作業車両搭載用のエンジン装置
【課題】排気浄化装置を車体の床下に配置した作業車両において、排気ガスの浄化効率を向上させることができる技術を提供する。
【解決手段】冷却水により冷却される水冷式のエンジン６と、前記エンジン６により回転駆動される送風ファン６５と、前記送風ファン６５による冷却風を受けて冷却水の放熱を行なうラジエータ７と、前記エンジン６から排出された排気ガスを案内する排気通路６４と、前記排気通路６４により案内された排気ガスの浄化を行なう排気浄化装置８と、を備える作業車両搭載用のエンジン装置において、前記排気浄化装置８は、作業車両の床下であって、前記ラジエータ７の下方に配置される、とした。
【解決手段】冷却水により冷却される水冷式のエンジン６と、前記エンジン６により回転駆動される送風ファン６５と、前記送風ファン６５による冷却風を受けて冷却水の放熱を行なうラジエータ７と、前記エンジン６から排出された排気ガスを案内する排気通路６４と、前記排気通路６４により案内された排気ガスの浄化を行なう排気浄化装置８と、を備える作業車両搭載用のエンジン装置において、前記排気浄化装置８は、作業車両の床下であって、前記ラジエータ７の下方に配置される、とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両に搭載されるエンジン装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンから排出される排気ガスには、煤等に代表される粒子状物質が多く含まれており、この粒子状物質を除去する手段として排気ガスの濾過を行なう排気浄化装置が広く知られている。排気浄化装置は、粒子状物質をフィルタ担体にて捕集するとともに捕集した粒子状物質を酸化するものであるため、高い浄化効率を確保するにはフィルタ担体を酸化反応が進行する高温領域に維持する必要があるとされる（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
しかし、このような排気浄化装置を備えた作業車両においては、該排気浄化装置が車体の床下に配置された場合、自然風やエンジンの送風ファンによる冷却風、作業車両が走行することで発生する走行風及び跳ね上げられた泥水等によってもフィルタ担体の温度低下を招き、排気ガスの浄化効率を低下させる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２０８７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はかかる問題を解決すべくなされたものであり、排気浄化装置を車体の床下に配置した作業車両において、排気ガスの浄化効率を向上させることができる技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、冷却水により冷却される水冷式のエンジンと、
前記エンジンにより回転駆動される送風ファンと、
前記送風ファンによる冷却風を受けて冷却水の放熱を行なうラジエータと、
前記エンジンから排出された排気ガスを案内する排気通路と、
前記排気通路により案内された排気ガスの浄化を行なう排気浄化装置と、を備える作業車両搭載用のエンジン装置において、
前記排気浄化装置は、作業車両の床下であって、前記ラジエータの下方に配置される、としたものである。
【０００８】
請求項２においては、請求項１に記載の作業車両搭載用のエンジン装置において、前記排気浄化装置は、該排気浄化装置の長手方向が作業車両の進行方向に対して直交又は略直交するように水平に配置される、としたものである。
【０００９】
請求項３においては、請求項１又は請求項２に記載の作業車両搭載用のエンジン装置において、前記排気浄化装置は、該排気浄化装置の本体部への風を遮る遮風カバーを具備し、
前記遮風カバーは、前記排気浄化装置の本体部の被水を防ぐ遮水カバーも兼ねる、としたものである。
【００１０】
請求項４においては、請求項３に記載の作業車両搭載用のエンジン装置において、前記遮風カバーは、前記排気浄化装置の本体部の保護を行なう緩衝カバーも兼ねる、としたものである。
【００１１】
請求項５においては、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の作業車両搭載用のエンジン装置において、前記排気通路は、前記エンジンを沿うように前記排気ガスを案内する、としたものである。
【００１２】
請求項６においては、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の作業車両搭載用のエンジン装置において、前記排気通路は、その中途部において縮径部を有する、としたものである。
【００１３】
請求項７においては、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の作業車両搭載用のエンジン装置において、前記排気通路は、鋳造工法により形成された鋳鉄管とする、としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、送風ファンによる冷却風が排気浄化装置に当たりにくくなり、該排気浄化装置の本体部に内設されたフィルタ担体の温度低下を抑制することができる。これにより、フィルタ担体を高温領域に維持することができ、排気ガスの浄化効率を向上させることが可能となる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、排気浄化装置が路面と接触する可能性を低減することができ、接触による破損や故障を回避することが可能となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、自然風や作業車両が走行することで発生する走行風が排気浄化装置の本体部に当たりにくくなり、該排気浄化装置の本体部に内設されたフィルタ担体の温度低下を抑制することができる。これにより、フィルタ担体を高温領域に維持することができ、排気ガスの浄化効率を向上させることが可能となる。また、作業車両が走行した際に泥水等を跳ね上げても排気浄化装置の本体部に当たらないためにフィルタ担体の温度低下を抑制することができ、排気ガスの浄化効率を更に向上させることが可能となる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、排気浄化装置の本体部が路面と接触することによる破損や故障を防ぐことが可能となる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、送風ファンによる冷却風が排気通路に当たりにくくなり、エンジンから排気浄化装置に至るまでの排気ガスの温度低下を抑制することができる。これにより、フィルタ担体を高温領域に維持することができ、排気ガスの高い浄化効率を確保することが可能となる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、排気通路を流れる排気ガスの流速が増速するために排気ガスの放熱量を低減でき、エンジンから排気浄化装置に至るまでの排気ガスの温度低下を抑制することができる。これにより、フィルタ担体を高温領域に維持することができ、排気ガスの高い浄化効率を確保することが可能となる。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、熱伝導性の低い鋳鉄管によって排気ガスを案内するために排気ガスの放熱量を低減でき、エンジンから排気浄化装置に至るまでの排気ガスの温度低下を抑制することができる。これにより、フィルタ担体を高温領域に維持することができ、排気ガスの高い浄化効率を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】作業車両の全体構成を示す図。
【図２】エンジン、ラジエータ及び排気浄化装置の構成を示す概略図。
【図３】排気浄化装置の構成を示す図。
【図４】作業車両における排気浄化装置の配置を示す側面図。
【図５】作業車両における排気浄化装置の配置を示す背面図。
【図６】（Ａ）排気ベンドによって排気ガスを案内する構成を示す側面図。（Ｂ）排気ベンドによって排気ガスを案内する構成を示す背面図。
【図７】（Ａ）排気ベンドによって排気ガスを案内する別構成を示す側面図。（Ｂ）排気ベンドによって排気ガスを案内する別構成を示す背面図。
【図８】送風ファンによる冷却風の流れを示す図。
【図９】作業車両が走行することで発生する走行風の流れを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
まず、図１を用いて作業車両１の全体構成について説明する。本実施形態においては、車体後部にエンジン６を搭載する作業車両１であって、該作業車両１を乗用芝刈機としているがこれに限定するものではない。なお、図１に示す矢印Ａの方向は、作業車両１の前進方向を示している。
【００２４】
図１に示すように、作業車両１においては、長手方向を前後方向として配置された車体フレーム２と、前輪１０・１０に回転動力を伝達する前車軸３と、後輪１５・１５に回転動力を伝達する後車軸４と、刈刃を回転させて芝等を刈る芝刈モア装置５と、回転動力を発生させるエンジン６と、エンジン６の冷却水の放熱を行なうラジエータ７と、排気ガスの浄化を行なう排気浄化装置８と、で構成される。
【００２５】
車体フレーム２は、作業車両１の主たる構造体であり、該作業車両１の骨格をなすものである。
【００２６】
前車軸３は、エンジン６の駆動力を前輪１０・１０に伝達するとともにハンドル１１の操作によって該前輪１０・１０を操舵可能とするものである。前車軸３は、車体フレーム２の前部下方に懸架されており、変速装置やプロペラシャフトを介してエンジン６の駆動力が入力される。なお、ハンドル１１は、前車軸３の上方にアクセルペダル１２やブレーキペダル１３、運転席１４等とともに配置されており、操縦者は運転席１４に着座してこれらを操作可能とされる。
【００２７】
後車軸４は、エンジン６の駆動力を後輪１５・１５に伝達するものである。後車軸４は、車体フレーム２の後部下方に懸架されており、変速装置やプロペラシャフトを介してエンジン６の駆動力が入力される。
【００２８】
芝刈モア装置５は、エンジン６の駆動力を受けて刈刃を回転させ、芝や雑草を刈り取るものである。芝刈モア装置５は、前車軸３と後車軸４との間に昇降可能に吊設されており、エンジン６の駆動力はプーリーならびにベルト等を介して伝達される。
【００２９】
エンジン６は、燃料を燃焼させることで、その膨張エネルギーから回転動力を得るディーゼルエンジンとされる。エンジン６は、車体フレーム２の後部上方、詳しくは、後車軸４の上方であって、やや車体フレーム２の中央部側に配置されており、アクセルペダル１２の操作によって運転状態を変更可能とされる。なお、エンジン６は、冷却水が内部を循環することによって冷却が行なわれる水冷式ディーゼルエンジンとされるが、水冷式ガソリンエンジン等であっても良く、その作動形式について限定するものではない。
【００３０】
ラジエータ７は、エンジン６によって暖められた冷却水の放熱を行なう空冷式熱交換器である。ラジエータ７は、エンジン６の後方、詳しくは、後車軸４の上方であって、やや車体フレーム２の後部側に配置されており、後述する送風ファン６５による冷却風がその内部を通過するものとされる。
【００３１】
排気浄化装置８は、排気ガスに含まれる粒子状物質を濾過することによって捕集し、捕集した粒子状物質を酸化して除去するものである。排気浄化装置８は、ラジエータ７の下方、詳しくは、車体フレーム２の後部下方であって、車体の床下に配置されており、エンジン６から延設された排気通路６４によって排気ガスが案内される。
【００３２】
次に、図２を用いて、本発明に係るエンジン装置の構成について詳細に説明する。なお、図２に示す矢印は、エンジン６に供給される吸入空気ならびにエンジン６から排出される排気ガスの流れを示している。
【００３３】
図２に示すように、エンジン６は、直列４気筒の水冷式ディーゼルエンジンである。エンジン６は、エンジン主体部６１と、燃料噴射ポンプ６２と、吸気通路６３と、排気通路６４と、を備える。エンジン６は、クランク軸６１ｄが車体の進行方向、即ち、前後方向に平行するように車体（車体フレーム２）の後部に配置されている。なお、送風ファン６５は、エンジン６とラジエータ７との間に配置されてクランク軸６１ｄによって回転駆動される。
【００３４】
エンジン主体部６１は、主にシリンダブロック６１ａやシリンダヘッド６１ｂ等の本体部と、ピストン６１ｃやクランク軸６１ｄ等の運動部とから構成される。エンジン主体部６１には、燃焼室がシリンダブロック６１ａに設けられたシリンダに摺動可能に内設されたピストン６１ｃと、該ピストン６１ｃに対向するように配置されたシリンダヘッド６１ｂと、により形成されている。そして、ピストン６１ｃがコネクティングロッドによってクランク軸６１ｄと連動連結され、クランク軸６１ｄはピストン６１ｃの摺動によって回転駆動するものとされる。
【００３５】
燃料噴射ポンプ６２は、回転駆動されるクランク軸６１ｄによってギヤ等を介して駆動される。燃料噴射ポンプ６２は、その駆動時に当該燃料噴射ポンプ６２に内設されたプランジャバレルと、このプランジャバレルに摺動可能に嵌挿されたプランジャと、によって燃料噴射ノズル６８へ燃料を圧送する。
【００３６】
なお、燃料噴射ノズル６８は、噴射口が設けられた先端部が前記燃焼室の内部に突出するようにシリンダヘッド６１ｂに取り付けられており、燃料噴射ポンプ６２からの燃料を該燃焼室に適宜に供給可能としている。
【００３７】
吸気通路６３は、外部から吸入された空気をエンジン主体部６１まで案内する通路である。吸気通路６３は、空気を各燃焼室に分配する吸気マニホールド６６と接続されている。そして、空気の濾過を行なうエアクリーナ６３ａが吸気通路６３の中途部に設けられて、埃等の異物が除去された吸入空気を各燃焼室に供給可能としている。
【００３８】
排気通路６４は、エンジン主体部６１から排出された排気ガスを排気浄化装置８まで案内する通路である。排気通路６４の一端部は各燃焼室から排出された排気ガスを集合させる排気マニホールド６７と接続され、その他端部は排気浄化装置８と接続されている。こうして、エンジン６の運転によって各燃焼室から排出される排気ガスが排気浄化装置８に導入可能とされている。
【００３９】
送風ファン６５は、冷却風をラジエータ７へ向けて送るものである。送風ファン６５は、エンジン６の後方であって、該エンジン６とラジエータ７の間に配置されている。送風ファン６５は、エンジン６のクランク軸６１ｄによってプーリーやベルト等を介して駆動され、冷却風を作業車両１の後方へ向けて送風可能としている。
【００４０】
ラジエータ７は、エンジン６を冷却する冷却水の放熱を行なう空冷式熱交換器であり、冷却水が通過する複数のフィン７ａを有する。ラジエータ７は、送風ファン６５の後方でこれと対向するように配置され、複数のフィン７ａには、送風ファン６５からの冷却風が前方から当てられる。冷却水は、エンジン主体部６１からラジエータ７のフィン７ａに送られて放熱した後に冷却水供給ホース７１を通ってエンジン６へ戻される。そして、冷却水は、エンジン主体部６１のシリンダブロック６１ａやシリンダヘッド６１ｂ等に設けられた冷却水通路を流れることで暖められた後に冷却水排出ホース７２を通って再びラジエータ７へ送られる。
【００４１】
排気浄化装置８は、排気ガスの浄化を行なうものである。図２、図３に示すように、排気浄化装置８の本体部であるケース８３には、酸化触媒担体（以降「ＤＯＣ」という。）８１と、フィルタ担体（以降「ＤＰＦ」という。）８２と、を備える。ＤＯＣ８１及びＤＰＦ８２は、ケース８３に内設されて、ＤＯＣ８１がケース８３内における排気ガスの流れの上流側に、ＤＰＦ８２がその下流側に配置される。また、ＤＰＦ８２の下流側には共鳴室８６が構成される。
【００４２】
ＤＯＣ８１は、排気ガスに含まれるＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）及び粒子状物質の一部を構成するＳＯＦ（有機可溶成分）を酸化して除去するものである。また、ＤＯＣ８１は、排気ガスに多く含まれるＮＯ（一酸化窒素）を酸化することによってＮＯ２（二酸化窒素）に変化させたり、排気ガス中に添加された燃料を酸化することによって排気ガスの温度を上昇させたりすることも可能としている。
【００４３】
ＤＰＦ８２は、主に煤等からなる粒子状物質を捕集することで排気を濾過するとともに捕集した粒子状物質の酸化を行なうものである。本実施形態においては、排気浄化装置８は、炭化ケイ素を基材としたＤＰＦ８２を備えて、排気ガスに含まれる粒子状物質をＤＰＦ８２に形成された微細な穴を通過する際に捕集する。このようにして捕集された粒子状物質は、ＤＰＦ８２が酸化反応を進行させる高温領域にあることを条件として、排気ガスに含まれる酸素ならびにＤＯＣ８１で生成されたＮＯ２によって酸化される。
【００４４】
そのため、排気浄化装置８による排気ガスの高い浄化効率を確保するには、ＤＰＦ８２を高温領域に維持して捕集された粒子状物質の酸化反応を連続的に持続させる必要がある。なお、何らかの理由により、ＤＰＦ８２の温度低下が生じた場合には、燃料噴射ポンプ６２ならびに燃料噴射ノズル６８等を制御して排気ガスの温度を上昇させる必要があり、このような制御を行なうことに起因して燃料消費量の悪化が生じるという問題もあったのである。
【００４５】
次に、図４、図５を用いて、本作業車両１における排気浄化装置８の配置構造について詳細に説明する。図４は、作業車両１における排気浄化装置８の配置を示す側面図であり、図５は、その背面図である。
【００４６】
前述したように、排気浄化装置８は、車体フレーム２の後部に配置されたラジエータ７の下方であって、車体フレーム２等からなる車体の床下に配置されている。詳しくは、排気浄化装置８は、該排気浄化装置８とラジエータ７によって車体フレーム２を上下に挟むように配置され、ＤＯＣ８１やＤＰＦ８２を取外し可能とすべく設けられたケース８３の分離部分を接合するボルト８３ａによって車体フレーム２に設けられたブラケット２ａに取り付けられる（図３参照。）。
【００４７】
また、図４、図５に示すように、排気浄化装置８は、その長手方向が作業車両１の進行方向（前後方向）に対して直交する方向（左右方向）であって、水平方向となるように配置されている。つまり、排気浄化装置８は、その内部を通過する排気ガスの流れ方向（図５中矢印Ｂ参照。）が送風ファン６５の送風方向（図４中矢印Ｃ参照。）に対して直交する方向であって、水平な平面で表された仮想路面Ｘに対して平行な方向となるように配置されている。
【００４８】
そして、排気浄化装置８は、左右一対の後輪１５・１５の間にその後車軸４よりも後方位置するように配置されて、車体フレーム２の後部下方に支持されている。ここで、排気浄化装置８は、仮想路面Ｘから上方へ所定距離隔てられる。排気浄化装置８の後端面は、各後輪１５・１５の後端面よりも後方に位置する。
【００４９】
なお、本実施形態においては、エンジン６の排気マニホールド６７と排気浄化装置８とを排気通路６４のみを介して接続するとしているが、これは特に限定するものではない。図６、図７に示すように、排気マニホールド６７と排気浄化装置８との間に排気ベンド６９を介設して該排気ベンド６９の一端を排気マニホールド６７に接続し、該排気ベンド６９の他端を排気通路６４に接続することも可能である。
【００５０】
この場合、例えば、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、鋳鉄製の排気ベンド６９をエンジン主体部６１、特にそのシリンダブロック６１ａの近傍でこれに沿うように配置する。つまり、排気ガスを案内する通路の一部（排気ベンド６９）を熱伝導性の低い鋳鉄製とするとともに送風ファン６５へ引き込まれる冷却風が乱れて減衰するエンジン６の近傍を沿わせることによって、該エンジン６から排気浄化装置８に至るまでの排気ガスの放熱量を低減でき、排気ガスの温度低下を抑制することが可能となるのである。但し、このような鋳鉄製の排気ベンド６９を設けるのではなく、排気通路６４全体を鋳鉄管とする場合であっても、同様の効果を得ることが可能である。
【００５１】
また、図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示すように、排気通路６４をボンネット１６内における冷却風の影響を受けにくい位置、つまり、送風ファン６５から離間してボンネット１６の側壁に近接した位置に配置し、鋳鉄製の排気ベンド６９を排気マニホールド６７から排気通路６４へ延設するとしても良い。これは、送風ファン６５による冷却風が比較的に強く流れる領域については熱伝導性の低い鋳鉄管を用い、送風ファン６５による冷却風が弱い領域に配置された排気通路６４へ排気ガスを導くとしたものである。これにより、エンジン６から排気浄化装置８に至るまでの排気ガスの放熱量を低減でき、排気ガスの温度低下を抑制することが可能となる。
【００５２】
また、排気通路６４は、その中途部に通路の開口径が縮径された縮径部６４ａが設けられ（図２参照。）、該排気通路６４を流れる排気ガスの流速を増速させている。これは、排気ガスの流速を増速させることによって排気ガスの放熱量を低減させ、排気ガスを高温のままで排気浄化装置８へ案内するためである。これにより、エンジン６から排気浄化装置８に至るまでの排気ガスの放熱量を低減でき、排気ガスの温度低下を抑制することが可能となるのである。
【００５３】
このような構成により、高温の排気ガスによって、排気浄化装置８の本体部に内設されたＤＰＦ８２を高温領域に維持することができ、排気ガスの高い浄化効率を確保することが可能となるのである。更に、燃料噴射ポンプ６２等の制御によって排気ガスの温度を上昇させる頻度が減少するため、エンジン６の燃料消費量を低減させることも可能となるのである。
【００５４】
次に、送風ファン６５による冷却風の流れについて詳細に説明し、該冷却風が上記の位置に配置された排気浄化装置８に当たらない理由について図８を用いて説明する。なお、図８に示す矢印Ｄは、送風ファン６５によって送られた冷却風の流れを示したものである。
【００５５】
図８に示すように、送風ファン６５による冷却風は、該送風ファン６５から後方へ向かって流れてラジエータ７へ案内され、その後、作業車両１の後端部に設けられたグリル部１６ａを通って外部へ排出される。この際、送風ファン６５による冷却風は、まずラジエータ７を通過するために早期に拡散することがない。つまり、送風ファン６５による冷却風は、ラジエータ７を通過する際に、ラジエータ７のフィン７ａによって整流されることによってその流れが拡散することを抑制され、流れの方向が安定化する。これにより、送風ファン６５によって送られた冷却風は安定して直進するため、早期に拡散した冷却風が広がって排気浄化装置８に当たることを抑制することができるのである。
【００５６】
このような構成により、送風ファン６５による冷却風が排気浄化装置８に当たりにくくなり、該排気浄化装置８の本体部に内設されたＤＰＦ８２の温度低下を抑制することができる。こうして、ＤＰＦ８２を高温領域に維持することができ、排気ガスの高い浄化効率を確保することが可能となるのである。更に、燃料噴射ポンプ６２等の制御によって排気ガスの温度を上昇させる頻度が減少するため、エンジン６の燃料消費量を低減させることも可能となるのである。
【００５７】
次に、排気浄化装置８を上記の位置に配置した場合に該排気浄化装置８が路面と接触する可能性を低減することができる理由について説明する。
【００５８】
排気浄化装置８を上記の位置に配置した場合、車体の最低地上高となる排気浄化装置８を通って後輪１５・１５に接する接線Ｙと、水平な平面で表される仮想路面Ｘ（図中二点鎖線参照。）とがなす角度α、いわゆるデパーチャアングルαを大きく確保することができる。
【００５９】
これにより、例えば作業車両１が路面Ｒ（図中実線参照。）の凸部Ｒ１を乗り越えて通過する際や凸部Ｒ１がある後方へ向かって後進する際に後輪１５・１５によって凸部Ｒ１を跨ぐことができるため、排気浄化装置８が該凸部Ｒ１と接触する可能性を低減することができる。
【００６０】
このような構成により、排気浄化装置８が車体の床下に配置される場合であっても該排気浄化装置８が路面Ｒの凸部Ｒ１と接触する可能性を低減することができ、路面Ｒとの接触による排気浄化装置８の破損や故障を回避することが可能となるのである。
【００６１】
次に、作業車両１が走行することによって発生する走行風が排気浄化装置８の本体部に当たることを防ぐ遮風カバー８４について図９を用いて詳細に説明する。なお、図９に示す矢印Ｅは、作業車両１が走行することによって発生する走行風の流れを示したものである。
【００６２】
遮風カバー８４は、排気浄化装置８の本体部に走行風が当たらないように該排気浄化装置８のケース８３に設けられた風防板である。なお、本実施形態においては、走行風のみならずあらゆる方向から吹付ける自然風に対しても効果を得るため、排気浄化装置８の全周を覆うものとしている。
【００６３】
図９に示すように、作業車両１が走行することによって発生する走行風は、ボンネット１６や床下を沿うようにして流れる。遮風カバー８４が設けられていない場合では、床下を流れる走行風の一部は、排気浄化装置８の本体部に衝突するとともに該排気浄化装置８の本体部の外周を回り込む流れを形成する。そして、このような流れを形成する走行風に対してＤＰＦ８２が放熱を行なうことにより、ＤＰＦ８２に温度低下を招く可能性がある。そのため、本体部に内設されたＤＰＦ８２を高温領域に維持するには、遮風カバー８４を具備することが有効な手段となる。また、ケース８３と遮風カバー８４との間に断熱材を介装することによって更に温度低下を抑制することもできる。
【００６４】
このような構成により、自然風ならびに走行風が排気浄化装置８の本体部に当たることを防ぐことができ、該排気浄化装置８の本体部に内設されたＤＰＦ８２の温度低下を抑制することができる。こうして、ＤＰＦ８２を高温領域に維持することができ、排気ガスの高い浄化効率を確保することが可能となるのである。更に、燃料噴射ポンプ６２等の制御によって排気ガスの温度を上昇させる頻度が減少するため、エンジン６の燃料消費量を低減させることも可能となるのである。
【００６５】
また、排気浄化装置８に具備された遮風カバー８４は、該排気浄化装置８の本体部の被水を防ぐ遮水カバーも兼ねるものとなっている。つまり、遮風カバー８４は、作業車両１が走行した際に前輪１０・１０や後輪１５・１５によって泥水等を跳ね上げたとしてもその泥水等が排気浄化装置８の本体部に当たることを防ぐことができるようになっている。なお、遮風カバー８４の内部に水等が浸入しないように、排気通路６４との接続部及びテールパイプ８５との接続部の周囲は水密構造としている。
【００６６】
このような構成により、自然風ならびに走行風が排気浄化装置８の本体部に当たることを防ぐことができるとともに跳ね上げられた泥水等が排気浄化装置８の本体部に当たることを防ぐことができ、該排気浄化装置８の本体部に内設されたＤＰＦ８２の温度低下を抑制することができる。こうして、ＤＰＦ８２を高温領域に維持することができ、排気ガスの高い浄化効率を確保することが可能となるのである。更に、燃料噴射ポンプ６２等の制御によって排気ガスの温度を上昇させる頻度が減少するため、エンジン６の燃料消費量を低減させることも可能となるのである。
【００６７】
なお、遮風カバー８４は、排気浄化装置８の本体部の保護を行なう緩衝カバーも兼ねるものとなっている。つまり、排気浄化装置８に具備された遮風カバー８４は、自然風ならびに走行風が排気浄化装置８の本体部に当たることを防ぐと同時に排気浄化装置８の本体部の被水を防ぎ、更に、路面Ｒの凸部Ｒ１（図８参照。）と接触した際には積極的に変形させて衝撃を吸収することで該排気浄化装置８の本体部を保護するとしている。
【００６８】
このような構成により、自然風ならびに走行風が排気浄化装置８の本体部に当たることを防ぐことができるとともに跳ね上げられた泥水等が排気浄化装置８の本体部に当たることを防ぐことができ、更に、衝撃を緩衝することができる。こうして、ＤＰＦ８２を高温領域に維持することができ、排気ガスの高い浄化効率を確保することが可能となるとともに簡素な構造でありながら排気浄化装置８が路面と接触することによる破損や故障を防ぐことが可能となるのである。
【符号の説明】
【００６９】
１ 作業車両
２ 車体フレーム
３ 前車軸
４ 後車軸
５ 芝刈モア装置
６ エンジン
６３ 吸気通路
６４ 排気通路
６４ａ 縮径部
６５ 送風ファン
６６ 吸気マニホールド
６７ 排気マニホールド
６９ 排気ベンド
７ ラジエータ
７ａ フィン
８ 排気浄化装置
８１ 酸化触媒担体（ＤＯＣ）
８２ フィルタ担体（ＤＰＦ）
８３ ケース
８４ 遮風カバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両に搭載されるエンジン装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンから排出される排気ガスには、煤等に代表される粒子状物質が多く含まれており、この粒子状物質を除去する手段として排気ガスの濾過を行なう排気浄化装置が広く知られている。排気浄化装置は、粒子状物質をフィルタ担体にて捕集するとともに捕集した粒子状物質を酸化するものであるため、高い浄化効率を確保するにはフィルタ担体を酸化反応が進行する高温領域に維持する必要があるとされる（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
しかし、このような排気浄化装置を備えた作業車両においては、該排気浄化装置が車体の床下に配置された場合、自然風やエンジンの送風ファンによる冷却風、作業車両が走行することで発生する走行風及び跳ね上げられた泥水等によってもフィルタ担体の温度低下を招き、排気ガスの浄化効率を低下させる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２０８７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はかかる問題を解決すべくなされたものであり、排気浄化装置を車体の床下に配置した作業車両において、排気ガスの浄化効率を向上させることができる技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、冷却水により冷却される水冷式のエンジンと、
前記エンジンにより回転駆動される送風ファンと、
前記送風ファンによる冷却風を受けて冷却水の放熱を行なうラジエータと、
前記エンジンから排出された排気ガスを案内する排気通路と、
前記排気通路により案内された排気ガスの浄化を行なう排気浄化装置と、を備える作業車両搭載用のエンジン装置において、
前記排気浄化装置は、作業車両の床下であって、前記ラジエータの下方に配置される、としたものである。
【０００８】
請求項２においては、請求項１に記載の作業車両搭載用のエンジン装置において、前記排気浄化装置は、該排気浄化装置の長手方向が作業車両の進行方向に対して直交又は略直交するように水平に配置される、としたものである。
【０００９】
請求項３においては、請求項１又は請求項２に記載の作業車両搭載用のエンジン装置において、前記排気浄化装置は、該排気浄化装置の本体部への風を遮る遮風カバーを具備し、
前記遮風カバーは、前記排気浄化装置の本体部の被水を防ぐ遮水カバーも兼ねる、としたものである。
【００１０】
請求項４においては、請求項３に記載の作業車両搭載用のエンジン装置において、前記遮風カバーは、前記排気浄化装置の本体部の保護を行なう緩衝カバーも兼ねる、としたものである。
【００１１】
請求項５においては、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の作業車両搭載用のエンジン装置において、前記排気通路は、前記エンジンを沿うように前記排気ガスを案内する、としたものである。
【００１２】
請求項６においては、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の作業車両搭載用のエンジン装置において、前記排気通路は、その中途部において縮径部を有する、としたものである。
【００１３】
請求項７においては、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の作業車両搭載用のエンジン装置において、前記排気通路は、鋳造工法により形成された鋳鉄管とする、としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、送風ファンによる冷却風が排気浄化装置に当たりにくくなり、該排気浄化装置の本体部に内設されたフィルタ担体の温度低下を抑制することができる。これにより、フィルタ担体を高温領域に維持することができ、排気ガスの浄化効率を向上させることが可能となる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、排気浄化装置が路面と接触する可能性を低減することができ、接触による破損や故障を回避することが可能となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、自然風や作業車両が走行することで発生する走行風が排気浄化装置の本体部に当たりにくくなり、該排気浄化装置の本体部に内設されたフィルタ担体の温度低下を抑制することができる。これにより、フィルタ担体を高温領域に維持することができ、排気ガスの浄化効率を向上させることが可能となる。また、作業車両が走行した際に泥水等を跳ね上げても排気浄化装置の本体部に当たらないためにフィルタ担体の温度低下を抑制することができ、排気ガスの浄化効率を更に向上させることが可能となる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、排気浄化装置の本体部が路面と接触することによる破損や故障を防ぐことが可能となる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、送風ファンによる冷却風が排気通路に当たりにくくなり、エンジンから排気浄化装置に至るまでの排気ガスの温度低下を抑制することができる。これにより、フィルタ担体を高温領域に維持することができ、排気ガスの高い浄化効率を確保することが可能となる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、排気通路を流れる排気ガスの流速が増速するために排気ガスの放熱量を低減でき、エンジンから排気浄化装置に至るまでの排気ガスの温度低下を抑制することができる。これにより、フィルタ担体を高温領域に維持することができ、排気ガスの高い浄化効率を確保することが可能となる。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、熱伝導性の低い鋳鉄管によって排気ガスを案内するために排気ガスの放熱量を低減でき、エンジンから排気浄化装置に至るまでの排気ガスの温度低下を抑制することができる。これにより、フィルタ担体を高温領域に維持することができ、排気ガスの高い浄化効率を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】作業車両の全体構成を示す図。
【図２】エンジン、ラジエータ及び排気浄化装置の構成を示す概略図。
【図３】排気浄化装置の構成を示す図。
【図４】作業車両における排気浄化装置の配置を示す側面図。
【図５】作業車両における排気浄化装置の配置を示す背面図。
【図６】（Ａ）排気ベンドによって排気ガスを案内する構成を示す側面図。（Ｂ）排気ベンドによって排気ガスを案内する構成を示す背面図。
【図７】（Ａ）排気ベンドによって排気ガスを案内する別構成を示す側面図。（Ｂ）排気ベンドによって排気ガスを案内する別構成を示す背面図。
【図８】送風ファンによる冷却風の流れを示す図。
【図９】作業車両が走行することで発生する走行風の流れを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
まず、図１を用いて作業車両１の全体構成について説明する。本実施形態においては、車体後部にエンジン６を搭載する作業車両１であって、該作業車両１を乗用芝刈機としているがこれに限定するものではない。なお、図１に示す矢印Ａの方向は、作業車両１の前進方向を示している。
【００２４】
図１に示すように、作業車両１においては、長手方向を前後方向として配置された車体フレーム２と、前輪１０・１０に回転動力を伝達する前車軸３と、後輪１５・１５に回転動力を伝達する後車軸４と、刈刃を回転させて芝等を刈る芝刈モア装置５と、回転動力を発生させるエンジン６と、エンジン６の冷却水の放熱を行なうラジエータ７と、排気ガスの浄化を行なう排気浄化装置８と、で構成される。
【００２５】
車体フレーム２は、作業車両１の主たる構造体であり、該作業車両１の骨格をなすものである。
【００２６】
前車軸３は、エンジン６の駆動力を前輪１０・１０に伝達するとともにハンドル１１の操作によって該前輪１０・１０を操舵可能とするものである。前車軸３は、車体フレーム２の前部下方に懸架されており、変速装置やプロペラシャフトを介してエンジン６の駆動力が入力される。なお、ハンドル１１は、前車軸３の上方にアクセルペダル１２やブレーキペダル１３、運転席１４等とともに配置されており、操縦者は運転席１４に着座してこれらを操作可能とされる。
【００２７】
後車軸４は、エンジン６の駆動力を後輪１５・１５に伝達するものである。後車軸４は、車体フレーム２の後部下方に懸架されており、変速装置やプロペラシャフトを介してエンジン６の駆動力が入力される。
【００２８】
芝刈モア装置５は、エンジン６の駆動力を受けて刈刃を回転させ、芝や雑草を刈り取るものである。芝刈モア装置５は、前車軸３と後車軸４との間に昇降可能に吊設されており、エンジン６の駆動力はプーリーならびにベルト等を介して伝達される。
【００２９】
エンジン６は、燃料を燃焼させることで、その膨張エネルギーから回転動力を得るディーゼルエンジンとされる。エンジン６は、車体フレーム２の後部上方、詳しくは、後車軸４の上方であって、やや車体フレーム２の中央部側に配置されており、アクセルペダル１２の操作によって運転状態を変更可能とされる。なお、エンジン６は、冷却水が内部を循環することによって冷却が行なわれる水冷式ディーゼルエンジンとされるが、水冷式ガソリンエンジン等であっても良く、その作動形式について限定するものではない。
【００３０】
ラジエータ７は、エンジン６によって暖められた冷却水の放熱を行なう空冷式熱交換器である。ラジエータ７は、エンジン６の後方、詳しくは、後車軸４の上方であって、やや車体フレーム２の後部側に配置されており、後述する送風ファン６５による冷却風がその内部を通過するものとされる。
【００３１】
排気浄化装置８は、排気ガスに含まれる粒子状物質を濾過することによって捕集し、捕集した粒子状物質を酸化して除去するものである。排気浄化装置８は、ラジエータ７の下方、詳しくは、車体フレーム２の後部下方であって、車体の床下に配置されており、エンジン６から延設された排気通路６４によって排気ガスが案内される。
【００３２】
次に、図２を用いて、本発明に係るエンジン装置の構成について詳細に説明する。なお、図２に示す矢印は、エンジン６に供給される吸入空気ならびにエンジン６から排出される排気ガスの流れを示している。
【００３３】
図２に示すように、エンジン６は、直列４気筒の水冷式ディーゼルエンジンである。エンジン６は、エンジン主体部６１と、燃料噴射ポンプ６２と、吸気通路６３と、排気通路６４と、を備える。エンジン６は、クランク軸６１ｄが車体の進行方向、即ち、前後方向に平行するように車体（車体フレーム２）の後部に配置されている。なお、送風ファン６５は、エンジン６とラジエータ７との間に配置されてクランク軸６１ｄによって回転駆動される。
【００３４】
エンジン主体部６１は、主にシリンダブロック６１ａやシリンダヘッド６１ｂ等の本体部と、ピストン６１ｃやクランク軸６１ｄ等の運動部とから構成される。エンジン主体部６１には、燃焼室がシリンダブロック６１ａに設けられたシリンダに摺動可能に内設されたピストン６１ｃと、該ピストン６１ｃに対向するように配置されたシリンダヘッド６１ｂと、により形成されている。そして、ピストン６１ｃがコネクティングロッドによってクランク軸６１ｄと連動連結され、クランク軸６１ｄはピストン６１ｃの摺動によって回転駆動するものとされる。
【００３５】
燃料噴射ポンプ６２は、回転駆動されるクランク軸６１ｄによってギヤ等を介して駆動される。燃料噴射ポンプ６２は、その駆動時に当該燃料噴射ポンプ６２に内設されたプランジャバレルと、このプランジャバレルに摺動可能に嵌挿されたプランジャと、によって燃料噴射ノズル６８へ燃料を圧送する。
【００３６】
なお、燃料噴射ノズル６８は、噴射口が設けられた先端部が前記燃焼室の内部に突出するようにシリンダヘッド６１ｂに取り付けられており、燃料噴射ポンプ６２からの燃料を該燃焼室に適宜に供給可能としている。
【００３７】
吸気通路６３は、外部から吸入された空気をエンジン主体部６１まで案内する通路である。吸気通路６３は、空気を各燃焼室に分配する吸気マニホールド６６と接続されている。そして、空気の濾過を行なうエアクリーナ６３ａが吸気通路６３の中途部に設けられて、埃等の異物が除去された吸入空気を各燃焼室に供給可能としている。
【００３８】
排気通路６４は、エンジン主体部６１から排出された排気ガスを排気浄化装置８まで案内する通路である。排気通路６４の一端部は各燃焼室から排出された排気ガスを集合させる排気マニホールド６７と接続され、その他端部は排気浄化装置８と接続されている。こうして、エンジン６の運転によって各燃焼室から排出される排気ガスが排気浄化装置８に導入可能とされている。
【００３９】
送風ファン６５は、冷却風をラジエータ７へ向けて送るものである。送風ファン６５は、エンジン６の後方であって、該エンジン６とラジエータ７の間に配置されている。送風ファン６５は、エンジン６のクランク軸６１ｄによってプーリーやベルト等を介して駆動され、冷却風を作業車両１の後方へ向けて送風可能としている。
【００４０】
ラジエータ７は、エンジン６を冷却する冷却水の放熱を行なう空冷式熱交換器であり、冷却水が通過する複数のフィン７ａを有する。ラジエータ７は、送風ファン６５の後方でこれと対向するように配置され、複数のフィン７ａには、送風ファン６５からの冷却風が前方から当てられる。冷却水は、エンジン主体部６１からラジエータ７のフィン７ａに送られて放熱した後に冷却水供給ホース７１を通ってエンジン６へ戻される。そして、冷却水は、エンジン主体部６１のシリンダブロック６１ａやシリンダヘッド６１ｂ等に設けられた冷却水通路を流れることで暖められた後に冷却水排出ホース７２を通って再びラジエータ７へ送られる。
【００４１】
排気浄化装置８は、排気ガスの浄化を行なうものである。図２、図３に示すように、排気浄化装置８の本体部であるケース８３には、酸化触媒担体（以降「ＤＯＣ」という。）８１と、フィルタ担体（以降「ＤＰＦ」という。）８２と、を備える。ＤＯＣ８１及びＤＰＦ８２は、ケース８３に内設されて、ＤＯＣ８１がケース８３内における排気ガスの流れの上流側に、ＤＰＦ８２がその下流側に配置される。また、ＤＰＦ８２の下流側には共鳴室８６が構成される。
【００４２】
ＤＯＣ８１は、排気ガスに含まれるＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）及び粒子状物質の一部を構成するＳＯＦ（有機可溶成分）を酸化して除去するものである。また、ＤＯＣ８１は、排気ガスに多く含まれるＮＯ（一酸化窒素）を酸化することによってＮＯ２（二酸化窒素）に変化させたり、排気ガス中に添加された燃料を酸化することによって排気ガスの温度を上昇させたりすることも可能としている。
【００４３】
ＤＰＦ８２は、主に煤等からなる粒子状物質を捕集することで排気を濾過するとともに捕集した粒子状物質の酸化を行なうものである。本実施形態においては、排気浄化装置８は、炭化ケイ素を基材としたＤＰＦ８２を備えて、排気ガスに含まれる粒子状物質をＤＰＦ８２に形成された微細な穴を通過する際に捕集する。このようにして捕集された粒子状物質は、ＤＰＦ８２が酸化反応を進行させる高温領域にあることを条件として、排気ガスに含まれる酸素ならびにＤＯＣ８１で生成されたＮＯ２によって酸化される。
【００４４】
そのため、排気浄化装置８による排気ガスの高い浄化効率を確保するには、ＤＰＦ８２を高温領域に維持して捕集された粒子状物質の酸化反応を連続的に持続させる必要がある。なお、何らかの理由により、ＤＰＦ８２の温度低下が生じた場合には、燃料噴射ポンプ６２ならびに燃料噴射ノズル６８等を制御して排気ガスの温度を上昇させる必要があり、このような制御を行なうことに起因して燃料消費量の悪化が生じるという問題もあったのである。
【００４５】
次に、図４、図５を用いて、本作業車両１における排気浄化装置８の配置構造について詳細に説明する。図４は、作業車両１における排気浄化装置８の配置を示す側面図であり、図５は、その背面図である。
【００４６】
前述したように、排気浄化装置８は、車体フレーム２の後部に配置されたラジエータ７の下方であって、車体フレーム２等からなる車体の床下に配置されている。詳しくは、排気浄化装置８は、該排気浄化装置８とラジエータ７によって車体フレーム２を上下に挟むように配置され、ＤＯＣ８１やＤＰＦ８２を取外し可能とすべく設けられたケース８３の分離部分を接合するボルト８３ａによって車体フレーム２に設けられたブラケット２ａに取り付けられる（図３参照。）。
【００４７】
また、図４、図５に示すように、排気浄化装置８は、その長手方向が作業車両１の進行方向（前後方向）に対して直交する方向（左右方向）であって、水平方向となるように配置されている。つまり、排気浄化装置８は、その内部を通過する排気ガスの流れ方向（図５中矢印Ｂ参照。）が送風ファン６５の送風方向（図４中矢印Ｃ参照。）に対して直交する方向であって、水平な平面で表された仮想路面Ｘに対して平行な方向となるように配置されている。
【００４８】
そして、排気浄化装置８は、左右一対の後輪１５・１５の間にその後車軸４よりも後方位置するように配置されて、車体フレーム２の後部下方に支持されている。ここで、排気浄化装置８は、仮想路面Ｘから上方へ所定距離隔てられる。排気浄化装置８の後端面は、各後輪１５・１５の後端面よりも後方に位置する。
【００４９】
なお、本実施形態においては、エンジン６の排気マニホールド６７と排気浄化装置８とを排気通路６４のみを介して接続するとしているが、これは特に限定するものではない。図６、図７に示すように、排気マニホールド６７と排気浄化装置８との間に排気ベンド６９を介設して該排気ベンド６９の一端を排気マニホールド６７に接続し、該排気ベンド６９の他端を排気通路６４に接続することも可能である。
【００５０】
この場合、例えば、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、鋳鉄製の排気ベンド６９をエンジン主体部６１、特にそのシリンダブロック６１ａの近傍でこれに沿うように配置する。つまり、排気ガスを案内する通路の一部（排気ベンド６９）を熱伝導性の低い鋳鉄製とするとともに送風ファン６５へ引き込まれる冷却風が乱れて減衰するエンジン６の近傍を沿わせることによって、該エンジン６から排気浄化装置８に至るまでの排気ガスの放熱量を低減でき、排気ガスの温度低下を抑制することが可能となるのである。但し、このような鋳鉄製の排気ベンド６９を設けるのではなく、排気通路６４全体を鋳鉄管とする場合であっても、同様の効果を得ることが可能である。
【００５１】
また、図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示すように、排気通路６４をボンネット１６内における冷却風の影響を受けにくい位置、つまり、送風ファン６５から離間してボンネット１６の側壁に近接した位置に配置し、鋳鉄製の排気ベンド６９を排気マニホールド６７から排気通路６４へ延設するとしても良い。これは、送風ファン６５による冷却風が比較的に強く流れる領域については熱伝導性の低い鋳鉄管を用い、送風ファン６５による冷却風が弱い領域に配置された排気通路６４へ排気ガスを導くとしたものである。これにより、エンジン６から排気浄化装置８に至るまでの排気ガスの放熱量を低減でき、排気ガスの温度低下を抑制することが可能となる。
【００５２】
また、排気通路６４は、その中途部に通路の開口径が縮径された縮径部６４ａが設けられ（図２参照。）、該排気通路６４を流れる排気ガスの流速を増速させている。これは、排気ガスの流速を増速させることによって排気ガスの放熱量を低減させ、排気ガスを高温のままで排気浄化装置８へ案内するためである。これにより、エンジン６から排気浄化装置８に至るまでの排気ガスの放熱量を低減でき、排気ガスの温度低下を抑制することが可能となるのである。
【００５３】
このような構成により、高温の排気ガスによって、排気浄化装置８の本体部に内設されたＤＰＦ８２を高温領域に維持することができ、排気ガスの高い浄化効率を確保することが可能となるのである。更に、燃料噴射ポンプ６２等の制御によって排気ガスの温度を上昇させる頻度が減少するため、エンジン６の燃料消費量を低減させることも可能となるのである。
【００５４】
次に、送風ファン６５による冷却風の流れについて詳細に説明し、該冷却風が上記の位置に配置された排気浄化装置８に当たらない理由について図８を用いて説明する。なお、図８に示す矢印Ｄは、送風ファン６５によって送られた冷却風の流れを示したものである。
【００５５】
図８に示すように、送風ファン６５による冷却風は、該送風ファン６５から後方へ向かって流れてラジエータ７へ案内され、その後、作業車両１の後端部に設けられたグリル部１６ａを通って外部へ排出される。この際、送風ファン６５による冷却風は、まずラジエータ７を通過するために早期に拡散することがない。つまり、送風ファン６５による冷却風は、ラジエータ７を通過する際に、ラジエータ７のフィン７ａによって整流されることによってその流れが拡散することを抑制され、流れの方向が安定化する。これにより、送風ファン６５によって送られた冷却風は安定して直進するため、早期に拡散した冷却風が広がって排気浄化装置８に当たることを抑制することができるのである。
【００５６】
このような構成により、送風ファン６５による冷却風が排気浄化装置８に当たりにくくなり、該排気浄化装置８の本体部に内設されたＤＰＦ８２の温度低下を抑制することができる。こうして、ＤＰＦ８２を高温領域に維持することができ、排気ガスの高い浄化効率を確保することが可能となるのである。更に、燃料噴射ポンプ６２等の制御によって排気ガスの温度を上昇させる頻度が減少するため、エンジン６の燃料消費量を低減させることも可能となるのである。
【００５７】
次に、排気浄化装置８を上記の位置に配置した場合に該排気浄化装置８が路面と接触する可能性を低減することができる理由について説明する。
【００５８】
排気浄化装置８を上記の位置に配置した場合、車体の最低地上高となる排気浄化装置８を通って後輪１５・１５に接する接線Ｙと、水平な平面で表される仮想路面Ｘ（図中二点鎖線参照。）とがなす角度α、いわゆるデパーチャアングルαを大きく確保することができる。
【００５９】
これにより、例えば作業車両１が路面Ｒ（図中実線参照。）の凸部Ｒ１を乗り越えて通過する際や凸部Ｒ１がある後方へ向かって後進する際に後輪１５・１５によって凸部Ｒ１を跨ぐことができるため、排気浄化装置８が該凸部Ｒ１と接触する可能性を低減することができる。
【００６０】
このような構成により、排気浄化装置８が車体の床下に配置される場合であっても該排気浄化装置８が路面Ｒの凸部Ｒ１と接触する可能性を低減することができ、路面Ｒとの接触による排気浄化装置８の破損や故障を回避することが可能となるのである。
【００６１】
次に、作業車両１が走行することによって発生する走行風が排気浄化装置８の本体部に当たることを防ぐ遮風カバー８４について図９を用いて詳細に説明する。なお、図９に示す矢印Ｅは、作業車両１が走行することによって発生する走行風の流れを示したものである。
【００６２】
遮風カバー８４は、排気浄化装置８の本体部に走行風が当たらないように該排気浄化装置８のケース８３に設けられた風防板である。なお、本実施形態においては、走行風のみならずあらゆる方向から吹付ける自然風に対しても効果を得るため、排気浄化装置８の全周を覆うものとしている。
【００６３】
図９に示すように、作業車両１が走行することによって発生する走行風は、ボンネット１６や床下を沿うようにして流れる。遮風カバー８４が設けられていない場合では、床下を流れる走行風の一部は、排気浄化装置８の本体部に衝突するとともに該排気浄化装置８の本体部の外周を回り込む流れを形成する。そして、このような流れを形成する走行風に対してＤＰＦ８２が放熱を行なうことにより、ＤＰＦ８２に温度低下を招く可能性がある。そのため、本体部に内設されたＤＰＦ８２を高温領域に維持するには、遮風カバー８４を具備することが有効な手段となる。また、ケース８３と遮風カバー８４との間に断熱材を介装することによって更に温度低下を抑制することもできる。
【００６４】
このような構成により、自然風ならびに走行風が排気浄化装置８の本体部に当たることを防ぐことができ、該排気浄化装置８の本体部に内設されたＤＰＦ８２の温度低下を抑制することができる。こうして、ＤＰＦ８２を高温領域に維持することができ、排気ガスの高い浄化効率を確保することが可能となるのである。更に、燃料噴射ポンプ６２等の制御によって排気ガスの温度を上昇させる頻度が減少するため、エンジン６の燃料消費量を低減させることも可能となるのである。
【００６５】
また、排気浄化装置８に具備された遮風カバー８４は、該排気浄化装置８の本体部の被水を防ぐ遮水カバーも兼ねるものとなっている。つまり、遮風カバー８４は、作業車両１が走行した際に前輪１０・１０や後輪１５・１５によって泥水等を跳ね上げたとしてもその泥水等が排気浄化装置８の本体部に当たることを防ぐことができるようになっている。なお、遮風カバー８４の内部に水等が浸入しないように、排気通路６４との接続部及びテールパイプ８５との接続部の周囲は水密構造としている。
【００６６】
このような構成により、自然風ならびに走行風が排気浄化装置８の本体部に当たることを防ぐことができるとともに跳ね上げられた泥水等が排気浄化装置８の本体部に当たることを防ぐことができ、該排気浄化装置８の本体部に内設されたＤＰＦ８２の温度低下を抑制することができる。こうして、ＤＰＦ８２を高温領域に維持することができ、排気ガスの高い浄化効率を確保することが可能となるのである。更に、燃料噴射ポンプ６２等の制御によって排気ガスの温度を上昇させる頻度が減少するため、エンジン６の燃料消費量を低減させることも可能となるのである。
【００６７】
なお、遮風カバー８４は、排気浄化装置８の本体部の保護を行なう緩衝カバーも兼ねるものとなっている。つまり、排気浄化装置８に具備された遮風カバー８４は、自然風ならびに走行風が排気浄化装置８の本体部に当たることを防ぐと同時に排気浄化装置８の本体部の被水を防ぎ、更に、路面Ｒの凸部Ｒ１（図８参照。）と接触した際には積極的に変形させて衝撃を吸収することで該排気浄化装置８の本体部を保護するとしている。
【００６８】
このような構成により、自然風ならびに走行風が排気浄化装置８の本体部に当たることを防ぐことができるとともに跳ね上げられた泥水等が排気浄化装置８の本体部に当たることを防ぐことができ、更に、衝撃を緩衝することができる。こうして、ＤＰＦ８２を高温領域に維持することができ、排気ガスの高い浄化効率を確保することが可能となるとともに簡素な構造でありながら排気浄化装置８が路面と接触することによる破損や故障を防ぐことが可能となるのである。
【符号の説明】
【００６９】
１ 作業車両
２ 車体フレーム
３ 前車軸
４ 後車軸
５ 芝刈モア装置
６ エンジン
６３ 吸気通路
６４ 排気通路
６４ａ 縮径部
６５ 送風ファン
６６ 吸気マニホールド
６７ 排気マニホールド
６９ 排気ベンド
７ ラジエータ
７ａ フィン
８ 排気浄化装置
８１ 酸化触媒担体（ＤＯＣ）
８２ フィルタ担体（ＤＰＦ）
８３ ケース
８４ 遮風カバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水により冷却される水冷式のエンジンと、
前記エンジンにより回転駆動される送風ファンと、
前記送風ファンによる冷却風を受けて冷却水の放熱を行なうラジエータと、
前記エンジンから排出された排気ガスを案内する排気通路と、
前記排気通路により案内された排気ガスの浄化を行なう排気浄化装置と、を備える作業車両搭載用のエンジン装置において、
前記排気浄化装置は、作業車両の床下であって、前記ラジエータの下方に配置される、ことを特徴とする作業車両搭載用のエンジン装置。
【請求項２】
前記排気浄化装置は、該排気浄化装置の長手方向が作業車両の進行方向に対して直交又は略直交するように水平に配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の作業車両搭載用のエンジン装置。
【請求項３】
前記排気浄化装置は、該排気浄化装置の本体部への風を遮る遮風カバーを具備し、
前記遮風カバーは、前記排気浄化装置の本体部の被水を防ぐ遮水カバーも兼ねる、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の作業車両搭載用のエンジン装置。
【請求項４】
前記遮風カバーは、前記排気浄化装置の本体部の保護を行なう緩衝カバーも兼ねる、ことを特徴とする請求項３に記載の作業車両搭載用のエンジン装置。
【請求項５】
前記排気通路は、前記エンジンを沿うように前記排気ガスを案内する、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の作業車両搭載用のエンジン装置。
【請求項６】
前記排気通路は、その中途部において縮径部を有する、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の作業車両搭載用のエンジン装置。
【請求項７】
前記排気通路は、鋳造工法により形成された鋳鉄管とする、ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の作業車両搭載用のエンジン装置。
【請求項１】
冷却水により冷却される水冷式のエンジンと、
前記エンジンにより回転駆動される送風ファンと、
前記送風ファンによる冷却風を受けて冷却水の放熱を行なうラジエータと、
前記エンジンから排出された排気ガスを案内する排気通路と、
前記排気通路により案内された排気ガスの浄化を行なう排気浄化装置と、を備える作業車両搭載用のエンジン装置において、
前記排気浄化装置は、作業車両の床下であって、前記ラジエータの下方に配置される、ことを特徴とする作業車両搭載用のエンジン装置。
【請求項２】
前記排気浄化装置は、該排気浄化装置の長手方向が作業車両の進行方向に対して直交又は略直交するように水平に配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の作業車両搭載用のエンジン装置。
【請求項３】
前記排気浄化装置は、該排気浄化装置の本体部への風を遮る遮風カバーを具備し、
前記遮風カバーは、前記排気浄化装置の本体部の被水を防ぐ遮水カバーも兼ねる、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の作業車両搭載用のエンジン装置。
【請求項４】
前記遮風カバーは、前記排気浄化装置の本体部の保護を行なう緩衝カバーも兼ねる、ことを特徴とする請求項３に記載の作業車両搭載用のエンジン装置。
【請求項５】
前記排気通路は、前記エンジンを沿うように前記排気ガスを案内する、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の作業車両搭載用のエンジン装置。
【請求項６】
前記排気通路は、その中途部において縮径部を有する、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の作業車両搭載用のエンジン装置。
【請求項７】
前記排気通路は、鋳造工法により形成された鋳鉄管とする、ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の作業車両搭載用のエンジン装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１０６３１１（Ｐ２０１１−１０６３１１Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６０４８６（Ｐ２００９−２６０４８６）
【出願日】平成２１年１１月１３日（２００９．１１．１３）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１３日（２００９．１１．１３）
【出願人】（０００００６７８１）ヤンマー株式会社 (3,810)
【Ｆターム（参考）】
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