナ等の新気取込み径路を排気ガス浄化装置２とは反対側へ導くことができ、新気取込み径路が排気ガス浄化装置２直下を直線状に通っている構成に比べて、新気取込み径路が排気ガス浄化装置２から受ける熱の影響を低減することができる。

この実施形態のエンジン１はターボ過給機６０を備えているので、コンプレッサケース６２の吸気口９２に吸入される新気の温度が排気ガス浄化装置２の放熱に起因して上昇するのを低減でき、新気温度上昇に起因する圧縮効率の低下を抑制することができる点で特に有効である。なお、本願発明のエンジン装置において、吸気口はコンプレッサケース６２の吸気口９２に限定されない。また、本願発明のエンジン装置はターボ過給機を備えている構成に限定されない。

また、エンジン１において、吸気管６５の他端側６５ｂは一端側６５ａよりも下方位置に配置されている。つまり、吸気管６５の他端側６５ｂは一端側６５ａよりも排気ガス浄化装置２から離れた位置に配置されている。これにより、吸気管６５の他端側６５ｂが排気ガス浄化装置２に対して一端側６５ａと同じ距離に配置されている構成や一端側６５ａよりも近い位置に配置されている構成に比べて、新気取込み径路が排気ガス浄化装置２から受ける熱の影響をさらに低減することができる。

また、排気ガス浄化装置２はその長手方向が出力軸３（図１等を参照）と直交するように冷却ファン９及び冷却水ポンプ２１の上方に配置されており、コンプレッサケース６２の吸気口９２は出力軸３に沿う一側面（第１側面）に配置されて冷却ファン９及び冷却水ポンプ２１側に向けて開口されている。そして、吸気口９２にＵ字状の吸気管６５の一端側６５ａを連通接続することにより、排気ガス浄化装置２（冷却ファン９及び冷却水ポンプ２１側）とは反対側（エンジン１後方側）へ吸気管６５の他端側６５ｂを開口させているので、新気取込み径路を排気ガス浄化装置２から離れるようにして後向き（フライホイル１１側）に配置することができる。このような構成により、吸気管６５の屈曲部に冷却風を当てることができ、吸気管６５内を通過する新気を効率よく冷却できる。また、新気取込み径路が冷却ファン９とは反対側へ導かれていることにより、冷却ファン９の大きさや、新気取込み径路に配置されるエアクリーナ等の部品配置などの設計自由度を向上させることができる。

図１０から図１５に示すように、吸気管６５はセンサ取付け座９３を備えている。センサ取付け座９３は吸気管６５の外周面に突起して形成されている。センサ取付け座９３には、センサ取付け座９３のセンサ取付け面から吸気管６５内壁に向かって貫通する貫通孔９３ａが形成されている。貫通孔９３ａに新気温度センサ１０７が挿入される。新気温度センサ１０７はセンサ取付け座９３にボルト締結によって着脱可能に取り付けられる。

この実施形態のエンジン１では、センサ取付け座９３はＵ字状の吸気管６５の湾曲部のおおよそ中央位置に形成されている。また、センサ取付け座９３は、吸気管６５の一端側６５ａ及び他端側６５ｂの延伸方向に直交する方向に突起して形成されている。吸気管６５は、センサ取付け座９３が上方側に配置されるように、エンジン１に取り付けられている。吸気管６５においてセンサ取付け座９３が上方側に配置されていることにより、吸気管６５をエンジン１に組み付けた後に新気温度センサ１０７をセンサ取付け座９３に取り付ける際の作業性が向上されている。

図１１に示すように、センサ取付け座９３は平面視で排気ガス浄化装置２とは重ならない位置に配置されている。そして、センサ取付け座９３に取り付けられた新気温度センサ１０７は平面視で排気ガス浄化装置２とは重ならない位置に配置されている。これにより、新気温度センサ１０７が平面視で排気ガス浄化装置２とは重なる位置に配置されている場合に比べて、新気温度センサ１０７が排気ガス浄化装置２から受ける熱の影響を低減することができる。また、センサ取付け座９３が平面視で排気ガス浄化装置２とは重ならない位置に配置されていることは、吸気管６５をエンジン１に組み付けた後に新気温度センサ１０７をセンサ取付け座９３に取り付ける際の作業性の向上にも寄与する。

図１０から図１５に示すように、吸気管６５にはハーネス取付け座９４（配線取付け座）も形成されている。この実施形態のエンジン１では、ハーネス取付け座９４はＵ字状の吸気管６５の湾曲部における一端側６５ａ寄りの位置に形成されている。図１２に示すように、ハーネス取付け座９４は、平面視で吸気管６５の湾曲部の外周側に突起して形成されている。ハーネス取付け座９４は略直方体形状を有している。ハーネス取付け座９４は、後述するハーネス固定具９５（配線固定具）を吸気管６５の下方に取付け可能な位置、例えば下面に、ハーネス固定具９５が取り付けられる取付け穴を有している。

図１１及び図１４から図１６に示すように、吸気管６５のセンサ取付け座９３に取り付けられた新気温度センサ１０７から延びる新気センサハーネス１０１ａは、ハーネス固定具９５，９６，９７によってエンジン１に位置固定されている。新気温度センサ１０７側から順に、ハーネス固定具９５はハーネス取付け座９４に取り付けられ、ハーネス固定具９６は入口側ブラケット体７１に溶接固着されたハーネス取付け部材７６に取り付けられ、ハーネス固定具９７は出口側ブラケット体７２に設けられたハーネス取付け穴７７に取り付けられる。

新気センサハーネス１０１ａは、新気温度センサ１０７から排気ガス浄化装置２とは反対方向へ導かれた後、吸気管６５の外周面に沿って下方側へ導かれ、さらに吸気管６５の湾曲部の下方を通って、ハーネス固定具９５を介してハーネス取付け座９４に固定される。さらに、新気センサハーネス１０１ａは補強プレート部７４の下方へ導かれ、ハーネス固定具９６を介してハーネス取付け部材７６に固定される。さらに、新気センサハーネス１０１ａは補強プレート部７４の下方で他のハーネスと束ねられた後、ハーネス固定具９７を介して出口側ブラケット体７２に固定される。さらに、新気センサハーネス１０１ａはエンジン１右側へ導かれ、ハーネス集合体１００を介してハーネスコネクタ１０４に電気的に接続される（図９を参照）。

このように、新気センサハーネス１０１ａは、新気温度センサ１０７から排気ガス浄化装置２とは反対方向へ導かれた後、吸気管６５の外周面に沿って下方側へ導かれ、さらに吸気管６５の湾曲部の下方を通って補強プレート部７４の下方へ導かれている。これにより、排気ガス浄化装置２に対して露出される新気センサハーネス１０１ａの配線部分を低減でき、新気センサハーネス１０１ａが排気ガス浄化装置２から受ける熱の影響を低減することができる。さらに、新気センサハーネス１０１ａは、ハーネス固定具９６，９７によって補強プレート部７４の下方を通るように入口側ブラケット体７１（ハーネス取付け部材７６）と出口側ブラケット体７２に固定される。これにより、補強プレート部７４によって排気ガス浄化装置２から下方側へ向かう熱が遮られ、新気センサハーネス１０１ａが排気ガス浄化装置２から受ける熱の影響を低減することができる。吸気管６５と補強プレート部７４はおおよそ同じ高さ位置に互いに近接して配置されているので、排気ガス浄化装置２に対して露出している新気センサハーネス１０１ａの配線部分を小さくすることができる。したがって、新気センサハーネス１０１ａが排気ガス浄化装置２から受ける熱の影響を低減することができる。

図１０から図１２、図１４及び図１５に示すように、ラジエータからの冷却水パイプと接続される冷却水出口を有するサーモスタットカバー８６（冷却水ポンプ２１）は、サーモスタットケース８５上面に着脱可能にボルト締結されている。また、サーモスタットカバー８６は、前方側へ突出している入口側ブラケット体７１上部部分と、補強プレート部７４の下方位置に配置されている。サーモスタットカバー８６の配管部分は、サーモスタットケース８５側から上方へ引き出された後、エンジン１前方側（第２側面側）へ折り曲げられ、さらにエンジン１左側方（第１側面側）へ折り曲げられている。サーモスタットカバー８６の冷却水出口はエンジン１左側方（第１側面側）に向けて開口されている。

サーモスタットカバー８６の配管部分が上述のように折り曲げられていることにより、サーモスタットカバー８６と、入口側ブラケット体７１上部部分及び補強プレート部７４との間に空間が大きく形成されている。これにより、エンジン１左側面に取り付けられた吸気管６５からエンジン１右側方へ導かれる新気センサハーネス１０１ａが通される十分な空間を形成することができる。

また、サーモスタットカバー８６の配管部分が上述のように折り曲げられていることにより、入口側ブラケット体７１上部前方側の部位に溶接固着されたハーネス取付け部材７６にハーネス固定具９６を取り付ける際にサーモスタットカバー８６が妨げになるのを防止でき、ハーネス固定具９６取付けの作業性が向上する。

図３、図１０及び図１１から明らかなように、吸気管６５の他端側６５ｂがエンジン１後方側へ折り返されていることにより、サーモスタットカバー８６の冷却水出口に対してエンジン１左側方（第１側面側）の空間が大きく空いている。これにより、サーモスタットカバー８６（冷却水ポンプ２１）の冷却水出口にラジエータからの冷却水パイプを接続する際の作業性が向上するとともに、該冷却水パイプの配置の自由度が向上する。

図１から図３、図１０から図１２などに示すように、吸気管６５の下方に、ＥＧＲクーラ２９とサーモスタットケース８５の間の冷却水流通径路を形成する冷却水戻しパイプ８４が配置されている。吸気管６５は、排気ガス浄化装置２と冷却水戻しパイプ８４の間に配置されており、排気ガス浄化装置２から冷却水戻しパイプ８４側へ放射される熱の一部を遮断し、冷却水戻しパイプ８４が排気ガス浄化装置２から受ける熱の影響を低減する。また、鋳物（金属）からなるＵ字状の吸気管６５の他端側６５ｂは、一端側６５ａに対してエンジン１左側方かつ下方に配置されている。これにより、サーモスタットカバー８６近傍位置における冷却水戻しパイプ８４のエンジン１左側方への露出面積が低減されており、吸気管６５は冷却水戻しパイプ８４の保護に寄与する。

次に、図１７及び図１８を参照してエアクリーナ９８の配置例について説明する。上述のように、吸気管６５の他端側６５ｂは、排気ガス浄化装置２の下方位置（冷却ファン９側）に向けて開口された吸気口９２（図１１等を参照）に接続された一端側６５ａに対して反対側（エンジン１後方側）に折り返されている。

例えば図１７に示すように、エンジン１の上方で排気ガス浄化装置２よりも後方側の位置にエアクリーナ９８が配置されている。エアクリーナ９８の新気排出口は吸気接続管９９を介して吸気管６５の他端側６５ｂに連通接続されている。このように、吸気管６５の他端側６５ｂ（吸気側）がエンジン１後方側に向けて配置されていることにより、吸気管６５と、エンジン１上方に配置されたエアクリーナ９８を吸気接続管９９によって容易に接続できる。また、エアクリーナ９８をエンジン１の上方かつ排気ガス浄化装置２よりも後方側の位置に配置することにより、エンジン１上方の空き空間を有効利用することができる。

また、図１８に示すエアクリーナ９８の配置例では、エアクリーナ９８は、エンジン１左側後方に配置されている。エアクリーナ９８の新気排出口と吸気管６５の他端側６５ｂは、ほぼ直線状の吸気接続管９９によって連通接続されている。このように、吸気管６５の他端側６５ｂがエンジン１後方側に向けて配置されていることにより、吸気管６５と、エンジン１左側後方に配置されたエアクリーナ９８を吸気接続管９９によって容易に接続できる。

このように、吸気管６５の他端側６５ｂを排気ガス浄化装置２の下方位置（冷却ファン９側）に対して反対側（エンジン１後方側）に折り返して配置することにより、新気取込み径路を排気ガス浄化装置２から離れるようにして後向き（フライホイル１１側）に配置することができ、エアクリーナ９８等の部品配置の設計自由度を向上させることができる。なお、本願発明において、エアクリーナ９８及び吸気接続管９９の大きさや配置などは図１７や図１８に示された構成に限定されず、エアクリーナ等の部品配置は適宜変更可能である。

以上のように、この実施形態のエンジン１は、排気ガス浄化装置２の長手方向がエンジンの出力軸３と直交するように排気ガス浄化装置２を搭載しており、出力軸３に沿ったエンジン１の第１側面に過給機６０を設け、過給機６０におけるコンプレッサ６２の吸気口９２は排気ガス浄化装置２の下方位置に向けて開口されており、吸気口９２に一端側６５ａの端部が接続される吸気管６５は、その他端側を折り返したＵ字状を有しているようにしたので、新気取込み径路を排気ガス浄化装置２とは反対側へ導くことができ、新気取込み径路が排気ガス浄化装置２から受ける熱の影響を低減することができる。

また、出力軸３に交差するエンジン１の第２側面に、冷却ファン９及び冷却水ポンプ２１が配置されており、排気ガス浄化装置２は冷却ファン９の上方に配置されているので、Ｕ字状の吸気管６５によって新気取込み径路を冷却ファン９から離れるようにして後向き（フライホイル１１側）に配置することができ、冷却ファン９の大きさや、エアクリーナ９８等の部品配置などの設計自由度を向上させることができる。さらに、サーモスタットカバー８６（冷却水ポンプ２１）の冷却水出口がエンジン１左側方（第１側面側）に向けて開口されている。また、吸気管６５の他端側６５ｂが折り返されていることによってサーモスタットカバー８６（冷却水ポンプ２１）の冷却水出口に対するエンジン１左側方（第１側面側）の空間が大きく空いている。したがって、ラジエータからの冷却水パイプをサーモスタットカバー８６（冷却水ポンプ２１）の冷却水出口に接続する際の作業性が向上するとともに、当該冷却水パイプの配置の自由度が向上する。

また、吸気管６５は、平面視で排気ガス浄化装置２とは重ならない位置に、吸気管６５内の気体の状態（例えば温度）を検出するセンサ（例えば新気温度センサ１０７）が取り付けられるセンサ取付け座９３を備えているので、平面視でセンサが排気ガス浄化装置２と重なる位置に配置されている場合に比べて、センサが排気ガス浄化装置２から受ける熱の影響を低減することができる。なお、吸気管６５に取り付けられるセンサは、吸気管６５内の空気の温度を検出する新気温度センサ１０７に限定されず、温度以外の吸気管６５内の気体の状態を検出する機能を有するセンサであってもよい。また、吸気管６５におけるセンサ取付け座９３の形成位置は、上記実施形態で示されたものに限定されるものではなく、例えばエンジン１に吸気管６５が装着された状態で吸気管６５の裏面側（下方側）であってもよい。なお、センサ取付け座の形成位置は、平面視で排気ガス浄化装置と重なる位置に設けられてもよいが、排気ガス浄化装置から受ける熱の影響やセンサ取付け作業性を考慮して、平面視で排気ガス浄化装置とは重ならない位置に設けられることが好ましい。

また、上記実施形態のエンジン１において、吸気管６５は新気温度センサ１０７から延びる新気センサハーネス１０１ａ（配線）を固定するためのハーネス固定具９５を吸気管６５の下方に取付け可能なハーネス取付け座９４（配線取付け座）を備え、新気センサハーネス１０１ａは新気温度センサ１０７から排気ガス浄化装置２とは反対方向へ導かれた後、吸気管６５の下方を通って排気ガス浄化装置２の下方側へ導かれているので、排気ガス浄化装置２に対して露出される新気センサハーネス１０１ａ配線部分を低減でき、新気センサハーネス１０１ａが排気ガス浄化装置２から受ける熱の影響を低減することができる。

また、吸気管６５の他端側６５ｂが一端側６５ａよりも排気ガス浄化装置２から離れた位置に配置されているので、新気取込み径路が排気ガス浄化装置２から受ける熱の影響を低減することができる。

なお、本願発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

１ エンジン
２ 排気ガス浄化装置
９ 冷却ファン
２１ 冷却水ポンプ
６０ ターボ過給機（過給機）
６２ コンプレッサケース（コンプレッサ）
６５ 吸気管
６５ａ 吸気管の一端側
６５ｂ 吸気管の他端側
８６ サーモスタットカバー（冷却水ポンプ）
９２ 吸気口
９３ センサ取付け座
９４ ハーネス取付け座（配線取付け座）
１０１ａ 新気センサハーネス（配線）
１０７ 新気温度センサ（センサ）

Claims (3)

1. エンジンからの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置を備えており、前記排気ガス浄化装置の長手方向が前記エンジンの出力軸と直交するように、前記排気ガス浄化装置を前記エンジンに搭載しているエンジン装置において、
   前記出力軸に沿った前記エンジンの第１側面に過給機を設け、前記過給機におけるコンプレッサの吸気口は前記排気ガス浄化装置の下方位置に向けて開口されており、
   前記吸気口に一端が接続される吸気管は、その他端側を折り返したＵ字状を有しているエンジン装置。
2. 前記出力軸に交差する前記エンジンの第２側面に、冷却ファン及び冷却水ポンプが配置されており、
   前記排気ガス浄化装置は前記冷却ファン及び前記冷却水ポンプの上方に配置されており、
   前記冷却水ポンプの冷却水出口が前記第１側面側へ向けて開口されている請求項１に記載のエンジン装置。
3. 前記吸気管は、前記吸気管内の気体の状態を検出するセンサが取り付けられるセンサ取付け座と、前記センサから延びる配線を固定するための配線固定具を前記吸気管の下方に取付け可能な配線取付け座を備え、
   前記配線は、前記センサから前記排気ガス浄化装置とは反対方向へ導かれた後、前記吸気管の下方を通って前記排気ガス浄化装置の下方側へ導かれている請求項１又は２に記載のエンジン装置。
   

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