JP2024069703A - Engine device - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、過給機を備えたエンジン装置に関するものである。 This invention relates to an engine device equipped with a turbocharger.
従来から、エンジン出力の向上や燃費改善を目的として、エンジンのシリンダ内の空気密度を増大させるべく、排気エネルギーにより新気を圧縮させる過給機がエンジン装置に搭載される(特許文献1参照)。ディーゼルエンジンにおいては、高密度の空気を大量にシリンダ内に供給することで多量の燃料を燃焼させて、エンジン出力やエンジントルクを増大させるだけでなく、燃料と空気の混合を促進させることにより予混合燃焼を抑制して、NOx(窒素酸化物)排出量の低減も図れる。 Conventionally, in order to increase the air density inside the cylinder of an engine in order to improve engine output and fuel economy, a turbocharger that compresses fresh air using exhaust energy has been installed in an engine device (see Patent Document 1). In a diesel engine, supplying a large amount of high-density air into the cylinder burns a large amount of fuel, not only increasing engine output and engine torque, but also suppressing premixed combustion by promoting the mixing of fuel and air, thereby reducing NOx (nitrogen oxide) emissions.
ところで、エンジンの搭載スペースは搭載対象の作業車両(建設機械や農作業機等)によって様々だが、近年は、軽量化やコンパクト化の要請で、搭載スペースに制約がある(狭小である)ことが多い。このため、エンジンの構成部品をコンパクトにレイアウトする必要がある。特に、小排気量のエンジンに過給機を搭載する場合、エンジン表面で過給機が占める割合が大きくなるので、過給機及びその関連部品をコンパクトにレイアウトする必要がある。 The space available for mounting an engine varies depending on the work vehicle (construction machinery, agricultural machinery, etc.) on which it is to be mounted, but in recent years, due to demands for lighter weight and compactness, mounting space is often restricted (narrow). For this reason, it is necessary to layout the engine components compactly. In particular, when mounting a turbocharger on a small-displacement engine, the turbocharger takes up a large proportion of the engine surface, so it is necessary to layout the turbocharger and its associated parts compactly.
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。 The technical objective of the present invention is to provide an engine device that has been improved upon based on the current situation described above.
本願発明のエンジン装置は、過給機と、前記過給機と吸気マニホールドとを接続する吸気中継管と、を備え、前記吸気中継管が、当該中継管を流れる気流の上流側となる部分から下流側となる部分に向かうにつれて下方となる傾斜部を有する。 The engine device of the present invention includes a turbocharger and an intake relay pipe that connects the turbocharger to an intake manifold, and the intake relay pipe has a slope that slopes downward from the upstream portion of the airflow flowing through the relay pipe to the downstream portion.
本願発明のエンジン装置によれば、過給機及びその関連部品をコンパクトにレイアウトすることができる。 The engine device of the present invention allows the turbocharger and its related parts to be laid out in a compact manner.
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、エンジン(エンジン装置)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に沿った両側部)を左右、冷却ファン9配置側を前側(一側部側)、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(一方の側部側)、燃料噴射ポンプ装置14配置側を右側(他方の側部側)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。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. First, the schematic structure of the engine (engine device) 1 will be described with reference to Figs. 1 to 7. In the following description, both sides along the output shaft 3 are referred to as the left and right, the side where the cooling fan 9 is located is referred to as the front side (one side), the side where the flywheel 11 is located is referred to as the rear side, the side where the exhaust manifold 7 is located is referred to as the left side (one side), and the side where the fuel injection pump device 14 is located is referred to as the right side (the other side), and for convenience, these are used as the basis for the positional relationships of the four sides and the top and bottom of the engine 1.
図1~図7に示すように、例えば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、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の左側面に排気マニホールド7を配置する。シリンダヘッド5の上面に弁腕室一体型吸気マニホールド8(ヘッドカバー)を配置する。弁腕室一体型吸気マニホールド8は、左寄り部位に前後方向に延伸配置された吸気マニホールド部6と、右寄り部位に前後方向に延伸配置された弁腕室部90を備えている。すなわち、シリンダヘッド5上方において、エンジン1の出力軸3に対して、左側に吸気マニホールド部6が配置され、右側(排気マニホールド7寄り)に弁和室90が配置される。なお、弁腕室部90は、シリンダヘッド5上面部に設ける吸気弁及び排気弁(図示省略)などを覆っている。 As shown in Figures 1 to 7, an engine 1 as a prime mover mounted on a work machine such as a construction machine or an agricultural machine has a cylinder block 4 incorporating an output shaft 3 (crankshaft) and a piston (not shown). A cylinder head 5 is mounted on the cylinder block 4. An exhaust manifold 7 is disposed on the left side of the cylinder head 5. An intake manifold 8 (head cover) with an integrated valve arm chamber is disposed on the upper surface of the cylinder head 5. The intake manifold 8 with an integrated valve arm chamber is provided with an intake manifold section 6 extending in the front-rear direction at a left-leaning portion, and an intake arm chamber section 90 extending in the front-rear direction at a right-leaning portion. That is, above the cylinder head 5, the intake manifold section 6 is disposed on the left side of the output shaft 3 of the engine 1, and the valve chamber 90 is disposed on the right side (near the exhaust manifold 7). The intake arm chamber section 90 covers the intake valve and exhaust valve (not shown) provided on the upper surface of the cylinder head 5.
エンジン1において出力軸3と交差する一側面、具体的にはシリンダブロック4の前面側に、冷却ファン9を設ける。シリンダブロック4の後面側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の下方にはオイルパン12が配置されている。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。オイルパン12は間座71を介してシリンダブロック4に連結されている。間座71は、シリンダブロック4の後端部からギヤケース54の下方まで延設されている。シリンダブロック4前面に連結されるギヤケース54は間座71とも連結されている。 A cooling fan 9 is provided on one side of the engine 1 that intersects with the output shaft 3, specifically, on the front side of the cylinder block 4. A mounting plate 10 is provided on the rear side of the cylinder block 4. A flywheel 11 is arranged so as to overlap the mounting plate 10. The flywheel 11 is journaled on the output shaft 3. The engine 1 is configured to extract power via the output shaft 3 to the working section of the work machine. An oil pan 12 is also provided below the cylinder block 4. Lubricating oil in the oil pan 12 is supplied to each lubricating section of the engine 1 via an oil filter 13 provided on the right side of the cylinder block 4. The oil pan 12 is connected to the cylinder block 4 via a spacer 71. The spacer 71 extends from the rear end of the cylinder block 4 to below the gear case 54. The gear case 54, which is connected to the front of the cylinder block 4, is also connected to the spacer 71.
シリンダヘッド5の上面の右側部位にインジェクタ(燃料噴射弁)15を設ける。本実施形態の例では、3気筒分のインジェクタ15を備えている。以下、本実施形態では、3気筒のエンジン1を例に挙げて説明するが、本願発明のエンジン装置における気筒数は3気筒に限定されるものではない。各インジェクタ15に、燃料噴射ポンプ装置14及び燃料フィルタ17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。シリンダヘッド5の前面の左側部位に前側吊下げ金具55の基端部がボルト締結されている。前側吊下げ金具55は後述するオルタネータ23の支持部材を兼ねている。 An injector (fuel injection valve) 15 is provided on the right side of the top surface of the cylinder head 5. In this embodiment, the injectors 15 are provided for three cylinders. In the following, this embodiment will be described using a three-cylinder engine 1 as an example, but the number of cylinders in the engine device of the present invention is not limited to three. A fuel tank (not shown) mounted on the work machine is connected to each injector 15 via a fuel injection pump device 14 and a fuel filter 17. The base end of a front hanging bracket 55 is bolted to the left side of the front of the cylinder head 5. The front hanging bracket 55 also serves as a support member for the alternator 23, which will be described later.
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(吸気マニホールド部6の下方)に、シリンダブロック4内の燃焼室内に燃料を供給するための燃料噴射ポンプ装置14が取り付けられている。燃料噴射ポンプ装置14は、各インジェクタ15に燃料噴射管36を介して燃料を供給する噴射ポンプ本体32と、燃料噴射量を調節するガバナを収容したガバナ収容ケース33と、ガバナの動作を制御するアクチュエータ部34と、燃料を送液する燃料フィードポンプ35を備えている。ガバナ収容ケース33は噴射ポンプ
本体32の後面に着脱可能にボルト締結される。アクチュエータ部34はガバナ収容ケース33の後面に着脱可能にボルト締結される。燃料フィードポンプ35は噴射ポンプ本体32の右側面に着脱可能にボルト締結されている。
A fuel injection pump device 14 for supplying fuel into a combustion chamber in the cylinder block 4 is attached to the right side surface of the cylinder block 4 above the oil filter 13 (below the intake manifold portion 6). The fuel injection pump device 14 includes an injection pump main body 32 for supplying fuel to each injector 15 via a fuel injection pipe 36, a governor housing case 33 housing a governor for adjusting the fuel injection amount, an actuator portion 34 for controlling the operation of the governor, and a fuel feed pump 35 for feeding fuel. The governor housing case 33 is detachably fastened to the rear surface of the injection pump main body 32 with bolts. The actuator portion 34 is detachably fastened to the rear surface of the governor housing case 33 with bolts. The fuel feed pump 35 is detachably fastened to the right side surface of the injection pump main body 32 with bolts.
燃料噴射ポンプ装置33は、噴射ポンプ本体32の前面がギヤケース54の後面に着脱可能にボルト締結され、ガバナ収容ケース33の後面がL字状のポンプ装置ブラケット41を介してシリンダヘッド5右側面の後側部位に着脱可能にボルト締結されて、エンジン1に取り付けられている。なお、シリンダブロック4前面の下側部位に取り付けられたギヤケース54にはクランクギヤ、カムギヤ、ポンプギヤ、アイドルギヤ等を含むギヤトレイン(図示は省略)が収容されている。 The fuel injection pump device 33 is attached to the engine 1 by having the front of the injection pump body 32 removably bolted to the rear of the gear case 54, and the rear of the governor housing case 33 removably bolted to the rear part of the right side of the cylinder head 5 via an L-shaped pump device bracket 41. The gear case 54, which is attached to the lower part of the front of the cylinder block 4, houses a gear train (not shown) including a crank gear, cam gear, pump gear, idle gear, etc.
燃料フィードポンプ35の駆動にて、燃料タンク(図示は省略)内の燃料が燃料フィードポンプ35から燃料送り管37、燃料フィルタ17、燃料中継管38を介して噴射ポンプ本体32に送り込まれる。そして、噴射ポンプ本体32から各インジェクタ15に燃料噴射管36を介して燃料が供給される。噴射ポンプ本体32と燃料フィルタ17の間に燃料戻り管39が接続されている。燃料戻り管39にはインジェクタ15の余剰燃料を戻す燃料戻り管40が噴射ポンプ本体32近傍位置で合流されている。エンジン1の余剰燃料は、燃料戻り管39,40や、燃料フィルタ17上部に設けられた燃料戻り管継手57等を介して燃料タンク(図示は省略)に戻される。シリンダヘッド5の後面の右側部位に後側吊下げ金具56の基端部がボルト締結されている。後側吊下げ金具56の上部右側面の燃料フィルタ17が着脱可能にボルト締結されている。 By driving the fuel feed pump 35, fuel in the fuel tank (not shown) is sent from the fuel feed pump 35 through the fuel feed pipe 37, the fuel filter 17, and the fuel relay pipe 38 to the injection pump body 32. Then, fuel is supplied from the injection pump body 32 to each injector 15 through the fuel injection pipe 36. A fuel return pipe 39 is connected between the injection pump body 32 and the fuel filter 17. A fuel return pipe 40 that returns surplus fuel from the injector 15 joins the fuel return pipe 39 near the injection pump body 32. Surplus fuel from the engine 1 is returned to the fuel tank (not shown) through the fuel return pipes 39, 40 and a fuel return pipe joint 57 provided on the top of the fuel filter 17. The base end of the rear hanging bracket 56 is bolted to the right part of the rear surface of the cylinder head 5. The fuel filter 17 is detachably bolted to the upper right side of the rear hanging bracket 56.
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)。 The engine starter 18 is mounted on the mounting plate 10. The pinion gear of the engine starter 18 meshes with the ring gear of the flywheel 11. When starting the engine 1, the output shaft 3 starts to rotate by rotating the ring gear of the flywheel 11 with the torque of the engine starter 18 (so-called cranking is performed).
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。作業機側に搭載されるラジエータ19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内部及びシリンダヘッド5内部に供給され、エンジン1を冷却する。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内通路、冷却水中継パイプ81,82を介して、オイルフィルタ13の根本に配置されたオイルクーラ83に流される。 On the front side (cooling fan 9 side) of the cylinder head 5, a cooling water pump 21 is arranged coaxially with the fan shaft of the cooling fan 9. On the left side of the engine 1, specifically to the left of the cooling water pump 21, an alternator 23 is provided as a generator that generates electricity using the power of the engine 1. The cooling water pump 21 and the alternator 23 are driven together with the cooling fan 9 via a V-belt 22 for driving the cooling fan by the rotation of the output shaft 3. The cooling water in the radiator 19 mounted on the work machine side is supplied to the inside of the cylinder block 4 and the inside of the cylinder head 5 by the driving of the cooling water pump 21, thereby cooling the engine 1. A part of the cooling water from the cooling water pump 21 is flowed through a passage in the cylinder block 4 and cooling water relay pipes 81, 82 to an oil cooler 83 arranged at the base of the oil filter 13.
図3及び図4に示すように、シリンダブロック4の左右側面の各下側部位には、2つのエンジンマウント取付部24が前後にそれぞれ設けられている。各エンジンマウント取付部24には、例えば防振ゴムを有するエンジンマウント(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にシリンダブロック4を挟持させ、エンジンマウント(図示省略)を介してエンジンマウント取付部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。 As shown in Figures 3 and 4, two engine mount attachment parts 24 are provided at the front and rear of the lower portion of each of the left and right side surfaces of the cylinder block 4. An engine mount (not shown), for example having anti-vibration rubber, can be bolted to each engine mount attachment part 24. In the embodiment, the cylinder block 4 is sandwiched between a pair of left and right engine support chassis 25 of the work machine, and the engine mount attachment parts 24 are bolted to each engine support chassis 25 via the engine mounts (not shown), so that both engine support chassis 25 of the work machine support the engine 1.
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19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19と冷却ファン9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19に吹き当
たり、その後、ラジエータ19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。
A radiator 19 with a fan shroud 20 attached to its rear side is erected on the pair of left and right engine support chassis 25 so as to be located on the front side of the engine 1. The fan shroud 20 surrounds the outside (outer periphery) of the cooling fan 9 and connects the radiator 19 to the cooling fan 9. As the cooling fan 9 rotates, the cooling air blows against the radiator 19, and then flows from the radiator 19 through the fan shroud 20 toward the engine 1.
吸気マニホールド部6の入口部には、吸気中継管66、ターボ過給機60のコンプレッサケース62、吸気管91,92等を介してエアクリーナ(図示省略)を連結する。エアクリーナに吸い込まれた新気(外部空気)は、エアクリーナにて除塵及び浄化された後、吸気管91,92、コンプレッサケース62(詳細は後述する)及び吸気中継管66を介して吸気マニホールド部6に送られ、エンジン1の各気筒に供給される。 An air cleaner (not shown) is connected to the inlet of the intake manifold 6 via an intake relay pipe 66, the compressor case 62 of the turbocharger 60, and intake pipes 91, 92, etc. Fresh air (outside air) sucked into the air cleaner is cleaned and purified by the air cleaner, then sent to the intake manifold 6 via the intake pipes 91, 92, the compressor case 62 (details of which will be described later), and the intake relay pipe 66, and supplied to each cylinder of the engine 1.
上記の構成において、エアクリーナから吸気管91,92に新気を供給する一方、弁腕室一体型吸気マニホールド8に設けられたブローバイガス導出口67からブローバイガス戻し管68を介して第1吸気管91にブローバイガスが合流される。上述のように、弁腕室一体型吸気マニホールド8は、弁腕室一体型吸気マニホールド8左寄り部位に形成された吸気マニホールド部6と弁腕室一体型吸気マニホールド8右寄り部位に形成された弁腕室部90が一体成形されたものである。また、弁腕室部90の上面に、ブローバイガスから潤滑油を分離するブローバイガス還元装置69が突設されている。ブローバイガス還元装置69に設けられたブローバイガスを第1吸気管91に戻して再び燃焼室に送ることにより、排気ガスや未燃焼の混合気を含むブローバイガスが大気に放出されないようにしている。 In the above configuration, fresh air is supplied from the air cleaner to the intake pipes 91 and 92, while blow-by gas is merged into the first intake pipe 91 through the blow-by gas return pipe 68 from the blow-by gas outlet 67 provided in the intake manifold 8 with the arm chamber. As described above, the intake manifold 8 with the arm chamber is formed by integrally molding the intake manifold section 6 formed on the left side of the intake manifold 8 with the arm chamber section 90 formed on the right side of the intake manifold 8 with the arm chamber. In addition, a blow-by gas reduction device 69 that separates lubricating oil from the blow-by gas protrudes from the upper surface of the arm chamber section 90. The blow-by gas provided in the blow-by gas reduction device 69 is returned to the first intake pipe 91 and sent to the combustion chamber again, so that the blow-by gas containing exhaust gas and unburned mixture is not released into the atmosphere.
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、タービンケース61とコンプレッサケース62の連結部分であるセンターハウジング63を備えている。センターハウジング63の上部に、シリンダブロック4内部の潤滑油送り通路79(図23参照)から分岐されてセンターハウジング63内の回転部品に潤滑油を注油する潤滑油送り管64(注油管)が連結されている。センターハウジング63の下部に、センターハウジング63内に注油された潤滑油をシリンダブロック4内部の潤滑油戻り通路(図示省略)に戻す潤滑油戻り管65が連結されている。 A turbocharger 60 is disposed on the left side of the cylinder head 5 and above the exhaust manifold 7. The turbocharger 60 comprises a turbine case 61 with a built-in turbine wheel, a compressor case 62 with a built-in blower wheel, and a center housing 63 which is the connecting portion between the turbine case 61 and the compressor case 62. A lubricating oil feed pipe 64 (lubricating pipe) which branches off from the lubricating oil feed passage 79 (see FIG. 23) inside the cylinder block 4 and feeds lubricating oil to the rotating parts inside the center housing 63 is connected to the upper part of the center housing 63. A lubricating oil return pipe 65 which returns the lubricating oil fed into the center housing 63 to the lubricating oil return passage (not shown) inside the cylinder block 4 is connected to the lower part of the center housing 63.
排気マニホールド7の排気ガス出口部にタービンケース61の排気側入口61aを連結する。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を経由して外部に放出される。なお、タービンケース61の排気側出口61b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、ターボ過給機60の排気側出口61b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。 The exhaust side inlet 61a of the turbine case 61 is connected to the exhaust gas outlet of the exhaust manifold 7. That is, the exhaust gas discharged from each cylinder of the engine 1 to the exhaust manifold 7 is released to the outside via the turbocharger 60. In addition, a silencer or tail pipe, for example, is connected to the exhaust side outlet 61b of the turbine case 61 via an exhaust pipe, and the exhaust gas is discharged to the outside from the exhaust side outlet 61b of the turbocharger 60 via the silencer or tail pipe.
コンプレッサケース62の吸気入口62a(過給機の吸気側入口)側は、第2吸気管92及び第1吸気管91等を介してエアクリーナ(図示省略)の新気流出側に接続される。コンプレッサケース62の吸気出口62b(過給機の吸気側出口)側は、吸気中継管66を介して弁腕室一体型吸気マニホールド8の吸気マニホールド部6に接続される。すなわち、エアクリーナにて除塵された新気は、コンプレッサケース62から吸気中継管66を介して吸気マニホールド部6に送られ、その後、エンジン1の各気筒に供給される。 The intake inlet 62a (inlet on the intake side of the turbocharger) of the compressor case 62 is connected to the fresh air outlet side of the air cleaner (not shown) via the second intake pipe 92 and the first intake pipe 91. The intake outlet 62b (outlet on the intake side of the turbocharger) of the compressor case 62 is connected to the intake manifold section 6 of the intake manifold 8 with integrated valve arm chamber via the intake relay pipe 66. That is, the fresh air that has been cleaned of dust by the air cleaner is sent from the compressor case 62 to the intake manifold section 6 via the intake relay pipe 66, and is then supplied to each cylinder of the engine 1.
次に、図8~図14を参照して、弁腕室一体型吸気マニホールド8の構成について説明する。弁腕室一体型吸気マニホールド8は、上述のように、左寄り部位に前後方向に延伸配置された吸気マニホールド部6(吸気マニホールド)と、右寄り部位に前後方向に延伸配置された弁腕室部90(弁腕室)を備えている。弁腕室一体型吸気マニホールド8は、吸気マニホールド部6と弁腕室部90を隔壁101で仕切ることで、吸気マニホールド部6と弁腕室部90を互いに閉鎖した空間としている。 Next, the configuration of the intake manifold 8 with integrated arm chamber will be described with reference to Figures 8 to 14. As described above, the intake manifold 8 with integrated arm chamber has an intake manifold section 6 (intake manifold) arranged to extend in the front-rear direction at a position shifted to the left, and an arm chamber section 90 (arm chamber) arranged to extend in the front-rear direction at a position shifted to the right. The intake manifold 8 with integrated arm chamber separates the intake manifold section 6 and the arm chamber section 90 with a partition wall 101, making the intake manifold section 6 and the arm chamber section 90 into mutually closed spaces.
吸気マニホールド部6の上面は吸気蓋部102で覆われている。吸気蓋部102は吸気マニホールド部6の側壁上面に2箇所でビス止めされるとともに、吸気マニホールド部6を介してシリンダヘッド5に6箇所でボルト締結される。なお、弁腕室一体型吸気マニホールド8は、弁腕室部90側の周縁部位の3箇所でもシリンダヘッド5にボルト締結されている。 The upper surface of the intake manifold section 6 is covered with an intake lid section 102. The intake lid section 102 is screwed to the upper surface of the side wall of the intake manifold section 6 at two points, and is bolted to the cylinder head 5 at six points via the intake manifold section 6. The intake manifold 8 with integrated valve arm chamber is also bolted to the cylinder head 5 at three points on the periphery of the valve arm chamber section 90 side.
吸気蓋部102の上面に吸気入口103が上方に向けて突設されている。また、吸気マニホールド部6の底面に、シリンダヘッド5上面に設けられた3気筒分の吸気導入口に接続される3つの吸気出口104がエンジン1の前後方向に並んで形成されている。吸気マニホールド部6の右側面に、2つのインジェクタ設置用凹部125が設けられている。インジェクタ設置用凹部125は、隣り合う吸気出口104,104の間の位置に配置されている。すなわち、本実施形態の例では、吸気マニホールド8の吸気マニホールド部6において、エンジン1の出力軸3に沿う方向に、2つのインジェクタ設置用凹部125と3つの吸気出口104とが交互に配置されている。 An intake inlet 103 is provided on the upper surface of the intake lid 102, protruding upward. In addition, three intake outlets 104 connected to the intake inlets for three cylinders provided on the upper surface of the cylinder head 5 are formed on the bottom surface of the intake manifold 6 in a line in the front-rear direction of the engine 1. Two injector installation recesses 125 are provided on the right side surface of the intake manifold 6. The injector installation recesses 125 are disposed between adjacent intake outlets 104, 104. That is, in the example of this embodiment, in the intake manifold 6 of the intake manifold 8, the two injector installation recesses 125 and the three intake outlets 104 are alternately disposed in the direction along the output shaft 3 of the engine 1.
インジェクタ設置用凹部125は、吸気マニホールド部6の底面側部位を右側面から隔壁101まで切り欠いて形成されている。シリンダヘッド5とインジェクタ設置用凹部125により、右側方が開口したインジェクタ15設置用の空間が形成される。そして、インジェクタ設置用凹部125の下方において、インジェクタ15がシリンダヘッド5に挿入されている。インジェクタ設置用凹部125の右側方が開放されているため、シリンダヘッド5右側方に設置された燃料噴射ポンプ装置14及びインジェクタ15それぞれを連結する燃料噴射管36及び燃料戻り管39,40を短経路で配管できるとともに、その配管作業を簡単化できる。 The injector installation recess 125 is formed by cutting out the bottom side of the intake manifold 6 from the right side to the partition wall 101. The cylinder head 5 and the injector installation recess 125 form a space for installing the injector 15, with the right side open. The injector 15 is inserted into the cylinder head 5 below the injector installation recess 125. Because the right side of the injector installation recess 125 is open, the fuel injection pipe 36 and fuel return pipes 39, 40 that connect the fuel injection pump device 14 and the injector 15 installed on the right side of the cylinder head 5 can be arranged in a short route, and the piping work can be simplified.
弁腕室部90の上部に、ブローバイガスを吸気系に還元するブローバイガス還元装置69が突設されている。ブローバイガス還元装置69は、弁腕室一体型吸気マニホールド8の上面の一部が上方に向けて膨出されたガス導出部111を備えている。ガス導出部111の上面部にガス調圧弁112が配置されている。また、ガス導出部111の左側面にブローバイガス導出口67が設けられている。 A blow-by gas return device 69 that returns blow-by gas to the intake system protrudes from the upper part of the arm chamber 90. The blow-by gas return device 69 has a gas outlet section 111, which is a part of the upper surface of the arm chamber-integrated intake manifold 8 that bulges upward. A gas pressure regulating valve 112 is disposed on the upper surface of the gas outlet section 111. A blow-by gas outlet 67 is also provided on the left side of the gas outlet section 111.
ガス導出部111の内部に、一部分が圧力制御室を兼ねるガス導出通路111aと、ブローバイガス導出口67に繋がるガス導出通路111bが形成されている。ガス導出通路111aはガス導出部111の内部でガス導出部111の下方部位から上面部位へ延設されている。また、ガス導出通路111aの一部分は、ガス導出部111の上面部位でガス導出通路111bの開口の周囲を囲うように円環状に形成されて圧力制御室を兼ねている。ガス導出通路111bはガス導出部111の上面部位から下方側へ導かれた後、ガス導出部111の左側面側へ屈曲されてブローバイガス導出口67に接続されている。 Inside the gas outlet portion 111, there are formed a gas outlet passage 111a, a part of which also serves as a pressure control chamber, and a gas outlet passage 111b, which is connected to the blow-by gas outlet 67. The gas outlet passage 111a extends from the lower part of the gas outlet portion 111 to the upper part inside the gas outlet portion 111. A part of the gas outlet passage 111a is formed in an annular shape so as to surround the periphery of the opening of the gas outlet passage 111b on the upper part of the gas outlet portion 111, and also serves as a pressure control chamber. The gas outlet passage 111b is led downward from the upper part of the gas outlet portion 111, and then bent to the left side of the gas outlet portion 111 and connected to the blow-by gas outlet 67.
ガス調圧弁112は弁ケース122と圧力制御用のダイアフラム123を備えている。弁ケース122はガス導出部111の上面部に配置されている。ダイアフラム123の弁体124は、圧力制御室を兼ねるガス導出通路111aとブローバイガス導出口67に繋がるガス導出通路111bの間に配置されている。ガス導出通路111aとガス導出通路111bの間の流通は、通常は弁体124により遮断されており、導出通路111a内の圧力が一定圧以上になるとダイアフラム123が上方へ押圧されて弁体124が上方へ移動して開弁し、導出通路111a,111bが繋がるように構成されている。 The gas pressure regulating valve 112 is equipped with a valve case 122 and a diaphragm 123 for pressure control. The valve case 122 is disposed on the upper surface of the gas outlet section 111. The valve body 124 of the diaphragm 123 is disposed between the gas outlet passage 111a, which also serves as a pressure control chamber, and the gas outlet passage 111b, which is connected to the blow-by gas outlet port 67. Communication between the gas outlet passage 111a and the gas outlet passage 111b is normally blocked by the valve body 124, and when the pressure in the outlet passage 111a exceeds a certain pressure, the diaphragm 123 is pressed upward, causing the valve body 124 to move upward and open, connecting the outlet passages 111a and 111b.
弁腕室部90内で、ガス導出部111の底部に、ガス導入室113と内部通路114が形成されている。ガス導入室113には、エンジン1の燃焼室などからシリンダヘッド5上面側に漏れ出たブローバイガスが取り込まれる。内部通路114はガス導出通路111aとガス導入室113の間を接続する。また、ガス導出部111の底部に遮蔽板115が
ビス117により固定されている。弁腕室部90の上面側に対してガス導入室113と内部通路114の底面側が遮蔽板115にて閉塞されている。
A gas introduction chamber 113 and an internal passage 114 are formed in the bottom of the gas lead-out portion 111 within the arm chamber 90. Blow-by gas leaking from the combustion chamber of the engine 1 to the upper side of the cylinder head 5 is taken into the gas introduction chamber 113. The internal passage 114 connects the gas lead-out passage 111a and the gas introduction chamber 113. A shield plate 115 is fixed to the bottom of the gas lead-out portion 111 with a screw 117. The bottom sides of the gas introduction chamber 113 and the internal passage 114 are closed off from the upper side of the arm chamber 90 by the shield plate 115.
遮蔽板115に設けられたガス導入室113の底面側開口に筒状のガス導入部116が固着されている。ガス導入部116は弁腕室部90内で左側面内壁に近接されている。ガス導入部116のガス出口はガス導入室113内に配置されている。また、ガス導入部116のガス入口は弁腕室部90内でシリンダヘッド5寄りの位置に配置されている。ガス導入部116は、上端部に蓋部材を備え、シリンダヘッド5側から液状の潤滑油がガス導入室113に直接入るのを防止しながら、弁腕室部90内のブローバイガスを弁腕室部90内のシリンダヘッド5寄りの位置から上方のブローバイガス還元装置69のガス導入室113内に導入する。 A cylindrical gas introduction part 116 is fixed to the bottom side opening of the gas introduction chamber 113 provided in the shielding plate 115. The gas introduction part 116 is located close to the left side inner wall in the valve arm chamber 90. The gas outlet of the gas introduction part 116 is located in the gas introduction chamber 113. The gas inlet of the gas introduction part 116 is located in the valve arm chamber 90 at a position closer to the cylinder head 5. The gas introduction part 116 has a cover member at the upper end, and while preventing liquid lubricating oil from directly entering the gas introduction chamber 113 from the cylinder head 5 side, it introduces the blow-by gas in the valve arm chamber 90 from a position closer to the cylinder head 5 in the valve arm chamber 90 into the gas introduction chamber 113 of the blow-by gas reduction device 69 above.
ガス導出部111の底部には、ガス導入室113と内部通路114の間を仕切る仕切り壁118が設けられている。仕切り壁118はブローバイガス還元装置69の周壁119と離間して設けられており、仕切り壁118と周壁119の間にガス導入室113と複数の内部通路114を形成する。複数の内部通路114は迷路状に配置されてラビリンス構造を形成する。 A partition wall 118 is provided at the bottom of the gas outlet section 111 to separate the gas introduction chamber 113 from the internal passage 114. The partition wall 118 is provided at a distance from the peripheral wall 119 of the blow-by gas reduction device 69, and forms the gas introduction chamber 113 and multiple internal passages 114 between the partition wall 118 and the peripheral wall 119. The multiple internal passages 114 are arranged in a maze-like pattern to form a labyrinth structure.
仕切り壁118と周壁119の間の2箇所に、ブローバイガス中のミスト状潤滑油を捕らえる例えばスチールウール等のオイルトラップ材120がそれぞれ配置されている。この実施形態では仕切り壁118を挟んでエンジン1前後方向にオイルトラップ材120がそれぞれ配置されている。オイルトラップ材120はガス導入室113と内部通路114との間に配置されている。 Oil trap materials 120, such as steel wool, that capture mist-like lubricating oil in the blow-by gas are disposed at two locations between the partition wall 118 and the peripheral wall 119. In this embodiment, the oil trap materials 120 are disposed in the front-rear direction of the engine 1, sandwiching the partition wall 118. The oil trap materials 120 are disposed between the gas introduction chamber 113 and the internal passage 114.
図9に示すように、ガス導入室113の内部上面に、下方へ垂れ下がって突設された梁状仕切り壁121がガス導入部116を挟んで2箇所に設けられている。梁状仕切り壁121は、オイルトラップ材120とガス導入室113との間でオイルトラップ材120よりも上方位置に架設されている。周壁119とオイルトラップ材120上面と梁状仕切り壁121で囲まれた空間はブローバイガスが流通する内部通路114の一部分を構成する。 As shown in FIG. 9, beam-shaped partition walls 121 are provided at two locations on the inner upper surface of the gas introduction chamber 113, hanging down and protruding, sandwiching the gas introduction section 116. The beam-shaped partition walls 121 are installed between the oil trap material 120 and the gas introduction chamber 113, at a position above the oil trap material 120. The space surrounded by the peripheral wall 119, the upper surface of the oil trap material 120, and the beam-shaped partition walls 121 constitute a part of the internal passage 114 through which the blow-by gas flows.
弁腕室部90内のブローバイガスは、ガス導出部111からブローバイガス還元装置69内に導入され、ガス導入室113、迷路状の内部通路114、ガス導出通路111a、ダイアフラム123の弁体124及びガス導出通路111bを介して、各通路やオイルトラップ材120で潤滑油成分等が除去されながら、ブローバイガス導出口67に送られる。潤滑油成分等が除去されたブローバイガスは、ブローバイガス導出口67からブローバイガス戻し管68を介して吸気系に還元される(図6参照)。 The blow-by gas in the valve arm chamber 90 is introduced into the blow-by gas reduction device 69 from the gas outlet 111, and is sent to the blow-by gas outlet 67 via the gas introduction chamber 113, the labyrinth-like internal passage 114, the gas outlet passage 111a, the valve body 124 of the diaphragm 123, and the gas outlet passage 111b, while lubricating oil components are removed in each passage and the oil trap material 120. The blow-by gas from which the lubricating oil components have been removed is returned to the intake system from the blow-by gas outlet 67 through the blow-by gas return pipe 68 (see FIG. 6).
この実施形態のエンジン1では、吸気マニホールド部6と弁腕室部90とで一体に構成された弁腕室一体型吸気マニホールド8がシリンダヘッド5上面に配置されているので、吸気マニホールド部6と弁腕室部90をコンパクトにレイアウトできる。さらに、ブローバイガス還元装置69が弁腕室部90上部に突設されるとともに、ブローバイガス還元装置69の側面に設けられたブローバイガス導出口67に接続したブローバイガス戻し管68(ガス管路)によりブローバイガスをターボ過給機60の吸気側入口62aに導出させるようにしたので、ターボ過給機60とブローバイガス還元装置69を近設配置してコンパクトにレイアウトできる。 In the engine 1 of this embodiment, the intake manifold 8, which is integrally formed with the intake manifold section 6 and the arm chamber section 90, is disposed on the top surface of the cylinder head 5, allowing the intake manifold section 6 and the arm chamber section 90 to be laid out compactly. Furthermore, the blow-by gas reduction device 69 is provided protruding from the top of the arm chamber section 90, and the blow-by gas is guided to the intake side inlet 62a of the turbocharger 60 through a blow-by gas return pipe 68 (gas pipe) connected to a blow-by gas outlet 67 provided on the side of the blow-by gas reduction device 69, allowing the turbocharger 60 and the blow-by gas reduction device 69 to be arranged close to each other, allowing for a compact layout.
さらに、ブローバイガス還元装置69の側面にブローバイガス導出口67を設けることにより、ブローバイガス導出口67に接続されるブローバイガス戻し管68の配置に自由度を与えることができる。さらに、ブローバイガス還元装置69が弁腕室部90上部に突
設されていることにより、ブローバイガス還元装置69の配置により弁腕室部90内部の容積が小さくなることを抑制できる。これにより、弁腕室部90の容積、ひいては弁腕室一体型吸気マニホールド8の外形寸法を大幅には増加させることなく、ターボ過給機60の搭載に伴うブローバイガス増加に対して十分な弁腕室容積を確保できる。
Furthermore, by providing the blow-by gas outlet 67 on the side of the blow-by gas reduction device 69, it is possible to provide freedom in the arrangement of the blow-by gas return pipe 68 connected to the blow-by gas outlet 67. Furthermore, by providing the blow-by gas reduction device 69 protruding from the upper part of the arm chamber 90, it is possible to prevent the arrangement of the blow-by gas reduction device 69 from reducing the volume inside the arm chamber 90. As a result, it is possible to ensure a sufficient arm chamber volume for the increase in blow-by gas accompanying the installation of the turbocharger 60, without significantly increasing the volume of the arm chamber 90, and thus the external dimensions of the arm chamber-integrated intake manifold 8.
さらに、ブローバイガス還元装置69の側面に設けられたブローバイガス導出口67とターボ過給機60を近接配置できることにより、ブローバイガス戻し管68のレイアウトが容易であるとともに配管長さを短くできる。ブローバイガス戻し管68の長さを短くすることにより、ブローバイガス戻し管68の凍結や折れ曲がり等によるブローバイガス戻し管68の閉塞状態を回避することができる。 Furthermore, the blow-by gas outlet 67 provided on the side of the blow-by gas reduction device 69 and the turbocharger 60 can be arranged close to each other, which simplifies the layout of the blow-by gas return pipe 68 and shortens the piping length. By shortening the length of the blow-by gas return pipe 68, it is possible to avoid blockage of the blow-by gas return pipe 68 due to freezing or bending of the blow-by gas return pipe 68.
また、この実施形態のエンジン1では、ブローバイガス還元装置69内の複数の内部通路114は迷路状のラビリンス構造を構成しているので、ブローバイガス還元装置69内に上記ラビリンス構造を形成して、弁腕室部90の容積、ひいては弁腕室一体型吸気マニホールド8の外形寸法を大幅には増加させずにラビリンス構造をコンパクトな構成にできるとともに、ブローバイガスに含まれる潤滑油や未燃焼燃料等を上記ラビリンス構造により除去できる。 In addition, in the engine 1 of this embodiment, the multiple internal passages 114 in the blow-by gas reduction device 69 form a maze-like labyrinth structure, so by forming the labyrinth structure in the blow-by gas reduction device 69, the volume of the valve arm chamber 90 and therefore the external dimensions of the valve arm chamber-integrated intake manifold 8 are not significantly increased, and the labyrinth structure can be made compact, and lubricating oil and unburned fuel contained in the blow-by gas can be removed by the labyrinth structure.
また、この実施形態のエンジン1では、ガス導入室113と内部通路114の間を仕切る仕切り壁118とブローバイガス還元装置69の周壁119の間にオイルトラップ材120が配置されているので、仕切り壁118を迂回してガス導入部116のガス出口から内部通路114へ流れるブローバイガスがオイルトラップ材120を通過するようにすることができ、ブローバイガスに含まれる潤滑油等をオイルトラップ材120により除去できる。 In addition, in the engine 1 of this embodiment, an oil trap material 120 is disposed between the partition wall 118 separating the gas introduction chamber 113 and the internal passage 114 and the peripheral wall 119 of the blow-by gas reduction device 69, so that the blow-by gas that bypasses the partition wall 118 and flows from the gas outlet of the gas introduction section 116 to the internal passage 114 can pass through the oil trap material 120, and lubricating oil and the like contained in the blow-by gas can be removed by the oil trap material 120.
また、この実施形態のエンジン1では、オイルトラップ材120とガス導入室113との間でオイルトラップ材120よりも上方位置に架設された梁状仕切り壁121と、オイルトラップ材120上面と、周壁119とで囲まれた空間を内部通路114の一部としているので、ブローバイガスがガス導入部116のガス出口からガス導入室113及びオイルトラップ材120内部を通過してオイルトラップ材120上面側へ流通するようにすることができ、ブローバイガスに含まれる潤滑油等をオイルトラップ材120により除去できる。 In addition, in the engine 1 of this embodiment, the space surrounded by the beam-shaped partition wall 121, which is installed between the oil trap material 120 and the gas introduction chamber 113 at a position above the oil trap material 120, the upper surface of the oil trap material 120, and the peripheral wall 119 is considered as part of the internal passage 114, so that the blow-by gas can flow from the gas outlet of the gas introduction section 116 through the gas introduction chamber 113 and the inside of the oil trap material 120 to the upper surface side of the oil trap material 120, and lubricating oil and the like contained in the blow-by gas can be removed by the oil trap material 120.
次に、図15~図19を参照して吸気管及びその周辺の構成について説明する。この実施形態のエンジン1において、エアクリーナ(図示省略)に一端(上流側)が接続される第1吸気管91は冷却ファン9とブローバイガス導出口67の間の位置に配置されている。具体的には、第1吸気管91はエンジン1前側(前後一側面側)において冷却水ポンプ21の上方位置に配置されている。第1吸気管91の一端は新気流入口91aを構成する。 Next, the configuration of the intake pipe and its surroundings will be described with reference to Figures 15 to 19. In the engine 1 of this embodiment, a first intake pipe 91, one end (upstream side) of which is connected to an air cleaner (not shown), is disposed between the cooling fan 9 and the blow-by gas outlet 67. Specifically, the first intake pipe 91 is disposed above the cooling water pump 21 on the front side of the engine 1 (one of the front and rear sides). One end of the first intake pipe 91 forms a fresh air inlet 91a.
第1吸気管91は例えば金属製であり、外観が略T字状を有している。第1吸気管91の新気流入口91aはエンジン1右側(左右他側面側)に向けて開口されている。新気流入口91aに対向して第1吸気管91の他端(下流側)に設けられた新気流出口91bはエンジン1左側(左右一側面側)に向けて開口されている。新気流入口91aと新気流出口92bの間の第1吸気管91の外観は直線状の略円筒形を有する。 The first intake pipe 91 is made of metal, for example, and has a roughly T-shaped appearance. The fresh air inlet 91a of the first intake pipe 91 opens toward the right side of the engine 1 (the other left or right side). The fresh air outlet 91b, which is provided at the other end (downstream side) of the first intake pipe 91 opposite the fresh air inlet 91a, opens toward the left side of the engine 1 (one left or right side). The appearance of the first intake pipe 91 between the fresh air inlet 91a and the fresh air outlet 92b has a linear, roughly cylindrical shape.
第1吸気管91の外周面に、略円筒状の接続部91cが外側へ突出して一体成形されている。接続部91cは第1吸気管91中央部の新気流出口91b寄りの部位に設けられる。接続部91cの先端側のブローバイガス流入口91dはブローバイガス導出口67側(エンジン1後側)に向けて開口されている。ブローバイガス流入口91dに、ブローバイ
ガス導出口67に一端が接続されたブローバイガス戻し管68の他端が接続される。
A generally cylindrical connection portion 91c is integrally formed on the outer circumferential surface of the first intake pipe 91 so as to protrude outward. The connection portion 91c is provided in a portion close to the fresh air outlet 91b in the center of the first intake pipe 91. A blow-by gas inlet 91d at the tip end of the connection portion 91c opens toward the blow-by gas outlet 67 (the rear side of the engine 1). The blow-by gas inlet 91d is connected to the blow-by gas return pipe 68, the other end of which is connected to the blow-by gas outlet 67.
第1吸気管91の新気流出口91bは、第2吸気管92の一端に設けられた新気流入口92aに接続されている。第2吸気管92は例えば樹脂製であり、略L字状を有している。第2吸気管92の他端に設けられた新気流出口92bはターボ過給機60のコンプレッサケース62の吸気入口62aに接続されている。コンプレッサケース62の吸気入口62aは冷却ファン9側に向けて開口されている。第2吸気管92は、湾曲部に対して一端92a側が長く、他端92b側が短く形成されている。 The fresh air outlet 91b of the first intake pipe 91 is connected to a fresh air inlet 92a provided at one end of the second intake pipe 92. The second intake pipe 92 is made of, for example, resin, and is approximately L-shaped. The fresh air outlet 92b provided at the other end of the second intake pipe 92 is connected to the intake inlet 62a of the compressor case 62 of the turbocharger 60. The intake inlet 62a of the compressor case 62 opens toward the cooling fan 9. The second intake pipe 92 is formed so that one end 92a is longer than the curved portion, and the other end 92b is shorter.
このように、この実施形態のエンジン1では、ターボ過給機60の吸気入口62aに接続される第2吸気管92の上流側部分及び第1吸気管91が左右方向に配管されてエンジン1の右側面側へ延設されているので、ターボ過給機60に接続される吸気管91,92をエンジン1の前側面から突設させることなくコンパクトにレイアウトできる。 In this way, in the engine 1 of this embodiment, the upstream portion of the second intake pipe 92 connected to the intake inlet 62a of the turbocharger 60 and the first intake pipe 91 are piped in the left-right direction and extend to the right side of the engine 1, so that the intake pipes 91, 92 connected to the turbocharger 60 can be laid out compactly without protruding from the front side of the engine 1.
ところで、従来、例えば3気筒以下の小排気量のエンジンに過給機が搭載される場合、過給機の吸気側入口に直線状の吸気管を取り付けると、エンジンの前後一側面側に配置される冷却ファンやファンシュラウド、ラジエータなどのエンジン構成部品と、過給機の吸気側入口との間の空間が狭くなって吸気管の取付けが困難になるときがあった。この実施形態のエンジン1は、エンジン1の前側に配置される冷却ファン9やファンシュラウド20、ラジエータ19(図3及び図4参照)などのエンジン構成部品と、ターボ過給機60の吸気入口62aとの間の空間が狭い場合であっても、エアクリーナ(図示省略)につながる新気配管99(図17参照)を第1吸気管91に接続する空間を確保できるとともに、第1吸気管91への新気配管99の取付け作業及び取外し作業の簡便性が向上する。 In the past, when a turbocharger was installed in a small-displacement engine, for example, with three cylinders or less, if a straight intake pipe was attached to the intake side inlet of the turbocharger, the space between the intake side inlet of the turbocharger and engine components such as a cooling fan, fan shroud, and radiator arranged on one side of the front or rear of the engine was narrow, making it difficult to attach the intake pipe. In the engine 1 of this embodiment, even if the space between the intake inlet 62a of the turbocharger 60 and the engine components such as the cooling fan 9, fan shroud 20, and radiator 19 (see Figures 3 and 4) arranged on the front side of the engine 1 is narrow, it is possible to secure space to connect the fresh air pipe 99 (see Figure 17) connected to the air cleaner (not shown) to the first intake pipe 91, and the ease of installation and removal of the fresh air pipe 99 to the first intake pipe 91 is improved.
また、図15~図18に示すように、ブローバイガス戻し管68はブローバイガス導出口67からエンジン1の前側へ向けて延設されて第1吸気管91の接続部91cに接続されるとともに、第1吸気管91の接続部91c側に向かって上方に傾斜している。これにより、ブローバイガス戻し管68の内壁に付着した潤滑油や未燃焼燃料が第1吸気管91内へ流入するのを防止でき、エンジン1に供給される燃焼用空気(新気)への潤滑油等の混入や、ターボ過給機60のコンプレッサケース62等を含む吸気系経路内の潤滑油等による汚れを低減できる。さらに、一連の吸気管91,92の上流側部分が左右方向でエンジン1の右側面側へ延設されていることにより、第1吸気管91の接続部91cに接続されるブローバイガス戻し管68をブローバイガス導出口67から平面視で直線状に配置でき、ブローバイガス戻し管68のレイアウトが容易であるとともに配管長さを短くできる。ブローバイガス戻し管68の長さを短くすることにより、ブローバイガス戻し管68の凍結や折れ曲がり等によるブローバイガス戻し管68の閉塞状態を回避することができる。また、ブローバイガス戻し管68は弁腕室一体型吸気マニホールド8の直上に配置されているので、エンジン1の放熱によってブローバイガス戻し管68の凍結などによる閉塞状態を回避できる。また、ブローバイガス戻し管68の大部分が正面視で第1吸気管91と重なって配置されており、冷却ファン9に露出するブローバイガス戻し管68の面積が小さいので、冷却風に起因するブローバイガス戻し管68の凍結防止に寄与する。 As shown in Figures 15 to 18, the blow-by gas return pipe 68 extends from the blow-by gas outlet 67 toward the front of the engine 1 and is connected to the connection part 91c of the first intake pipe 91, and is inclined upward toward the connection part 91c of the first intake pipe 91. This prevents lubricating oil and unburned fuel adhering to the inner wall of the blow-by gas return pipe 68 from flowing into the first intake pipe 91, reducing the mixing of lubricating oil and the like into the combustion air (fresh air) supplied to the engine 1 and the contamination of the intake system path including the compressor case 62 of the turbocharger 60 by lubricating oil and the like. Furthermore, since the upstream parts of the series of intake pipes 91, 92 are extended in the left-right direction toward the right side of the engine 1, the blow-by gas return pipe 68 connected to the connection part 91c of the first intake pipe 91 can be arranged in a straight line from the blow-by gas outlet 67 in a plan view, making it easy to layout the blow-by gas return pipe 68 and shortening the piping length. By shortening the length of the blow-by gas return pipe 68, it is possible to prevent the blow-by gas return pipe 68 from being blocked due to freezing or bending. In addition, since the blow-by gas return pipe 68 is disposed directly above the intake manifold 8 with the valve arm chamber integrated therein, it is possible to prevent the blow-by gas return pipe 68 from being blocked due to freezing caused by heat dissipation from the engine 1. In addition, most of the blow-by gas return pipe 68 is disposed overlapping the first intake pipe 91 in a front view, and the area of the blow-by gas return pipe 68 exposed to the cooling fan 9 is small, which contributes to preventing the blow-by gas return pipe 68 from freezing due to the cooling wind.
図15~図17に示すように、上面に吸気入口103を有する吸気マニホールド部6がシリンダヘッド5の上面に配置され、ターボ過給機60の吸気出口62bがエンジン1の右側面側へ斜め上方に向けて開口されている。吸気入口103と吸気出口62bは吸気中継管66により接続されている。吸気中継管66は、吸気出口62bからエンジン1の右側面側へ斜め上方に向けて延伸されてブローバイガス戻し管68の上方へ導かれ、ブローバイガス戻し管68の上方で水平方向に湾曲される。さらに、吸気中継管66は、吸気マニホールド部6の前寄り部位の上方へ導かれるとともにエンジン1の後側へ湾曲され、さらに吸気入口103の上方へ導かれるとともに下方へ湾曲されて吸気入口103に接続さ
れている。これにより、吸気マニホールドがシリンダヘッド側面に配置されている構成例や吸気入口が吸気マニホールド側面に配置されている構成例と比較して、吸気中継管66の長さを短くして吸気抵抗を低減でき、ターボ過給機60で得られる過給圧を損なうことなく、燃焼用空気をエンジン1に導入できる。さらに、ターボ過給機60の吸気出口62bと吸気マニホールド部6の吸気入口103がともに上方(斜め上方)に向けて開口されているので、吸気中継管66のレイアウトが容易であるとともに、吸気中継管66の取付け作業の簡便性が向上する。
As shown in Figures 15 to 17, the intake manifold 6 having an intake inlet 103 on its upper surface is disposed on the upper surface of the cylinder head 5, and the intake outlet 62b of the turbocharger 60 opens obliquely upward toward the right side surface of the engine 1. The intake inlet 103 and the intake outlet 62b are connected by an intake relay pipe 66. The intake relay pipe 66 extends obliquely upward from the intake outlet 62b toward the right side surface of the engine 1, is led to above the blow-by gas return pipe 68, and is curved horizontally above the blow-by gas return pipe 68. Furthermore, the intake relay pipe 66 is led above a front portion of the intake manifold 6 and is curved toward the rear side of the engine 1, is further led above the intake inlet 103, is curved downward, and is connected to the intake inlet 103. As a result, compared to configuration examples in which the intake manifold is disposed on the side of the cylinder head or the intake inlet is disposed on the side of the intake manifold, the length of the intake relay pipe 66 can be shortened to reduce intake resistance, and combustion air can be introduced into the engine 1 without compromising the boost pressure obtained by the turbocharger 60. Furthermore, since both the intake outlet 62b of the turbocharger 60 and the intake inlet 103 of the intake manifold portion 6 are open facing upward (diagonally upward), the layout of the intake relay pipe 66 is simplified and the installation work of the intake relay pipe 66 is made easier.
図5、図6及び図15~図17に示すように、吸気中継管66は弁腕室一体型吸気マニホールド8の上方で、ブローバイガス戻し管68の上方を通っている。これにより、吸気中継管66をヘッドカバーから離してエンジン1の放熱に起因する燃焼用空気の温度上昇を抑制しながら、弁腕室一体型吸気マニホールド8上方の空間を有効利用して吸気中継管66及びブローバイガス戻し管68を配置できる。また、ブローバイガス戻し管68を直線状に配置してブローバイガス戻し管68の配管長さを短くすることもできる。 As shown in Figures 5, 6 and 15 to 17, the intake relay pipe 66 passes above the intake manifold 8 with integrated valve arm chamber and above the blow-by gas return pipe 68. This allows the intake relay pipe 66 to be separated from the head cover to suppress the rise in temperature of the combustion air caused by heat radiation from the engine 1, while making effective use of the space above the intake manifold 8 with integrated valve arm chamber to arrange the intake relay pipe 66 and the blow-by gas return pipe 68. The blow-by gas return pipe 68 can also be arranged in a straight line to shorten the piping length of the blow-by gas return pipe 68.
図16及び図17に示すように、冷却水ポンプ21はサーモスタットを収容するサーモスタットケース85を備えている。サーモスタットケース85の上部に、ラジエータ19につながる冷却水パイプと接続される冷却水出口21bを有するサーモスタットカバー86が設けられている。サーモスタットカバー86は第1吸気管91の下方に配置されている。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。 As shown in Figures 16 and 17, the cooling water pump 21 has a thermostat case 85 that houses a thermostat. A thermostat cover 86 having a cooling water outlet 21b that is connected to a cooling water pipe leading to the radiator 19 is provided on the top of the thermostat case 85. The thermostat cover 86 is disposed below the first intake pipe 91. The thermostat case 85 and the thermostat cover 86 form part of the cooling water pump 21.
冷却水ポンプ21は、ラジエータ19(図3及び図4参照)に繋がる冷却水送り管87と冷却水戻り管88が接続される冷却水入口21aと冷却水出口21bを備えている。冷却水入口21aは冷却水ポンプ21の本体に設けられている。冷却水出口21bはサーモスタットカバー86に設けられている。冷却水入口21a及び冷却水出口21bは、ともにエンジン1右側面側に向けて開口されている。 The cooling water pump 21 has a cooling water inlet 21a and a cooling water outlet 21b to which a cooling water feed pipe 87 and a cooling water return pipe 88, which are connected to the radiator 19 (see Figures 3 and 4), are connected. The cooling water inlet 21a is provided in the main body of the cooling water pump 21. The cooling water outlet 21b is provided in the thermostat cover 86. Both the cooling water inlet 21a and the cooling water outlet 21b are open toward the right side of the engine 1.
図16に示すように、一連の吸気管91,92の上流側部分は、エンジン1左側面側からエンジン1右側面側に向かって上方へ傾斜している。これにより、ターボ過給機60の吸気入口62aの高さ位置、ひいてはターボ過給機60自体の高さ位置を高くすることなく、ターボ過給機60の高さ位置を抑えたコンパクトな構成でありながら、吸気管91,92の上流側部分の下方にエンジン1の他の構成部品、この実施形態では冷却水出口21bを有するサーモスタットカバー86の配置空間を確保できる。また、吸気管91,92の上流側部分に設けられる新気流入口91aとその下方に配置される他の構成部品、この実施形態ではサーモスタットカバー86の間の空間を大きくすることができ、エアクリーナ(図示省略)につながる新気配管99を第1吸気管91の新気流入口91aに着脱する作業の際に作業者が手を入れる空間を確保して作業の簡便性を向上できる。 As shown in FIG. 16, the upstream portion of the series of intake pipes 91, 92 is inclined upward from the left side of the engine 1 to the right side of the engine 1. This allows for a compact configuration in which the height of the turbocharger 60 is suppressed without increasing the height of the intake inlet 62a of the turbocharger 60, and thus the height of the turbocharger 60 itself, while still providing space for arranging other components of the engine 1, in this embodiment, the thermostat cover 86 having the cooling water outlet 21b, below the upstream portion of the intake pipes 91, 92. In addition, the space between the fresh air inlet 91a provided in the upstream portion of the intake pipes 91, 92 and the other components arranged below it, in this embodiment, the thermostat cover 86, can be made larger, and a space is provided for an operator to insert his/her hands when attaching/detaching the fresh air piping 99 connected to the air cleaner (not shown) to the fresh air inlet 91a of the first intake pipe 91, improving the ease of operation.
また、この実施形態のエンジン1では、第1吸気管91の新気流入口91aと冷却水ポンプ21の冷却水入口21a及び冷却水出口21bはエンジン1の右側面側に向けて開口されている。これにより、新気流入口91aに接続される新気配管99、冷却水入口21aに接続される冷却水送り管87及び冷却水出口21bに接続される冷却水戻り管88の取付け作業やメンテナンス作業をエンジン1の同一側部側(この実施形態ではエンジン1右側面側)から行うことができ、これらの作業の効率が向上する。 In addition, in the engine 1 of this embodiment, the fresh air inlet 91a of the first intake pipe 91 and the cooling water inlet 21a and cooling water outlet 21b of the cooling water pump 21 are open toward the right side of the engine 1. This allows the installation and maintenance work of the fresh air piping 99 connected to the fresh air inlet 91a, the cooling water feed pipe 87 connected to the cooling water inlet 21a, and the cooling water return pipe 88 connected to the cooling water outlet 21b to be performed from the same side of the engine 1 (the right side of the engine 1 in this embodiment), improving the efficiency of these operations.
図15及び図19に示すように、第1吸気管91の内部に隔壁91eが形成されている。隔壁91eは、新気流入口91aから新気流出口91bに向かって形成されており、第1吸気管91の内部空間を、新気流入口91aから新気流出口91bにつながる新気流通空間91fと、ブローバイガス流入口91dから新気流出口91bにつながるブローバイ
ガス流通空間91gに分離している。第1吸気管91は、このような構造を有することから3方向弁とも呼ばれる。このような第1吸気管91の構造により、ブローバイガス流入口91dから第1吸気管91に導入されるブローバイガスの新気流入口91a側への逆流が抑制されている。
As shown in Figures 15 and 19, a partition wall 91e is formed inside the first intake pipe 91. The partition wall 91e is formed from the fresh air inlet 91a toward the fresh air outlet 91b, and divides the internal space of the first intake pipe 91 into a fresh air circulation space 91f connecting the fresh air inlet 91a to the fresh air outlet 91b and a blow-by gas circulation space 91g connecting the blow-by gas inlet 91d to the fresh air outlet 91b. Since the first intake pipe 91 has such a structure, it is also called a three-way valve. Due to such a structure of the first intake pipe 91, the backflow of the blow-by gas introduced from the blow-by gas inlet 91d to the first intake pipe 91 toward the fresh air inlet 91a is suppressed.
図15~図17に示すように、本実施形態の例では、第1吸気管91には温度センサ93を取り付けるためのセンサ取付け座94が形成されている。温度センサ93は、センサ取付け座94に取り付けられるとともにセンサ部分が第1吸気管91内に挿入されて新気流通空間91f内を流通する空気温度を測定する。温度センサ93のセンサ部分は、ブローバイガス流通空間91gとは分離された新気流通空間91f内に配置されるので、ブローバイガスに含まれる潤滑油成分等によるセンサ部分の汚れが防止される。 As shown in Figures 15 to 17, in this embodiment, the first intake pipe 91 is formed with a sensor mounting seat 94 for mounting a temperature sensor 93. The temperature sensor 93 is attached to the sensor mounting seat 94 and the sensor portion is inserted into the first intake pipe 91 to measure the air temperature flowing through the fresh air flow space 91f. The sensor portion of the temperature sensor 93 is disposed in the fresh air flow space 91f separated from the blow-by gas flow space 91g, so that the sensor portion is prevented from becoming dirty with lubricating oil components contained in the blow-by gas.
次に、図20~図23を参照して排気系部品及びその周辺の構成について説明する。排気マニホールド7の上面に設けられた排気ガス出口130(排気側出口)に、ターボ過給機60の排気入口61aが連結されている。3気筒分の排気ガス入口131を有する排気マニホールド7はシリンダヘッド5の左側面に6本の取付けボルト132により固設されている。排気マニホールド7は、排気ガス入口131を上下方向で挟む2つのボルト挿通孔を排気ガス入口131の周囲部ごとに備えている。排気マニホールド7の底面側は排気ガス出口130の下方で前側分岐部位133と後側分岐部位134の二股状に形成されている。前側分岐部位133に1気筒分の排気ガス入口131が配置され、後側分岐部位134に2気筒分の排気ガス入口131が配置されている。 Next, the exhaust system components and the surrounding structure will be described with reference to Figures 20 to 23. The exhaust inlet 61a of the turbocharger 60 is connected to the exhaust gas outlet 130 (exhaust side outlet) provided on the upper surface of the exhaust manifold 7. The exhaust manifold 7, which has exhaust gas inlets 131 for three cylinders, is fixed to the left side surface of the cylinder head 5 with six mounting bolts 132. The exhaust manifold 7 has two bolt insertion holes that sandwich the exhaust gas inlet 131 in the upper and lower directions, one for each periphery of the exhaust gas inlet 131. The bottom side of the exhaust manifold 7 is bifurcated into a front branch portion 133 and a rear branch portion 134 below the exhaust gas outlet 130. The exhaust gas inlet 131 for one cylinder is arranged in the front branch portion 133, and the exhaust gas inlets 131 for two cylinders are arranged in the rear branch portion 134.
ターボ過給機60のセンターハウジング63に、潤滑油送り管64と潤滑油戻り管65が接続されている。潤滑油送り管64の一端はシリンダブロック4の右側面の中央部後方寄り部位で、シリンダブロック4内部の潤滑油送り通路79(図23参照)に潤滑油導入継手135により接続されている。潤滑油送り管64の他端は潤滑油導出継手136によりセンターハウジング63の上部に接続されている。 A lubricating oil feed pipe 64 and a lubricating oil return pipe 65 are connected to the center housing 63 of the turbocharger 60. One end of the lubricating oil feed pipe 64 is connected to the lubricating oil feed passage 79 (see Figure 23) inside the cylinder block 4 at a location toward the rear of the center of the right side of the cylinder block 4 by a lubricating oil introduction joint 135. The other end of the lubricating oil feed pipe 64 is connected to the upper part of the center housing 63 by a lubricating oil discharge joint 136.
潤滑油送り管64は、潤滑油導入継手135から上方へ導かれた後、後ろ斜め上方向へ屈曲されてシリンダブロック4の右側面上端部後方寄り部位の近傍に導かれる。さらに、潤滑油送り管64は、シリンダブロック4の上端部に沿ってシリンダブロック4の右側面から後側面を介して左側面側へ導かれる。潤滑油送り管64の中途部は、シリンダヘッド5にボルト締結された配管係止部材137によりシリンダブロック4の後側面上端部に対向する位置で固定されている。シリンダブロック4の左側面側へ導かれた潤滑油送り管64は、排気マニホールド7の後ろ側で上方へ屈曲された後、シリンダヘッド5の上面よりも高い位置へ導かれて前方へ屈曲されている。さらに、潤滑油送り管64は、排気マニホールド7の後側分岐部位134の上方を通って排気ガス出口130と弁腕室一体型吸気マニホールド8の左側面の間の位置へ導かれ、そこから前斜め上方向へ導かれた後、左斜め上方向へ屈曲され、さらに略水平方向へ屈曲されて、ターボ過給機60のセンターハウジング63に取り付けられた潤滑油導出継手136に接続されている。 The lubricating oil feed pipe 64 is led upward from the lubricating oil introduction joint 135, then bent diagonally upward and rearward, and led to the vicinity of the rear portion of the upper end of the right side surface of the cylinder block 4. Furthermore, the lubricating oil feed pipe 64 is led along the upper end of the cylinder block 4 from the right side surface of the cylinder block 4 through the rear side surface to the left side surface. The middle part of the lubricating oil feed pipe 64 is fixed at a position facing the upper end of the rear side surface of the cylinder block 4 by a pipe locking member 137 bolted to the cylinder head 5. The lubricating oil feed pipe 64 led to the left side surface of the cylinder block 4 is bent upward behind the exhaust manifold 7, then led to a position higher than the upper surface of the cylinder head 5 and bent forward. Furthermore, the lubricating oil feed pipe 64 passes above the rear branching portion 134 of the exhaust manifold 7 and is led to a position between the exhaust gas outlet 130 and the left side of the intake manifold 8 with integrated valve arm chamber, from there it is led diagonally upwards and forwards, then bent diagonally upwards and left, and further bent approximately horizontally to connect to a lubricating oil outlet joint 136 attached to the center housing 63 of the turbocharger 60.
このように、潤滑油送り管64は、エンジン1の右側面から左側面に向かってエンジン1の後側面を迂回して配管されるとともに、エンジン1の左側面において排気マニホールド7の後側方から排気マニホールド7の外周を迂回して排気マニホールド7の上方に向けて配管されており、エンジン1側面に沿ってコンパクトに配置されている。さらに、潤滑油送り管64は排気マニホールド7の外周を迂回して配管されているので、潤滑油送り管64が潤滑油導入継手135及び配管係止部材137によりエンジン1に取り付けられた状態であっても、排気マニホールド7の取付け作業時に潤滑油送り管64が障害にならず、エンジン1の組立て作業の効率が向上する。 In this way, the lubricating oil feed pipe 64 is routed from the right side of the engine 1 to the left side, bypassing the rear side of the engine 1, and is routed from the rear side of the exhaust manifold 7 on the left side of the engine 1, bypassing the outer periphery of the exhaust manifold 7, toward the top of the exhaust manifold 7, and is compactly arranged along the side of the engine 1. Furthermore, since the lubricating oil feed pipe 64 is routed bypassing the outer periphery of the exhaust manifold 7, even when the lubricating oil feed pipe 64 is attached to the engine 1 by the lubricating oil introduction joint 135 and the pipe locking member 137, the lubricating oil feed pipe 64 does not become an obstacle during the installation work of the exhaust manifold 7, and the efficiency of the assembly work of the engine 1 is improved.
潤滑油戻り管65の一端は、センターハウジング63の下部にボルト締結される管フランジ部材138に接続され、他端は例えばゴム樹脂からなる弾性を有する弾性配管部材139を介して潤滑油戻し継手140に接続されている。潤滑油戻り管65は、管フランジ部材138から下方へ導かれた後、後ろ斜め下方向へ屈曲されて排気マニホールド7の左側方かつ排気ガス出口130の下方へ導かれている。さらに、潤滑油戻り管65は、排気マニホールド7の左側面に沿って前側分岐部位133と後側分岐部位134の分岐部位へ向かって右斜め下方向へ導かれ、排気マニホールド7の下方で右斜め前かつ右斜め下方向へ屈曲されてシリンダブロック4左側面近傍へ導かれ、さらに下方側へ屈曲されて弾性配管部材139の一端に接続されている。弾性配管部材139は円筒状であり、鉛直方向に配管されている。弾性配管部材139の他端は、シリンダブロック4の右側面中央部前寄り部位に配置された潤滑油戻し継手140に接続されている。潤滑油戻し継手140は左側方視でセンターハウジング63の下方に配置されている。 One end of the lubricating oil return pipe 65 is connected to a pipe flange member 138 that is bolted to the bottom of the center housing 63, and the other end is connected to a lubricating oil return joint 140 via an elastic piping member 139 made of, for example, rubber resin and having elasticity. The lubricating oil return pipe 65 is led downward from the pipe flange member 138, then bent diagonally downward and rearward, and led to the left side of the exhaust manifold 7 and below the exhaust gas outlet 130. Furthermore, the lubricating oil return pipe 65 is led diagonally downward to the right along the left side surface of the exhaust manifold 7 toward the branching portion of the front branching portion 133 and the rear branching portion 134, bent diagonally forward and diagonally downward to the right below the exhaust manifold 7, led to the vicinity of the left side surface of the cylinder block 4, and further bent downward to connect to one end of the elastic piping member 139. The elastic piping member 139 is cylindrical and is piped vertically. The other end of the elastic piping member 139 is connected to a lubricating oil return joint 140 arranged in the front central portion of the right side surface of the cylinder block 4. The lubricant return joint 140 is located below the center housing 63 when viewed from the left side.
この実施形態のエンジン1では、ターボ過給機60からの潤滑油を抽出する潤滑油戻り管65が排気マニホールド7底面における二股部分に沿って下方に向けて配管されているので、潤滑油戻り管65をエンジン1の左側面に近接してコンパクトに配管できる。 In this embodiment of the engine 1, the lubricant return pipe 65 that extracts the lubricant from the turbocharger 60 is routed downward along the bifurcated portion at the bottom of the exhaust manifold 7, so that the lubricant return pipe 65 can be routed compactly close to the left side of the engine 1.
ところで、近年、低燃費や低コスト化といった市場要求を背景に過給機追加による機関のコンパクト化が進み、小排気量過給機付機関の生産台数の大幅増加が見込まれる。これに対して、従来、小排気量産業用ディーゼルエンジンの過給機付仕様及び生産台数は少なく、当該エンジンに過給機を搭載する場合、過給機周辺部品の組立は自然吸気エンジンの延長として、排気マニホールド、過給機、潤滑油管と段階を踏むように設定されていた。したがって、過給機周辺部品の組立は、組立ラインから一旦過給機仕様用の別組立セルに入れて時間をかけて行われており、従来の組立方式では時間がかかるため要求される生産数に対応できない。 In recent years, market demands for lower fuel consumption and lower costs have led to the compactification of engines through the addition of turbochargers, and a significant increase in the number of small-displacement turbocharged engines produced is expected. In contrast, the number of turbocharged versions and production of small-displacement industrial diesel engines has traditionally been low, and when turbochargers are installed on such engines, the assembly of the turbocharger peripheral parts is set up in stages, as an extension of a naturally aspirated engine, with the exhaust manifold, turbocharger, and lubricating oil pipes. Therefore, the assembly of the turbocharger peripheral parts is carried out in a separate assembly cell for turbocharger specifications, which takes time, and the traditional assembly method is too time-consuming to meet the required production volume.
このような要求に対して、この実施形態のエンジン1では、排気マニホールド7、ターボ過給機60及び潤滑油戻り管65を仕組状態でエンジン1に組立できるように改善を施した。図20に示すように、排気マニホールド7、ターボ過給機60及び潤滑油戻り管65の部品レイアウトは、排気マニホールド7のシリンダヘッド5への取付を阻害せぬよう、エンジン1の左側方から見て取付けボルト132を露出させている。また、排気マニホールド7、ターボ過給機60及び潤滑油戻り管65を仕組状態で、排気マニホールド7のボルト締付作業を作業者が1人でできるように、潤滑油戻り管65は弾性配管部材139を介して潤滑油戻し継手140に接続されている。作業者は潤滑油戻し継手140を最初にシリンダブロック4に連結して、潤滑油戻り管65、弾性配管部材139及び潤滑油戻し継手140を組立中の支えの一つとできるとともに、弾性配管部材139が変形することにより潤滑油戻り管65の非可逆的な塑性変形を防止できる。 In response to such demands, the engine 1 of this embodiment has been improved so that the exhaust manifold 7, turbocharger 60, and lubricant return pipe 65 can be assembled to the engine 1 in a structured state. As shown in FIG. 20, the layout of the exhaust manifold 7, turbocharger 60, and lubricant return pipe 65 exposes the mounting bolts 132 when viewed from the left side of the engine 1 so as not to impede the installation of the exhaust manifold 7 to the cylinder head 5. In addition, the lubricant return pipe 65 is connected to the lubricant return joint 140 via an elastic piping member 139 so that a worker can tighten the bolts of the exhaust manifold 7 by himself when the exhaust manifold 7, turbocharger 60, and lubricant return pipe 65 are assembled. The worker first connects the lubricant return joint 140 to the cylinder block 4, so that the lubricant return pipe 65, elastic piping member 139, and lubricant return joint 140 can be used as one of the supports during assembly, and irreversible plastic deformation of the lubricant return pipe 65 can be prevented by the deformation of the elastic piping member 139.
これにより、排気マニホールド7、ターボ過給機60及び潤滑油戻り管65を組み立てた組立部品を作業者が1人でエンジン1に組み付けることが容易になるとともに、排気系の当該組立部品を生産予定に合わせて予め組み立てておくことにより組立作業の集中化とライン作業のスムーズ化を図ることができる。さらに、過給機付仕様機関の自然吸気仕様からの組立工数増加をライン上で最小化でき、生産増に対応できる。さらに、過給機仕様専用の組立スペースで実施される組立工程を、排気マニホールド7、ターボ過給機60及び潤滑油戻り管65を組み立てた仕組部品や潤滑油送り管64などの排気系部品の取付け工程に限ることで、組立現場の省スペース化を図ることができる。 This makes it easy for a single worker to assemble the exhaust manifold 7, turbocharger 60, and lubricant return pipe 65 into the engine 1, and by assembling the exhaust system components in advance according to the production schedule, it is possible to centralize the assembly work and make the line work smoother. Furthermore, the increase in assembly man-hours for turbocharged engines compared to naturally aspirated specifications can be minimized on the line, making it possible to respond to increased production. Furthermore, by limiting the assembly process carried out in the assembly space dedicated to turbocharged specifications to the installation process of exhaust system components such as the exhaust manifold 7, turbocharger 60, and lubricant return pipe 65, and the lubricant feed pipe 64, it is possible to save space at the assembly site.
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。本願発明のエンジン装置は、例えば芝刈機、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。 The configuration of each part in the present invention is not limited to the illustrated embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention. The engine device of the present invention is mounted on a work machine such as a lawnmower, a construction machine, an agricultural machine, or an engine generator.
<付記>
本発明におけるエンジン装置は、エンジンの上部にヘッドカバーが設けられ、前記エンジンの一側部に過給機が設けられるエンジン装置であって、前記ヘッドカバーと前記過給機とが側面視において少なくとも一部が重複し、前記過給機の吸気側入口に接続される吸気管の少なくとも一部が前記ヘッドカバーの上方に配置されるものであってよい。
<Additional Notes>
The engine device of the present invention may be an engine device in which a head cover is provided on the top of an engine and a supercharger is provided on one side of the engine, wherein the head cover and the supercharger at least partially overlap in a side view, and at least a portion of an intake pipe connected to an intake side inlet of the supercharger is positioned above the head cover.
上記構成において、前記吸気管は曲がり部を有し、前記曲がり部より下流側部分が前記エンジンの前後方向に配管されて前記過給機の前記吸気側入口に接続され、前記曲がり部より上流側部分が前記エンジンの左右方向に配管されるようにしてもよい。 In the above configuration, the intake pipe may have a bent portion, the portion downstream of the bent portion may be piped in the front-rear direction of the engine and connected to the intake side inlet of the turbocharger, and the portion upstream of the bent portion may be piped in the left-right direction of the engine.
さらに、上記構成において、前記吸気管の前記上流側部分は、前記過給機が設けられる前記エンジンの左右一側部側から左右他側部側に向かって上方へ傾斜しているようにしてもよい。 Furthermore, in the above configuration, the upstream portion of the intake pipe may be inclined upward from one left or right side of the engine where the supercharger is provided to the other left or right side.
また、上記構成において、燃焼室から漏れ出るブローバイガスを吸気系に還元するためのブローバイガス導出口が前記ヘッドカバーに設けられ、ブローバイガス戻し管が前記ブローバイガス導出口から前記エンジンの前後方向に延設されて前記吸気管に接続されるとともに、前記吸気管側に向かって上方に傾斜しているようにしてもよい。 In addition, in the above configuration, a blow-by gas outlet for returning blow-by gas leaking from the combustion chamber to the intake system may be provided in the head cover, and a blow-by gas return pipe may be extended from the blow-by gas outlet in the fore-and-aft direction of the engine, connected to the intake pipe, and inclined upward toward the intake pipe.
1 エンジン
4 シリンダブロック
5 シリンダヘッド
6 吸気マニホールド部(吸気マニホールド)
7 排気マニホールド
8 弁腕室一体型吸気マニホールド(ヘッドカバー)
19 ラジエータ
20 ファンシュラウド
21 冷却水ポンプ
21a 冷却水入口
21b 冷却水出口
60 ターボ過給機
61a 排気入口(排気側入口)
61b 排気出口
62a 吸気入口(吸気側入口)
62b 吸気出口(吸気側出口)
64 潤滑油送り管(注油管)
65 潤滑油戻り管(戻り管)
66 吸気中継管
67 ブローバイガス導出口
68 ブローバイガス戻し管
69 ブローバイガス還元装置
90 弁腕室部(弁腕室)
91 第1吸気管
91a 新気流入口
92 第2吸気管
92b 新気流出口
101 隔壁
130 排気ガス出口(排気側出口)
131 排気ガス入口
139 弾性配管部材
1 Engine 4 Cylinder block 5 Cylinder head 6 Intake manifold section (intake manifold)
7 Exhaust manifold 8 Intake manifold with valve arm chamber (head cover)
19 Radiator 20 Fan shroud 21 Cooling water pump 21a Cooling water inlet 21b Cooling water outlet 60 Turbocharger 61a Exhaust inlet (exhaust side inlet)
61b Exhaust outlet 62a Intake inlet (intake side inlet)
62b Intake outlet (intake side outlet)
64 Lubricating oil feed pipe (lubrication pipe)
65 Lubricating oil return pipe (return pipe)
66 Intake relay pipe 67 Blow-by gas outlet 68 Blow-by gas return pipe 69 Blow-by gas reduction device 90 Valve arm chamber (valve arm chamber)
91 First intake pipe 91a Fresh air inlet 92 Second intake pipe 92b Fresh air outlet 101 Partition wall 130 Exhaust gas outlet (exhaust side outlet)
131 Exhaust gas inlet 139 Elastic piping member
Claims (5)
過給機と、
前記過給機と吸気マニホールドとを接続する吸気中継管と、
を備え、
前記吸気中継管が、当該中継管を流れる気流の上流側となる部分から下流側となる部分に向かうにつれて下方となる傾斜部を有する、エンジン装置。 An engine device,
A supercharger,
an intake relay pipe connecting the turbocharger and an intake manifold;
Equipped with
An engine apparatus, wherein the intake relay pipe has a sloped portion which slopes downward from an upstream portion to a downstream portion of an airflow flowing through the relay pipe.
前記吸気中継管の少なくとも一部が前記吸気管よりも上方に設けられる、請求項1に記載のエンジン装置。 An intake pipe connected to the turbocharger,
The engine apparatus according to claim 1 , wherein at least a portion of the intake relay pipe is provided above the intake pipe.
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