本發(fā)明涉及作業(yè)車輛。
背景技術(shù):
已知一種具備除去排氣中的氮氧化物(nox)的廢氣凈化裝置的作業(yè)車輛(參照專利文獻(xiàn)1)。在專利文獻(xiàn)1記載的作業(yè)車輛中,并列配置有柴油微粒收集過(guò)濾裝置和氮氧化物還原催化劑裝置。柴油微粒收集過(guò)濾裝置與氮氧化物還原催化劑裝置通過(guò)設(shè)有尿素水溶液混合裝置的s字形的連接管而連接。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利第5526288號(hào)
如專利文獻(xiàn)1的記載所述,若將柴油微粒收集過(guò)濾裝置等后處理裝置與氮氧化物還原催化劑裝置等后處理裝置并列配置的話,則在兩個(gè)后處理裝置中的一個(gè)裝置在長(zhǎng)度方向上比另一個(gè)長(zhǎng)的情況下,會(huì)與較長(zhǎng)的那個(gè)配合地決定發(fā)動(dòng)機(jī)室的左右寬度方向的尺寸。即,對(duì)于專利文獻(xiàn)1記載的配置,具有發(fā)動(dòng)機(jī)室的左右寬度變大的擔(dān)心。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個(gè)方案的作業(yè)車輛在發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)具備發(fā)動(dòng)機(jī)和凈化所述發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣的廢氣凈化裝置,其中,所述廢氣凈化裝置配置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的上方,并具備圓筒狀的氧化催化劑裝置、圓筒狀的還原劑噴射裝置、和圓筒狀的選擇性催化還原裝置,所述氧化催化劑裝置以使所述氧化催化劑裝置的中心軸沿著所述作業(yè)車輛的左右方向的方式配置,所述還原劑噴射裝置以使所述還原劑噴射裝置的中心軸沿著所述作業(yè)車輛的前后方向的方式配置,所述選擇性催化還原裝置以使所述選擇性催化還原裝置的中心軸沿著所述作業(yè)車輛的前后方向的方式配置,所述氧化催化劑裝置、所述還原劑噴射裝置及所述選擇性催化還原裝置各自的中心軸被配置為成為相同高度的關(guān)系,且以使所述選擇性催化還原裝置的中心軸從所述氧化催化劑裝置通過(guò)的方式配置。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠縮短發(fā)動(dòng)機(jī)室的左右寬度。
附圖說(shuō)明
圖1是輪式裝載機(jī)的側(cè)視圖。
圖2是拆除頂板等上部結(jié)構(gòu)體后的狀態(tài)的輪式裝載機(jī)的俯視圖。
圖3是表示冷卻器室內(nèi)部的立體圖。
圖4是表示發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)部的立體圖。
圖5是對(duì)廢氣凈化裝置的固定結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的分解立體圖。
圖6是基座托架的俯視示意圖。
圖7中,(a)是從下方觀察到的固定在基座托架上的廢氣凈化裝置的立體圖,(b)是以圖2的ⅶ-ⅶ線截?cái)嗟玫降钠室暿疽鈭D。
圖8是從左側(cè)觀察到的發(fā)動(dòng)機(jī)室的圖。
圖9是對(duì)構(gòu)成廢氣凈化裝置的各后處理裝置的配置進(jìn)行說(shuō)明的圖。
圖10是從前方觀察到的發(fā)動(dòng)機(jī)室的圖。
圖11是表示過(guò)濾器的拔出區(qū)域的圖。
圖12是對(duì)拔出過(guò)濾器的作業(yè)進(jìn)行說(shuō)明的圖。
圖13是從左斜上方觀察到的構(gòu)造體的立體圖。
圖14是對(duì)廢氣凈化裝置400的左右方向的尺寸進(jìn)行說(shuō)明的俯視示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
122e-發(fā)動(dòng)機(jī)室、140-發(fā)動(dòng)機(jī)蓋(頂板)、161-后側(cè)車架、301-發(fā)動(dòng)機(jī)、400-廢氣凈化裝置、410-氧化催化劑裝置、420-還原劑噴射裝置、430-選擇性催化還原裝置、810-前側(cè)車架、820-基座托架(支承結(jié)構(gòu)體)、822-縱框部(縱車架)、825a-第二凹部、833-橫連結(jié)部(橫車架)、834-l字框部(橫車架)、835a-第一凹部。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的作業(yè)車輛的一實(shí)施方式。為了便于說(shuō)明,在本實(shí)施方式中如各圖所示地規(guī)定前后左右方向及上下方向。另外,在本實(shí)施方式的各圖中,關(guān)于構(gòu)成作業(yè)車輛的部件中的需要為了說(shuō)明而省略記載的部件,省略對(duì)其一部分或全部的記載。
圖1是作為本發(fā)明一實(shí)施方式的作業(yè)車輛一例的輪式裝載機(jī)的側(cè)視圖。如圖1所示,輪式裝載機(jī)由前部車身110和后部車身120構(gòu)成,其中,前部車身110具有斗桿111、鏟斗112、及前輪113等,該后部車身120具有駕駛室121、構(gòu)造體122、及后輪123等。
斗桿111通過(guò)斗桿缸(未圖示)的驅(qū)動(dòng)而在上下方向上轉(zhuǎn)動(dòng)(俯仰動(dòng)),鏟斗112通過(guò)鏟斗缸115的驅(qū)動(dòng)而在上下方向上轉(zhuǎn)動(dòng)(鏟裝或卸載)。前部車身110與后部車身120通過(guò)中央銷101而彼此轉(zhuǎn)動(dòng)自如地連結(jié),前部車身110通過(guò)轉(zhuǎn)向缸116的伸縮而相對(duì)于后部車身120向左右轉(zhuǎn)向。
構(gòu)造體122構(gòu)成了收容室的外廓,該收容室收納有發(fā)動(dòng)機(jī)301、廢氣凈化裝置400、熱交換器和各種液壓設(shè)備等。構(gòu)造體122的左右側(cè)面的開(kāi)口部由能夠開(kāi)閉的左右一對(duì)的構(gòu)造體罩130覆蓋。構(gòu)造體罩130是鷗翼式的開(kāi)閉罩,在構(gòu)造體122的頂板與構(gòu)造體罩130之間設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)(鉸鏈),并構(gòu)成為相對(duì)于地面大致水平地展開(kāi)。分別設(shè)于輪式裝載機(jī)100的左右側(cè)面上的構(gòu)造體罩130是左右大致對(duì)稱的形狀。
圖2是拆除頂板等上部結(jié)構(gòu)體后的狀態(tài)的輪式裝載機(jī)的俯視圖。如圖2所示,構(gòu)造體122將設(shè)于內(nèi)部的收容室(收容空間)通過(guò)隔壁160分隔成車輛前側(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)室122e、和車輛后側(cè)的冷卻器室122c。
如圖1所示,發(fā)動(dòng)機(jī)室122e的側(cè)面由構(gòu)造體罩130的一部分覆蓋,發(fā)動(dòng)機(jī)室122e的上表面由構(gòu)成構(gòu)造體122的頂板的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋140覆蓋。發(fā)動(dòng)機(jī)室122e的前表面由前側(cè)車架810的前面板811(參照?qǐng)D4)覆蓋,發(fā)動(dòng)機(jī)室122e的后表面由后側(cè)車架161的隔壁160(參照?qǐng)D3)覆蓋。即,發(fā)動(dòng)機(jī)室122e由左右一對(duì)的構(gòu)造體罩130的一部分、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋140、前面板811(參照?qǐng)D4)、和隔壁160(參照?qǐng)D3)劃分出來(lái)。
冷卻器室122c的側(cè)面由構(gòu)造體罩130的一部分覆蓋,冷卻器室122c的上表面由構(gòu)成構(gòu)造體122的頂板的冷卻器用構(gòu)造體罩132覆蓋。冷卻器室122c的前表面由隔壁160覆蓋,冷卻器室122c的后表面由格柵200覆蓋。即,冷卻器室122c由左右一對(duì)的構(gòu)造體罩130的一部分、冷卻器用構(gòu)造體罩132、隔壁160、和格柵200劃分出來(lái)。
在冷卻器室122c的內(nèi)部配置有熱交換器單元501、和冷卻風(fēng)扇單元502。熱交換器單元501具備:多個(gè)熱交換器,其包括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)301的冷卻水進(jìn)行冷卻的散熱器、對(duì)工作液壓油進(jìn)行冷卻的油冷卻器、和對(duì)由發(fā)動(dòng)機(jī)301的增壓器加壓后的空氣進(jìn)行冷卻的中間冷卻器等;和支承這些熱交換器的散熱器車架。冷卻風(fēng)扇單元502具備產(chǎn)生用于冷卻熱交換器單元501的冷卻風(fēng)的冷卻風(fēng)扇、和支承冷卻風(fēng)扇的護(hù)罩(shroud)。此外,根據(jù)輪式裝載機(jī)的機(jī)型,在熱交換器單元501上還安裝有變速箱油冷卻器、和駕駛室121的空氣調(diào)節(jié)用的空調(diào)冷凝器等熱交換器。
如圖1所示,從冷卻器用構(gòu)造體罩132的上表面突出有用于將發(fā)動(dòng)機(jī)301的驅(qū)動(dòng)所必需的空氣經(jīng)由空氣凈化器310(參照?qǐng)D3)從外部導(dǎo)入的進(jìn)氣管145。如圖3所示,空氣凈化器310在冷卻器室122c內(nèi)設(shè)于隔壁160的緊后方。空氣凈化器310經(jīng)由吸氣配管與發(fā)動(dòng)機(jī)301連接。通過(guò)在冷卻器室122c內(nèi)設(shè)置空氣凈化器310,能夠抑制發(fā)動(dòng)機(jī)301和廢氣凈化裝置400對(duì)空氣凈化器310的熱影響。由此,能夠抑制由發(fā)動(dòng)機(jī)301吸入的空氣的溫度上升,并抑制發(fā)動(dòng)機(jī)301的吸氣效率的降低。
如圖1所示,廢氣凈化裝置400是凈化發(fā)動(dòng)機(jī)301的廢氣的裝置,在發(fā)動(dòng)機(jī)室122e內(nèi)配設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)301的上方。從發(fā)動(dòng)機(jī)蓋140突出有用于排出廢氣的排氣尾管171。
圖3是表示冷卻器室122c內(nèi)部的立體圖,圖4是表示發(fā)動(dòng)機(jī)室122e內(nèi)部的立體圖。在圖3及圖4中省略了構(gòu)成構(gòu)造體122的構(gòu)造體罩130和發(fā)動(dòng)機(jī)蓋140、冷卻器用構(gòu)造體罩132、格柵200等的圖示。
如圖4所示,在發(fā)動(dòng)機(jī)室122e內(nèi),發(fā)動(dòng)機(jī)301安裝于后部車身120的未圖示的發(fā)動(dòng)機(jī)安裝用托架上。在發(fā)動(dòng)機(jī)301上安裝有增壓器(渦輪增壓器)302。增壓器302以使壓縮機(jī)302a的吸氣口朝向后方、且使渦輪302b的排氣口朝向前方的方式配設(shè)。
如圖2及圖4所示,廢氣凈化裝置400具備設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)301的排氣流路中的氧化催化劑裝置(doc:dieseloxidationcatalyst)410、還原劑噴射裝置(drt:decompositionreactortube)420、和選擇性催化還原裝置(scr:selectivecatalyticreduction)430。沿著廢氣的流動(dòng),從上游側(cè)起依次配置有氧化催化劑裝置410、還原劑噴射裝置420、選擇性催化還原裝置430。
氧化催化劑裝置410具備將廢氣中包含的一氧化氮(no)、一氧化碳(co)、烴(hc)等氧化并除去的氧化催化劑、和保持氧化催化劑的圓筒狀的doc殼體411。在doc殼體411的軸向的一端部,向下方突出設(shè)置有廢氣入口412(參照?qǐng)D7、圖9),并在軸向的另一端部附近向后方突出設(shè)置有廢氣出口413(參照?qǐng)D7、圖9)。在氧化催化劑裝置410的下游側(cè)設(shè)置有還原劑噴射裝置420。
還原劑噴射裝置420具備噴射還原劑即尿素水溶液(以下標(biāo)記為尿素水)的噴射閥429、和保持噴射閥429的圓筒狀的drt殼體421。噴射閥429設(shè)于drt殼體421的大致中央部。噴射閥429根據(jù)來(lái)自未圖示的控制裝置的控制信號(hào)向drt殼體421內(nèi)噴射尿素水。噴射閥429通過(guò)向線圈通電而使包含可動(dòng)元件和鐵芯的磁路產(chǎn)生磁通量,并通過(guò)作用將可動(dòng)元件向鐵芯側(cè)吸引的磁吸引力來(lái)進(jìn)行閥體的開(kāi)閉,其具有與公知的電磁驅(qū)動(dòng)式燃料噴射閥(噴射器)相同的結(jié)構(gòu)。在還原劑噴射裝置420的下游側(cè)設(shè)置有選擇性催化還原裝置430。
選擇性催化還原裝置430具備利用尿素水作為還原劑對(duì)廢氣中包含的氮氧化物(nox)進(jìn)行還原凈化的還原催化劑、和保持還原催化劑的圓筒狀的scr殼體431。在選擇性催化還原裝置430中,在還原催化劑的下游側(cè)設(shè)有氧化催化劑。在scr殼體431的軸向的一端部,向左側(cè)突出設(shè)置有廢氣入口432(參照?qǐng)D7、圖9),并在軸向的另一端部,向上方突出設(shè)置有廢氣出口433(參照?qǐng)D7、圖9)。scr殼體431的廢氣出口433的頂端插入至安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)蓋140上的排氣尾管171(參照?qǐng)D1)的下部。
還原劑噴射裝置420的軸向一端經(jīng)由90°彎頭423與scr殼體431的廢氣入口432連接,還原劑噴射裝置420的軸向另一端與doc殼體411的廢氣出口413連接。
如圖3所示,噴射閥429經(jīng)由配管(吸入配管425a、還原劑供給配管425s)與尿素水箱127連接。尿素水箱127是蓄存作為還原劑的尿素水的容器。在發(fā)動(dòng)機(jī)室122e內(nèi)的噴射閥429與冷卻器室122c內(nèi)的尿素水箱127之間設(shè)有尿素水泵128。尿素水泵128在冷卻器室122c的內(nèi)部固定于隔壁160上。尿素水泵128是抽取尿素水箱127內(nèi)的尿素水并將其向噴射閥429輸送的電動(dòng)泵。
圖4所示的噴射閥429將通過(guò)尿素水泵128從尿素水箱127供給的尿素水向排氣流路中噴射。當(dāng)噴射尿素水時(shí),通過(guò)選擇性催化還原裝置430的還原催化劑從尿素水中生成氨,并通過(guò)氨使廢氣中的nox進(jìn)行還原反應(yīng)而分解成水和氮。通過(guò)選擇性催化還原裝置430中的設(shè)在還原催化劑下游側(cè)的氧化催化劑能夠減少?gòu)U氣中的氨。
如圖4所示,氧化催化劑裝置410的廢氣入口412與增壓器302的渦輪302b的排氣口由排氣管181連接。在排氣管181上設(shè)有振動(dòng)吸收用的波紋管181b。波紋管181b為折曲結(jié)構(gòu),與波紋管181b的下游側(cè)的配管相比每單位長(zhǎng)度的重量更大。因此,波紋管181b通過(guò)固定在與渦輪302b的連接部(排氣口)接近的位置上、且相對(duì)于沿前后方向延伸的增壓器302的中心軸傾斜配置,從而能夠防止振動(dòng)增幅。
如圖3及圖4所示,構(gòu)成后部車身120的后車架220通過(guò)左右一對(duì)的縱板221和將左右一對(duì)的縱板221分別在前端部及后端部連結(jié)的橫板222(未圖示前端部的橫板)而構(gòu)成為矩形框狀。
如圖4所示,廢氣凈化裝置400固定在支承結(jié)構(gòu)體即基座托架820上。圖5是對(duì)廢氣凈化裝置400的固定結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的分解立體圖,圖6是基座托架820的俯視示意圖。如圖5及圖6所示,基座托架820具有矩形框狀的第一基座821和矩形框狀的第二基座831。
第一基座821具備:沿前后方向延伸的左右一對(duì)的縱框部822;將左右一對(duì)的縱框部822的前后兩端部連結(jié)的前后一對(duì)的連結(jié)框部823;固定在左右一對(duì)的縱框部822上的前后一對(duì)的支承框部824;和分別固定在前后一對(duì)的支承框部824上的前后一對(duì)的筒支承部825。在左右一對(duì)的縱框部822中,左側(cè)的縱框部822l與右側(cè)的縱框部822r相比向前方突出。
第二基座831具備:橫連結(jié)部833,其固定在第一基座821左側(cè)的縱框部822l的前端部上、且從固定部分向右側(cè)延伸;縱連結(jié)部832,其固定在橫連結(jié)部833的右端部上、且從固定部分向后方延伸;俯視呈l字形的l字框部834,其一端固定在縱連結(jié)部832的后端部上、且另一端固定在橫連結(jié)部833的左端部上;和左右一對(duì)的筒支承部835,其分別固定在縱連結(jié)部832及l(fā)字框部834的左側(cè)板834a上。
此外,構(gòu)成第一基座821及第二基座831的各部分通過(guò)截面為l字形的角鋼(angle)、截面為u字形的槽鋼(channel)、或?qū)⑵桨暹M(jìn)行了彎曲加工后的鋼材等來(lái)形成。
如圖6所示,基座托架820在俯視下由外緣包圍的區(qū)域內(nèi),具有開(kāi)口面積比配置部件的面積大的開(kāi)放結(jié)構(gòu)。構(gòu)成基座托架820的各部分預(yù)先通過(guò)焊接等而結(jié)合成為一體。
設(shè)為一對(duì)的筒支承部825的兩端分別懸架在左右一對(duì)的縱車架(縱框部822l、822r)上。筒支承部825具備:供scr殼體431的下端面抵接的圓弧狀的凹部825a;和在凹部825a兩端的頂部向外側(cè)突出的一對(duì)安裝片825b。在安裝片825b上,設(shè)有供后述的夾緊部件850(參照?qǐng)D5)的頂端部穿插的穿插孔。
同樣地,設(shè)為一對(duì)的筒支承部835的兩端分別懸架在上下一對(duì)的橫車架(橫連結(jié)部833及l(fā)字框部834的一部分)上。筒支承部835具備:供doc殼體411的下端面抵接的圓弧狀的凹部835a;和在凹部835a兩端的頂部向外側(cè)突出的一對(duì)安裝片835b。在安裝片835b上,設(shè)有供后述的夾緊部件860(參照?qǐng)D5)的頂端部穿插的穿插孔。
如圖5所示,在基座托架820的前端部設(shè)有前腿838,并在基座托架820的后端部設(shè)有后腿839。前腿838通過(guò)對(duì)橫連結(jié)部833的下端部進(jìn)行彎曲加工而形成,后腿839通過(guò)對(duì)后側(cè)的連結(jié)框部823的下端部進(jìn)行彎曲加工而形成。在前腿838及后腿839上預(yù)先焊接有螺母,并從下方安裝有螺栓。
夾緊部件850為u字形,具備推抵至scr殼體431的上端面上的抵接部851、和從抵接部851的兩端延伸的軸部852。在軸部852上形成有供螺母螺合的外螺紋部。同樣地,夾緊部件860為u字形,具備推抵至doc殼體411的上端面上的抵接部861、和從抵接部861的兩端延伸的軸部862。在軸部862上形成有供螺母螺合的外螺紋部。
廢氣凈化裝置400通過(guò)doc殼體411載置于第二基座831的筒支承部835上,并且scr殼體431載置于第一基座821的筒支承部825上,而由基座托架820支承。在該狀態(tài)下安裝夾緊部件850、860。
圖7的(a)是從下方觀察到的固定在基座托架820上的廢氣凈化裝置400的立體圖。通過(guò)將夾緊部件860推抵至doc殼體411上,并在使軸部862穿插至安裝片835b的穿插孔內(nèi)的狀態(tài)下將螺母螺合到外螺紋部上,能夠?qū)⒀趸呋瘎┭b置410固定在第二基座831上。通過(guò)將夾緊部件850推抵至scr殼體431上,并在使軸部852穿插至安裝片825b的穿插孔內(nèi)的狀態(tài)下將螺母螺合到外螺紋部上,能夠?qū)⑦x擇性催化還原裝置430固定在第一基座821上。由此,廢氣凈化裝置400通過(guò)基座托架820而固定。
圖7的(b)是以圖2的ⅶ-ⅶ線截?cái)嗟玫降钠室暿疽鈭D。如圖7的(b)所示,scr殼體431由具有圓弧狀的凹部825a的筒支承部825支承。凹部825a的最低位置與縱框部822的頂部相比位于下方。也就是說(shuō),scr殼體431以向基座托架820沉入的方式被保持。同樣地,doc殼體411由具有圓弧狀的凹部835a的筒支承部835支承。凹部835a的最低位置與連結(jié)框部823和橫連結(jié)部833的頂部相比位于下方。也就是說(shuō),doc殼體411以向基座托架820沉入的方式被保持。由此,能夠謀求由廢氣凈化裝置400和基座托架820構(gòu)成的廢氣凈化裝置單元的上下方向的尺寸縮短。
如圖4所示,廢氣凈化裝置單元由前側(cè)車架810和后側(cè)車架161支承。后側(cè)車架161經(jīng)由焊接在構(gòu)成后車架220的左右一對(duì)的縱板221的內(nèi)側(cè)的托架221b而固定在縱板221上。后側(cè)車架161是門(mén)形的支承部件,其左右一對(duì)的腿部162分別安裝在左右一對(duì)的縱板221上。在左右一對(duì)的腿部162上固定有沿左右水平方向延伸的支承梁163。在支承梁163上設(shè)有向前方突出的突出支承部163a。此外,如圖3所示,在后側(cè)車架161的后表面上,通過(guò)螺栓、螺母等緊固部件而安裝有上述的平板狀隔壁160。
如圖4所示,前側(cè)車架810設(shè)為與后側(cè)車架161相同的結(jié)構(gòu)。前側(cè)車架810固定在構(gòu)成后車架220的左右一對(duì)的縱板221上。前側(cè)車架810是門(mén)形的支承部件,其左右一對(duì)的腿部812分別安裝在左右一對(duì)的縱板221上。在左右一對(duì)的腿部812上固定有沿左右水平方向延伸的支承梁813。在支承梁813上設(shè)有向后方突出的突出支承部813a。此外,在前側(cè)車架810的前表面上,通過(guò)螺栓、螺母等緊固部件而安裝有平板狀的前面板811。
在前側(cè)車架810的突出支承部813a上載置有基座托架820的前腿838,并在后側(cè)車架161的突出支承部163a上載置有基座托架820的后腿839。當(dāng)前腿838通過(guò)螺栓及螺母而固定在突出支承部813a上,且后腿839通過(guò)螺栓及螺母而固定在突出支承部163a上時(shí),基座托架820被固定且支承在前側(cè)車架810及后側(cè)車架161上。
圖8是從左側(cè)觀察到的發(fā)動(dòng)機(jī)室122e的圖。在圖8中省略了構(gòu)造體罩130的圖示。如圖8所示,發(fā)動(dòng)機(jī)蓋140的前端部安裝在前側(cè)車架810的上端部,發(fā)動(dòng)機(jī)蓋140的后端部安裝在后側(cè)車架161的上端部。也就是說(shuō),前側(cè)車架810及后側(cè)車架161是對(duì)構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)室122e的頂板的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋140的前端部及后端部進(jìn)行支承的支承結(jié)構(gòu)體。
這樣,廢氣凈化裝置400固定在基座托架820上,基座托架820固定在前側(cè)車架810及后側(cè)車架161上,由此,廢氣凈化裝置400在發(fā)動(dòng)機(jī)301的上方配置且固定于規(guī)定位置上。
圖9是對(duì)構(gòu)成廢氣凈化裝置400的各后處理裝置的配置進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖9的(a)是從左側(cè)觀察到的廢氣凈化裝置400的圖,圖9的(b)是從上方觀察到的廢氣凈化裝置400的圖。圖9的(c)是從前方觀察到的廢氣凈化裝置400的圖。如圖2及圖9所示,氧化催化劑裝置410以使doc殼體411的中心軸cl1沿著車輛的左右方向的方式配置。還原劑噴射裝置420以使drt殼體421的中心軸cl2沿著車輛的前后方向的方式配置。選擇性催化還原裝置430以使scr殼體431的中心軸cl3沿著車輛的前后方向的方式配置。
如圖9所示,氧化催化劑裝置410的中心軸cl1、還原劑噴射裝置420的中心軸cl2及選擇性催化還原裝置430的中心軸cl3分別被配置為形成相對(duì)于水平地面平行的同一虛擬平面的關(guān)系、即成為相同高度的關(guān)系。
氧化催化劑裝置410、還原劑噴射裝置420及選擇性催化還原裝置430以使還原劑噴射裝置420的中心軸cl2及選擇性催化還原裝置430的中心軸cl3兩者從氧化催化劑裝置410的doc殼體411通過(guò)的方式配置。
如圖9的(c)所示,當(dāng)從車輛前方觀察時(shí),廢氣凈化裝置400以使還原劑噴射裝置420與氧化催化劑裝置410重疊的方式構(gòu)成。另外,當(dāng)從車輛前方觀察時(shí),廢氣凈化裝置400以使選擇性催化還原裝置430與氧化催化劑裝置410重疊的方式構(gòu)成。通過(guò)采用這種配置,能夠縮短廢氣凈化裝置400的上下方向尺寸及左右方向尺寸。
圖10是從前方觀察到的發(fā)動(dòng)機(jī)室122e的圖。在圖10中省略了基座托架820的圖示。如圖10所示,在發(fā)動(dòng)機(jī)301上設(shè)有漏氣還原裝置750。所謂漏氣(blowbygas)是指從發(fā)動(dòng)機(jī)301的活塞與氣缸之間的間隙漏出到曲軸箱的未燃?xì)怏w,使其從曲軸箱返回至發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣系統(tǒng),并被再次送入至燃燒室。漏氣還原裝置750具備在使漏氣返回至吸氣系統(tǒng)時(shí)將霧狀的潤(rùn)滑油(油霧)除去的過(guò)濾器。過(guò)濾器是需要定期(例如累積運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間每2000小時(shí)1次)更換的部件。
圖11是從左方向觀察到的發(fā)動(dòng)機(jī)室122e的圖,是表示過(guò)濾器的拔出區(qū)域751的圖。如圖4及圖11所示,漏氣還原裝置750的過(guò)濾器的拔出區(qū)域751設(shè)定在漏氣還原裝置750與廢氣凈化裝置400之間的空間。拔出余量例如設(shè)為190~210mm左右,作為手伸入的余量確保為70~100mm左右。拔出區(qū)域751的上下方向的尺寸優(yōu)選確保為240mm以上。
在本實(shí)施方式中,如上所述能夠縮短廢氣凈化裝置400的上下方向的尺寸。因此,例如與在氧化催化劑裝置410的上方配置還原劑噴射裝置420這樣的情況相比,能夠使廢氣凈化裝置400的下端部向上方定位。即,能夠擴(kuò)大發(fā)動(dòng)機(jī)301與廢氣凈化裝置400之間的空間。其結(jié)果是,能夠?qū)⒙膺€原裝置750的過(guò)濾器的拔出區(qū)域751設(shè)定在廢氣凈化裝置400與漏氣還原裝置750之間。
圖12是對(duì)拔出過(guò)濾器的作業(yè)進(jìn)行說(shuō)明的圖。如圖11所示,將氧化催化劑裝置410的廢氣入口412與增壓器302的渦輪302b連接的排氣管181從增壓器302向前方延伸,并在前面板811的附近向右側(cè)折曲。如圖12所示,在前面板811的附近向右側(cè)折曲的排氣管181在向右斜后方折曲之后向上方折曲,并與氧化催化劑裝置410的廢氣入口412連接。如圖11所示,排氣管181的中心路徑的最前部fp與氧化催化劑裝置410的入口412的中心軸cl4相比位于車輛前側(cè)。通過(guò)將排氣管181以從漏氣還原裝置750的周圍繞過(guò)的方式配置,從而能夠在漏氣還原裝置750的周圍確保充分的作業(yè)空間。
在本實(shí)施方式中,在排氣管181與漏氣還原裝置750之間設(shè)有至少容許人的手指伸入的間隙(例如40mm左右)。由于排氣管181若太長(zhǎng)的話則廢氣的溫度降低,從而廢氣凈化裝置400的處理能力降低,所以通常考慮以最短的距離進(jìn)行連接。然而,在本實(shí)施方式中,特意地,通過(guò)使排氣管181以從漏氣還原裝置750繞過(guò)的方式配置來(lái)謀求作業(yè)性的提高。
利用該作業(yè)空間,作業(yè)人員能夠使扳手等工具760轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)取下漏氣還原裝置750的蓋753,從而將過(guò)濾器拔出。在本實(shí)施方式中,確保了90°以上的扳手的旋轉(zhuǎn)余量。
如圖2所示,選擇性催化還原裝置430以使scr殼體431的中心軸cl3位于車輛的中心軸cl0右側(cè)的方式配置。此外,所謂車輛的中心軸cl0是沿車輛前后延伸并將車輛左右寬度分成兩部分的車輛中心軸,是指當(dāng)車輛處于直線前進(jìn)的姿勢(shì)時(shí),將左右一對(duì)的后輪123的中心與左右一對(duì)的前輪113的中心連結(jié)的直線。
氧化催化劑裝置410以使左右寬度方向的中心cp位于車輛的中心軸cl0右側(cè)的方式配置。也就是說(shuō),廢氣凈化裝置400偏向車輛右側(cè)配置。由此,如圖10所示,能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)室122e的左側(cè)上部角落確保很大的空間s。如圖2所示,在該空間s內(nèi)配置有將尿素水向噴射閥429引導(dǎo)的還原劑供給配管425s、和將發(fā)動(dòng)機(jī)301的冷卻水向噴射閥429引導(dǎo)的冷卻水供給配管435s及使冷卻水返回發(fā)動(dòng)機(jī)301的回流配管435r。由于空間s的體積很大,所以能夠提高還原劑供給配管425s、冷卻水供給配管435s及回流配管435r等的布線自由度。
圖13是從左斜上方觀察到的構(gòu)造體122的立體圖。如圖13所示,在發(fā)動(dòng)機(jī)蓋140上設(shè)有覆蓋發(fā)動(dòng)機(jī)蓋140的矩形開(kāi)口部的開(kāi)口罩142。開(kāi)口罩142是將平板狀部件加工成下側(cè)開(kāi)口的四棱臺(tái)形而得到的。在構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)蓋140的頂板141上設(shè)有比開(kāi)口罩142面積小的開(kāi)口部,其上方由開(kāi)口罩142覆蓋。在開(kāi)口罩142的外緣下端部與頂板141之間形成有間隙,構(gòu)成為能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)室122e內(nèi)的空氣向外部排出。
在本實(shí)施方式中,發(fā)動(dòng)機(jī)蓋140的開(kāi)口罩142與車輛的中心軸cl0相比位于左側(cè)。發(fā)動(dòng)機(jī)蓋140的開(kāi)口罩142的位置位于上述的空間s或還原劑噴射裝置420的正上方。在發(fā)動(dòng)機(jī)室122e內(nèi)溫度上升了的空氣從發(fā)動(dòng)機(jī)蓋140的開(kāi)口部向車輛外部排出。由于空間s位于從發(fā)動(dòng)機(jī)室122e內(nèi)因自然對(duì)流而向外部排出的空氣的流動(dòng)路徑(流路)之上,所以通過(guò)該空氣的流動(dòng),能夠?qū)⑴渲迷诳臻gs內(nèi)的還原劑供給配管425s、冷卻水供給配管435s及回流配管435r冷卻。
如圖6所示,在基座托架820的右前方設(shè)有長(zhǎng)方體狀的空間a。在本實(shí)施方式中,右側(cè)的縱框部822r與左側(cè)的縱框部822l相比前后方向的長(zhǎng)度較短。左側(cè)的縱框部822l也位于氧化催化劑裝置410的下方,縱框部822l的前端部位于氧化催化劑裝置410的前端部附近。與之相對(duì),右側(cè)的縱框部822r的前端部與氧化催化劑裝置410相比位于后方。
第二基座831的右側(cè)的筒支承部835與入口412相比位于左側(cè),以避免與氧化催化劑裝置410的廢氣入口412發(fā)生干涉。此外,在本實(shí)施方式中,使一部分切缺為圓弧狀來(lái)避免與入口412之間的干涉。如圖所示,長(zhǎng)方體狀的空間a在俯視下是由將第一基座821的右側(cè)的縱框部822r的右側(cè)緣部向前方延長(zhǎng)而得到的虛擬線、將第二基座831的橫連結(jié)部833的前端部向右側(cè)延長(zhǎng)而得到的虛擬線、第二基座831的右端部、和第一基座821的前端部劃分出來(lái)的區(qū)域。
在本實(shí)施方式中,為了設(shè)置該空間a,不是將基座托架820設(shè)為在俯視下呈矩形,而是設(shè)為如從矩形切掉右前角部那樣的形狀。由此,在將氧化催化劑裝置410安裝到基座托架820上時(shí),能夠擴(kuò)大用于將螺母從下方螺合到夾緊部件860(參照?qǐng)D5、圖7)的外螺紋部上的作業(yè)的空間,從而能夠容易地進(jìn)行安裝作業(yè)。另外,還能容易地進(jìn)行拆卸作業(yè)。
通過(guò)不使妨礙螺母的安裝、拆卸作業(yè)的部件配置在氧化催化劑裝置410的廢氣入口412附近,能夠提高作業(yè)性。在本實(shí)施方式中,基座托架820以不使成為遮蔽物的部件位于氧化催化劑裝置410的廢氣入口412與排氣管181的連接部的周圍50mm以內(nèi)的范圍內(nèi)的方式構(gòu)成。此外,通過(guò)擴(kuò)大成為遮蔽物的部件不位于其中的范圍,而進(jìn)一步提高作業(yè)性。成為遮蔽物的部件不位于其中的范圍優(yōu)選確保為例如40~50mm左右以上。
氧化催化劑裝置410及選擇性催化還原裝置430臨時(shí)固定在預(yù)先一體化的基座托架820上,作為廢氣凈化裝置單元,基座托架820安裝在前側(cè)車架810與后側(cè)車架161上。此外,排氣管181與氧化催化劑裝置410預(yù)先連接。在設(shè)于安裝片825b、835b上的穿插孔內(nèi),具有游隙地穿插有夾緊部件850、860的軸部852、862。因此,氧化催化劑裝置410及選擇性催化還原裝置430在使夾緊部件850、860的軸部852、862穿插至穿插孔內(nèi)的狀態(tài)下也能夠進(jìn)行位置的微調(diào),并能夠容易地進(jìn)行將排氣管181與發(fā)動(dòng)機(jī)301的增壓器302連接的作業(yè)中的定位。
根據(jù)上述的實(shí)施方式,能夠獲得如下作用效果。
(1)廢氣凈化裝置400配置在發(fā)動(dòng)機(jī)301的上方。廢氣凈化裝置400具備圓筒狀的氧化催化劑裝置410、圓筒狀的還原劑噴射裝置420、和圓筒狀的選擇性催化還原裝置430。氧化催化劑裝置410以使氧化催化劑裝置的中心軸cl1沿著車輛的左右方向的方式配置。還原劑噴射裝置420以使還原劑噴射裝置420的中心軸cl2沿著車輛的前后方向的方式配置。選擇性催化還原裝置430以使選擇性催化還原裝置430的中心軸cl3沿著車輛的前后方向的方式配置。氧化催化劑裝置410、還原劑噴射裝置420及選擇性催化還原裝置430各自的中心軸配置為成為相同高度的關(guān)系,且以使選擇性催化還原裝置430的中心軸cl3從氧化催化劑裝置410通過(guò)的方式配置。
由于能夠縮短廢氣凈化裝置400的左右方向的尺寸,所以能夠縮短收容廢氣凈化裝置400的發(fā)動(dòng)機(jī)室122e的左右寬度。參照?qǐng)D14,在本實(shí)施方式中,與比較例進(jìn)行比較,來(lái)說(shuō)明能夠縮短廢氣凈化裝置400的左右方向的尺寸的情況。
圖14是對(duì)廢氣凈化裝置400的左右方向的尺寸進(jìn)行說(shuō)明的俯視示意圖。在圖14中,用矩形的實(shí)線表示構(gòu)成廢氣凈化裝置400的裝置中的尺寸最大的選擇性催化還原裝置430、和尺寸次之的氧化催化劑裝置410,關(guān)于連接兩者的配管,則用配管的中心線簡(jiǎn)單地示出了其位置。圖14的(a)示意性地表示本實(shí)施方式的廢氣凈化裝置400。在本實(shí)施方式中,使選擇性催化還原裝置430的長(zhǎng)度方向沿著車輛前后方向配置,并使氧化催化劑裝置410的長(zhǎng)度方向沿著車輛左右方向配置。也就是說(shuō),使選擇性催化還原裝置430的中心軸cl3與氧化催化劑裝置410的中心軸cl1正交。
在將氧化催化劑裝置410的長(zhǎng)度方向的尺寸設(shè)為w1、將選擇性催化還原裝置430的長(zhǎng)度方向的尺寸設(shè)為w2時(shí),w1與w2的大小關(guān)系為w1<w2。在本實(shí)施方式中,由于在橫向配置的氧化催化劑裝置410的后方縱向配置有選擇性催化還原裝置430,所以能夠?qū)U氣凈化裝置400的左右寬度設(shè)為大致w1。
與之相對(duì),在比較例中,如圖14的(b)所示,將選擇性催化還原裝置430橫向配置、即以使長(zhǎng)度方向沿著車輛左右方向的方式配置。若將選擇性催化還原裝置430與氧化催化劑裝置410并列配置的話,則會(huì)以選擇性催化還原裝置430與氧化催化劑裝置410中的、長(zhǎng)度方向較長(zhǎng)的裝置為基準(zhǔn)來(lái)決定廢氣凈化裝置400的左右寬度。其結(jié)果是,在比較例的廢氣凈化裝置中左右寬度為大致w2,與本實(shí)施方式相比左右寬度變大。
這樣,在本實(shí)施方式中,將多個(gè)后處理裝置中的長(zhǎng)度方向最短的第一后處理裝置(氧化催化劑裝置410)以沿著車輛左右方向的方式配置,并將其他后處理裝置(選擇性催化還原裝置430及還原劑噴射裝置420)配置在了第一后處理裝置的后方。由此,能夠謀求縮短發(fā)動(dòng)機(jī)室122e內(nèi)的左右寬度,并能謀求輪式裝載機(jī)的小型、輕量化。還能充分確保還原劑供給配管425s、冷卻水供給配管435s及回流配管435r(參照?qǐng)D2)等配管類部件的布線空間。由于能夠縮短構(gòu)造體122的左右寬度,所以還能提高從駕駛室121進(jìn)行的后方視覺(jué)辨認(rèn)性。
(2)由于以使一個(gè)虛擬平面從包括氧化催化劑裝置410、還原劑噴射裝置420及選擇性催化還原裝置430的所有后處理裝置中通過(guò)的方式配置了各后處理裝置,所以能夠縮短廢氣凈化裝置400的上下方向的尺寸(高度)。其結(jié)果是,能夠增長(zhǎng)廢氣凈化裝置400與發(fā)動(dòng)機(jī)301之間的上下方向的尺寸(遠(yuǎn)離距離),且具有以下優(yōu)點(diǎn)。
(2-1)能夠降低從發(fā)熱體即發(fā)動(dòng)機(jī)301給廢氣凈化裝置400帶來(lái)的熱影響。
(2-2)能夠謀求發(fā)動(dòng)機(jī)301的更換部件(例如漏氣還原裝置750的過(guò)濾器)的更換作業(yè)等維護(hù)作業(yè)的效率提高。
(2-3)由于能夠縮短構(gòu)造體122的高度尺寸,所以能夠提高從駕駛室121進(jìn)行的后方視覺(jué)辨認(rèn)性。
(3)選擇性催化還原裝置430以使選擇性催化還原裝置430的中心軸cl3相對(duì)于車輛的左右的中心軸cl0位于左右任一側(cè)(本實(shí)施方式中為右側(cè))的方式配置。氧化催化劑裝置410以使左右寬度方向的中心cp相對(duì)于車輛的左右的中心軸cl0位于左右任一側(cè)(本實(shí)施方式中為右側(cè))的方式配置。由于將在俯視下呈l字形配置的選擇性催化還原裝置430、和氧化催化劑裝置410偏向車輛的右側(cè)配置,所以能夠在選擇性催化還原裝置430及氧化催化劑裝置410的左側(cè)充分地確保還原劑供給配管425s、冷卻水供給配管435s及回流配管435r(參照?qǐng)D2)的布線空間(空間s)。由于能夠充分地確保布線空間,所以配管的布線作業(yè)的作業(yè)效率提高。
(4)由于在還原劑噴射裝置420及空間s的正上方設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)蓋140的排氣用開(kāi)口部,所以通過(guò)基于自然對(duì)流的空氣的流動(dòng),能夠抑制配置于空間s內(nèi)的還原劑供給配管425s內(nèi)的尿素水的溫度上升,從而抑制尿素水的品質(zhì)劣化。由于還能抑制配置于空間s內(nèi)的冷卻水供給配管435s及回流配管435r內(nèi)的冷卻水的溫度上升,所以還能有效地抑制還原劑噴射裝置420的溫度上升。由此,能夠防止還原劑噴射裝置420與各配管(425s、435s、435r)的連接部等中的密封材料的劣化。
(5)廢氣凈化裝置400具備基座托架820來(lái)作為對(duì)選擇性催化還原裝置430及氧化催化劑裝置410進(jìn)行支承的支承結(jié)構(gòu)體。基座托架820具備沿著氧化催化劑裝置410的外形的圓弧狀的第一凹部835a、和沿著選擇性催化還原裝置430的外形的圓弧狀的第二凹部825a。氧化催化劑裝置410由第一凹部835a支承,選擇性催化還原裝置430由第二凹部825a支承。由此,由于能夠?qū)⑦x擇性催化還原裝置430及氧化催化劑裝置410以向基座托架820沉入的方式保持,所以能夠縮短包括基座托架820在內(nèi)組件化的廢氣凈化裝置單元的上下方向的尺寸。
(6)輪式裝載機(jī)具備對(duì)構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)室122e的頂板的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋140的前端部進(jìn)行支承的前側(cè)車架810、和對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋140的后端部進(jìn)行支承的后側(cè)車架161。上述基座托架820由前側(cè)車架810和后側(cè)車架161支承。由于構(gòu)成為利用支承發(fā)動(dòng)機(jī)蓋140的部件來(lái)支承廢氣凈化裝置400,所以無(wú)需在后車架220上安裝僅用于支承廢氣凈化裝置400的支承結(jié)構(gòu)。由此,能夠減少部件數(shù)量及降低成本,并擴(kuò)大發(fā)動(dòng)機(jī)室122e內(nèi)的空間。
(7)基座托架820具備供設(shè)為一對(duì)的第一凹部835a的兩端懸架的一對(duì)橫車架(橫連結(jié)部833及l(fā)字框部834的一部分)、和供設(shè)為一對(duì)的第二凹部825a的兩端懸架的一對(duì)縱車架(縱框部822l、822r)。基座托架820構(gòu)成為在一對(duì)第一凹部835a彼此之間或一對(duì)第二凹部825a彼此之間設(shè)有空間的開(kāi)放結(jié)構(gòu)。由此,能夠使基座托架820輕量化。另外,通過(guò)設(shè)置多個(gè)開(kāi)口部,能夠擴(kuò)大周圍的作業(yè)空間(例如更換部件的更換作業(yè)的作業(yè)空間等)。
(8)在本實(shí)施方式中,氧化催化劑裝置410的中心軸cl1與選擇性催化還原裝置430的中心軸cl3正交,氧化催化劑裝置410的中心軸cl1與還原劑噴射裝置420的中心軸cl2正交。由此,能夠?qū)⑦B接各后處理裝置的配管的彎曲部(彎頭)的彎曲角度均設(shè)為90°。其結(jié)果是,能夠提高組裝作業(yè)性。另外,還能容易地進(jìn)行將各構(gòu)成部件固定之后的基于水平器(水準(zhǔn)儀)等的水平度確認(rèn)作業(yè)。
如下所述的變形也在本發(fā)明的范圍內(nèi),能夠?qū)⒆冃卫械囊粋€(gè)或多個(gè)與上述的實(shí)施方式進(jìn)行組合。
(變形例1)
在上述的實(shí)施方式中,說(shuō)明了如下的示例:氧化催化劑裝置410的中心軸cl1、還原劑噴射裝置420的中心軸cl2和選擇性催化還原裝置430的中心軸cl3分別被配置為形成相對(duì)于水平地面平行的同一虛擬平面的關(guān)系、即成為相同高度的關(guān)系,但本發(fā)明并不限定于此。所謂相同并不僅是完全相同,還包括大體相同。即,各中心軸cl1、cl2、cl3也可以在高度方向上略微偏移。只要以至少使一個(gè)虛擬平面從氧化催化劑裝置410、還原劑噴射裝置420及選擇性催化還原裝置430中通過(guò)的方式來(lái)配置各后處理裝置即可。在本變形例中,也包括從水平地面到中心軸cl1、中心軸cl2及中心軸cl3各自的高度略微不同的情況。另外,在本變形例中,還包括從水平地面到虛擬平面的高度與從水平地面到后處理裝置的中心軸的高度略微不同的情況。
(變形例2)
在上述的實(shí)施方式中,對(duì)以包含氧化催化劑裝置410及選擇性催化還原裝置430的廢氣凈化裝置400的左右方向的中心位于右側(cè)的方式將廢氣凈化裝置400偏向右側(cè)配置的示例進(jìn)行了說(shuō)明,但本發(fā)明并不限定于此,還可以以位于左側(cè)的方式配置,也可以根據(jù)車輛的中心軸cl0來(lái)配置將廢氣凈化裝置400的左右寬度分成兩部分的中心軸。
(變形例3)
在上述的實(shí)施方式中,對(duì)使用尿素水溶液作為還原劑的示例進(jìn)行了說(shuō)明,但本發(fā)明并不限定于此,還能將本發(fā)明適用于具備利用氨水溶液等各種還原劑的廢氣凈化裝置400的作業(yè)車輛。
(變形例4)
在上述的實(shí)施方式中,對(duì)將本發(fā)明適用于輪式裝載機(jī)的示例進(jìn)行了說(shuō)明,但本發(fā)明并不限定于此,還能適用于輪式的液壓挖掘機(jī)等各種作業(yè)車輛。
在上述中對(duì)各種實(shí)施方式及變形例進(jìn)行了說(shuō)明,但本發(fā)明并不限定于這些內(nèi)容。在本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)考慮到的其他方案也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。