KR101292443B1 - Exhaustion device of wheel loader - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휠로더의 배기장치에 관한 것으로, 머플러관통공(22)이 형성되어 있는 엔진후드(20); 상기 머플러관통공(22)을 통해 배기부(32)가 상기 엔진후드(20)의 외부로 돌출되는 머플러(30); 상기 머플러(30)를 감싸도록 상기 엔진후드(20) 상에 장착되며, 하부에 상협하광의 테이퍼부(42)가 형성되어 있는 테일파이프(40)를 포함하는 휠로더의 배기장치에 있어서, 상기 머플러(30)의 배기부(32)의 끝단 위치가 상기 테일파이프(40)의 테이퍼부(42)의 상부 끝단 위치와 같거나, 상기 테일러파이프(40)의 테이퍼부(42)의 상부 끝단으로부터 0초과 3mm이하의 범위 내에서 낮게 배치되며, 상기 머플러(30) 및 상기 테일파이프(40) 주변에 형성되는 압력차를 최대화시켜 엔진룸(50) 내부의 공기배출량을 증가시키는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 엔진룸에서 외부로 배출되는 공기배출량을 증가시켜 엔진룸을 효율적으로 냉각시킬 수 있다.The present invention relates to an exhaust device for a wheel loader, comprising: an engine hood (20) in which a muffler through hole (22) is formed; A muffler 30 through which the exhaust portion 32 protrudes out of the engine hood 20 through the muffler through hole 22; In the exhaust device of the wheel loader including a tail pipe (40) mounted on the engine hood 20 to surround the muffler (30), the taper portion 42 of the upper and lower light is formed at the bottom, the muffler The end position of the exhaust portion 32 of the 30 is the same as the upper end position of the taper portion 42 of the tail pipe 40, or 0 from the upper end portion of the taper portion 42 of the tailor pipe 40. It is disposed in the range of less than 3mm or more, it is characterized by maximizing the pressure difference formed around the muffler 30 and the tail pipe 40 to increase the amount of air discharged in the engine room (50). Accordingly, by increasing the amount of air discharged to the outside from the engine room it is possible to efficiently cool the engine room.

엔진후드, 머플러관통공, 머플러, 배기부, 테일파이프, 테이퍼부 Engine hood, muffler through hole, muffler, exhaust part, tail pipe, taper part

Description

휠로더의 배기장치 {EXHAUSTION DEVICE OF WHEEL LOADER}Wheel loader exhaust system {EXHAUSTION DEVICE OF WHEEL LOADER}

도 1은 본 발명에 따른 휠로더의 배기장치를 도시한 측면도,1 is a side view showing an exhaust device of a wheel loader according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 휠로더의 배기장치에서 머플러 및 테일파이프 구조를 도시한 부분단면도,2 is a partial cross-sectional view showing a muffler and a tail pipe structure in an exhaust device of a wheel loader according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 휠로더의 배기장치에서 머플러의 배기부 위치에 따른 공기배출량을 비교한 도표이다.
도 4는 머플러의 배기부 끝단 위치와 테일파이프의 테이퍼부 끝단위치를 비교하여 나타낸 예시도면,
도 5는 각 실시예와 비교예의 유량을 비교한 예시도면이다.3 is a chart comparing the amount of air discharged according to the exhaust position of the muffler in the exhaust device of the wheel loader according to the present invention.
Figure 4 is an exemplary view showing a comparison between the exhaust end end position of the muffler and the tapered end unit value of the tail pipe,
5 is an exemplary view comparing the flow rates of the Examples and Comparative Examples.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >              Description of the Related Art

20 : 엔진후드 22 : 머플러관통공              20: engine hood 22: muffler through

30 : 머플러 32 : 배기부              30: muffler 32: exhaust

40 : 테일파이프 42 : 테이퍼부              40: tail pipe 42: tapered portion

50 : 엔진룸              50: engine room

본 발명은 휠로더의 배기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진룸 내 부의 공기를 테일파이프를 통해 외부로 배출시킬 수 있는 휠로더의 배기장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust device of a wheel loader, and more particularly to an exhaust device of a wheel loader that can exhaust the air in the engine room to the outside through the tail pipe.

일반적으로 건설중장비의 일종인 휠로더(Wheel Loader)는 엔진룸 내부의 배기가스를 배출시키기 위하여 머플러(Muffler) 및 테일파이프(Tailpipe)가 서로 긴밀하게 연결되어 있다. In general, a wheel loader, which is a kind of construction equipment, has a muffler and a tailpipe connected closely to each other in order to exhaust exhaust gas from an engine room.

즉, 엔진에서 배출되는 고속의 배기가스에 의해 발생되는 테일파이프 및 머플러 주변의 공기 압력차에 의하여 엔진룸 내부의 공기가 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르게 됨으로써 공기의 이동이 생성된다. 특히, 테일파이프 및 머플러 주변에 형성되는 압력차가 크면 클수록 엔진룸에서 배출되는 공기의 유량을 증가시켜 그 냉각효율을 높일 수 있다.That is, the air inside the engine room flows from a high place to a low place due to the air pressure difference around the tail pipe and the muffler generated by the high speed exhaust gas discharged from the engine, thereby generating air movement. In particular, the larger the pressure difference formed around the tail pipe and the muffler, the greater the flow rate of the air discharged from the engine room to increase its cooling efficiency.

종래에는 엔진룸의 공기배출량을 증가시키기 위해, 테일파이프 및 머플러 주변에 형성되는 압력차를 고려하지 않고 단순히 형상적 설계변경만을 시도하고 있는 실정이다.Conventionally, in order to increase the amount of air discharged from the engine room, the situation is merely trying to change the shape design without considering the pressure difference formed around the tail pipe and the muffler.

그러나 최근의 엔진 규제에 대한 변화는 머플러의 표면온도 상승을 초래함으로써 엔진룸의 공기온도를 상승시킴은 물론이고 엔진의 배기량 감소로 엔진룸의 공기배출량이 감소되는 결과를 가져왔다.However, recent changes in engine regulation have resulted in an increase in the surface temperature of the muffler, which leads to an increase in the air temperature of the engine room, as well as a reduction in the amount of air discharged in the engine room by the reduction of the engine displacement.

이는, 엔진룸 내부의 에어클러너와 같은 각종 부품에 열해를 발생시키는 원인이 된다.This causes heat damage to various components such as air cleaners in the engine room.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 테일파이프의 배기성능을 향상시킬 수 있는 휠로더의 배기장치를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an exhaust device of a wheel loader that can improve the exhaust performance of the tail pipe.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 머플러관통공(22)이 형성되어 있는 엔진후드(20); 상기 머플러관통공(22)을 통해 배기부(32)가 상기 엔진후드(20)의 외부로 돌출되는 머플러(30); 상기 머플러(30)를 감싸도록 상기 엔진후드(20) 상에 장착되며, 하부에 상협하광의 테이퍼부(42)가 형성되어 있는 테일파이프(40)를 포함하는 휠로더의 배기장치에 있어서,상기 머플러(30)의 배기부(32)의 끝단 위치가 상기 테일파이프(40)의 테이퍼부(42)의 상부 끝단 위치와 같거나, 상기 테일러파이프(40)의 테이퍼부(42)의 상부 끝단으로부터 0초과 3mm이하의 범위 내에서 낮게 배치되며, 상기 머플러(30) 및 상기 테일파이프(40) 주변에 형성되는 압력차를 최대화시켜 엔진룸(50) 내부의 공기배출량을 증가시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, the engine hood 20, the muffler through hole 22 is formed; A muffler 30 through which the exhaust portion 32 protrudes out of the engine hood 20 through the muffler through hole 22; In the exhaust device of the wheel loader comprising a tail pipe 40 is mounted on the engine hood 20 to surround the muffler 30, the tapered portion 42 of the upper and lower light is formed at the bottom, the muffler The end position of the exhaust portion 32 of the 30 is the same as the upper end position of the taper portion 42 of the tail pipe 40, or 0 from the upper end portion of the taper portion 42 of the tailor pipe 40. It is disposed in the range of less than 3mm or more, it is characterized by maximizing the pressure difference formed around the muffler 30 and the tail pipe 40 to increase the amount of air discharged in the engine room (50).

상기 배기부는 상기 엔진룸 내부의 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 상기 머플러관통공과 이격 설치되는 것이 바람직하다.Preferably, the exhaust part is spaced apart from the muffler through hole so as to discharge the air in the engine room to the outside.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 엔진후드(20); 엔진룸 (30) 내부에 마련되는 머플러(30); 엔진후드(20) 상에 장착되는 테일파이프(40)를 포함하여 구성된다.1 and 2, an engine hood 20 according to the present invention; A muffler 30 provided in the engine room 30; It is configured to include a tail pipe 40 mounted on the engine hood 20.

엔진후드(20)는 엔진룸(50)의 상부에 마련되며, 엔진후드(20)의 일측에는 머플러(30)가 관통되는 머플러관통공(22)이 형성되어 있다. 머플러관통공(22)은 머플러(30)의 크기에 따라 적절히 조절된다. The engine hood 20 is provided at an upper portion of the engine room 50, and a muffler through hole 22 through which the muffler 30 penetrates is formed at one side of the engine hood 20. The muffler through hole 22 is appropriately adjusted according to the size of the muffler 30.

엔진후드(20)에는 스크류 등과 같은 결합수단(46)을 통해 테일파이프(40)를 엔진후드(20)에 간편하고 안정적으로 장착시킬 수 있도록 결합홀(24)이 형성되어 있다.The engine hood 20 is provided with a coupling hole 24 to easily and stably mount the tail pipe 40 to the engine hood 20 through a coupling means 46 such as a screw.

머플러(30)는 엔진룸(50)의 내부에 마련되며, 엔진(미도시)의 구동에 의해 발생되는 배기가스를 외부로 배출시키기 위한 배기부(32)가 형성되어 있으며, 배기부(32)는 머플러관통공(22)을 통해 엔진후드(20)의 외부로 돌출 형성되어 있다. The muffler 30 is provided inside the engine room 50, and an exhaust unit 32 is formed to discharge the exhaust gas generated by the driving of the engine (not shown) to the outside, and the exhaust unit 32 is provided. Is formed to protrude out of the engine hood 20 through the muffler through hole (22).

배기부(32)는 엔진룸(50)의 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 머플러관통공(22)과 이격 설치된다.The exhaust part 32 is spaced apart from the muffler through hole 22 so as to discharge the air in the engine room 50 to the outside.

한편, 머플러(30)는 공지된 기술의 일부이므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.On the other hand, the muffler 30 is part of a known technique, so a detailed description thereof will be omitted.

테일파이프(40)는 결합수단(46)을 통해 엔진후드(20) 상에 스크류 결합되며, 배기가스가 배출되는 머플러(30)의 배기부(32) 주변과의 압력차를 이용하여 엔진룸(50) 내부의 공기를 외부로 배출시키는 역할을 수행한다. The tail pipe 40 is screwed onto the engine hood 20 through the coupling means 46, and uses the pressure difference with the surroundings of the exhaust part 32 of the muffler 30 from which the exhaust gas is discharged. 50) It discharges the air inside to the outside.

테일파이프(40)는 머플러(30)의 배기부(32) 외측을 감싸는 형태로 배치되된다.The tail pipe 40 is disposed in a form surrounding the exhaust portion 32 outside of the muffler 30.

그리고 테일파이프(40)의 하부에는 상협하광의 테이퍼부(42)가 형성되어 있으며, 상협하광의 테이퍼부(42)는 하부에서 상부로 갈수록 그 유로의 폭이 점점 좁아지는 구조이다.In addition, the tapered portion 42 of the upper and lower light is formed at the lower portion of the tail pipe 40, and the taper portion 42 of the upper and lower light is gradually narrowed from the lower portion to the upper portion thereof.

머플러(30)의 배기부(32) 끝단 위치는 테일파이프(40)의 테이퍼부(42) 상부 끝단 위치와 일치된다. 그로 인해, 머플러(30) 및 테일파이프(40)의 주변에 형성되는 압력차를 최대화시켜 엔진룸(50) 내부의 공기배출량을 증가시킴으로써 엔진룸의 냉각효율을 향상시킬 수 있다.The end position of the exhaust portion 32 of the muffler 30 coincides with the position of the upper end portion of the taper portion 42 of the tail pipe 40. Therefore, the cooling efficiency of the engine room may be improved by maximizing the pressure difference formed around the muffler 30 and the tail pipe 40 to increase the amount of air discharged in the engine room 50.

상기에서와 같이, 엔진룸(50) 내부의 공기배출량을 증가시키기 위해서는 머플러(30)의 배기부(32) 끝단과 테일파이프(40)의 테이퍼부(42) 상부 끝단의 위치를 서로 일치시키는 것이 가장 바람직하나, 머플러(30)의 배기부(32) 끝단이 테일파이프(40)의 테이퍼부(42) 끝단과 근접한 위치에서 조금 낮게 형성되더라도 일정 수준의 공기배출량을 유지시킬 수 있다.
상기 머플러(30)의 배기부(32) 끝단과 테일파이프(40)의 테이퍼부(42) 끝단의 위치 관계를 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
첨부도면 도 3은 테일 파이프(40)의 최하단부터의 위치(높이)를 나타낸 예시이고, 첨부도면 도 4는 머플러의 배기부 끝단 위치와 테일파이프의 테이퍼부 끝단위치를 비교하여 나타낸 예시도이며, 첨부도면 도 5는 각 실시예와 비교예의 유량을 비교한 예시도면이다.
테일 파이프의 테이퍼부 끝단을 기준 위치(높이) 180mm로 설정하였을 때에 비교예1은 머플러의 배기부 끝단 위치를 180mm보다 훨씬 낮은 위치인 128mm로 설정한 예이다.
실시예1은 머플러의 배기부 끝단 위치를 기준위치보다 3mm낮게 형성한 예이다. 실시예2는 머플러의 배기부 끝단 위치와 동일한 높이로 설정한 예이다.
비교예2는 머플러의 배기부 끝단 위치를 기준위치보다 7mm 만큼 훨씬 높게 설정한 예이다.
상기와 같이 머플러의 배기부 끝단 위치를 다르게 설정하였을 때에 유량은 도 5에 나타낸 바와 같이, 현저하게 차이가 발생함을 알 수 있다. 즉 기분위치보다 같거나 낮게 형성하는 경우에 유량이 증가함을 알 수 있고, 특히 실시예 2에서처럼 기준위치와 머플러의 배기부 끝단 위치를 동일하게 설정하는 경우에 유량이 가장 많음을 알 수 있다.
한편, 실시예 1에서처럼 3mm정도 조금 낮게 설정하는 경우에는 유량이 양호하게 나타났다.
그러나, 비교예 1에서처럼 머플러의 배기부 끝단 위치를 테일 파이프 테이퍼부 끝단보다 낮게 형성할 수도 있지만, 경우에는 머플러를 통해 배기 되던 배기가스가 끝단에서 갑작스런 면적 증가로 퍼져 나가면서 막이 형성되며 이는 추가적인 공기유입을 방해하고, 심한 경우에는 와류가 형성되어 오히려 엔진 내부 쪽으로 배기가스가 유입될 수도 있는 문제가 있다.
또한, 비교예 2에서처럼 머플러의 배기부 끝단 위치를 테일 파이프 테이퍼부 끝단보다 현저하게 높게 형성하는 경우에는 유량의 변화가 거의 없음을 알 수 있다.As described above, in order to increase the amount of air discharged in the engine room 50, it is necessary to match the positions of the exhaust end 32 of the muffler 30 and the upper end of the taper part 42 of the tail pipe 40 with each other. Most preferably, although the end of the exhaust 32 of the muffler 30 is formed slightly lower in the position close to the end of the taper 42 of the tail pipe 40, it is possible to maintain a certain level of air discharge.
The positional relationship between the end of the exhaust part 32 of the muffler 30 and the end of the taper part 42 of the tail pipe 40 will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
Figure 3 is an illustration showing the position (height) from the bottom end of the tail pipe 40, Figure 4 is an exemplary view showing the end unit value of the exhaust pipe end portion of the muffler and the taper end unit value of the tail pipe, 5 is an exemplary view comparing the flow rates of the Examples and Comparative Examples.
When the tapered end of the tail pipe was set to a reference position (height) of 180 mm, Comparative Example 1 is an example in which the exhaust end of the muffler was set to 128 mm, which is much lower than 180 mm.
Example 1 is an example in which the exhaust end end position of the muffler is formed 3mm lower than the reference position. Example 2 is an example set to the same height as the exhaust end end position of the muffler.
Comparative Example 2 is an example in which the exhaust end end position of the muffler is set much higher by 7 mm than the reference position.
As shown in FIG. 5, when the exhaust end of the muffler is set differently as described above, it can be seen that a significant difference occurs. That is, it can be seen that the flow rate is increased when the same or lower than the mood position, and in particular, when the reference position and the exhaust end end position of the muffler are set to be the same as in the second embodiment, the flow rate is the most.
On the other hand, in the case of setting a little lower about 3mm as in Example 1, the flow rate was good.
However, although the position of the exhaust end of the muffler may be formed lower than that of the tail pipe taper, as in Comparative Example 1, in this case, the exhaust gas exhausted through the muffler spreads out at a sudden area increase at the end, and this causes additional air. There is a problem that the inflow is prevented and, in severe cases, vortices are formed and the exhaust gas may flow into the engine.
In addition, when the exhaust end of the muffler is formed significantly higher than the tail pipe tapered end as in Comparative Example 2, it can be seen that there is almost no change in flow rate.

이와 같이, 하부에 상협하광의 테이퍼부(42)가 형성된 테일파이프(40) 구조에서 머플러(30)의 배기부(32) 끝단 위치, 즉 엔진 배기가스의 분사위치를 조절하여 최대 압력차를 형성함으로써 엔진룸(50)의 공기배출량을 극대화시킬 수 있다.Thus, in the tail pipe 40 structure in which the taper portion 42 of the upper and lower light is formed at the lower portion, the maximum position of the exhaust portion 32 of the muffler 30, that is, the injection position of the engine exhaust gas, is adjusted to form a maximum pressure difference. By doing so, the amount of air discharged from the engine room 50 can be maximized.

한편, 도 3은 머플러(30)의 배기부(32) 끝단 위치를 변동하여 유동해석을 수행한 결과를 도시한 것으로, 머플러(30) 배기부(32) 끝단의 위치로 인해 약 1% 정도의 유량차이가 날 정도로 머플러 배기부의 위치가 민감한 요소임을 알 수 있다.On the other hand, Figure 3 shows the result of performing the flow analysis by varying the end position of the exhaust section 32 of the muffler 30, about 1% due to the position of the end of the exhaust section 32 of the muffler 30 It can be seen that the position of the muffler exhaust is a sensitive element such that there is a difference in flow rate.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 머플러의 배기부 끝단을 테일파이프의 테이퍼부 상부 끝단과 일치되도록 형성함으로써 머플러 및 테일파이프 주변에 형성되는 압력차를 최대화시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the pressure difference formed around the muffler and the tail pipe can be maximized by forming the exhaust end of the muffler to coincide with the upper end of the tapered part of the tail pipe.

그로 인해, 엔진룸 내부에서 외부로 배출되는 공기배출량을 최대한 증가시켜, 엔진룸을 효율적으로 냉각시킬 수 있다.Therefore, the amount of air discharged from the inside of the engine room to the outside can be increased to the maximum, and the engine room can be cooled efficiently.

Claims (2)

머플러관통공(22)이 형성되어 있는 엔진후드(20); 상기 머플러관통공(22)을 통해 배기부(32)가 상기 엔진후드(20)의 외부로 돌출되는 머플러(30); 상기 머플러(30)를 감싸도록 상기 엔진후드(20) 상에 장착되며, 하부에 상협하광의 테이퍼부(42)가 형성되어 있는 테일파이프(40)를 포함하는 휠로더의 배기장치에 있어서,An engine hood 20 in which a muffler through-hole 22 is formed; A muffler 30 through which the exhaust portion 32 protrudes out of the engine hood 20 through the muffler through hole 22; In the exhaust device of the wheel loader including a tail pipe 40 mounted on the engine hood 20 to surround the muffler 30, the tapered portion 42 of the upper and lower light is formed at the bottom, 상기 머플러(30)의 배기부(32)의 끝단 위치가 상기 테일파이프(40)의 테이퍼부(42)의 상부 끝단 위치와 같거나, 상기 테일러파이프(40)의 테이퍼부(42)의 상부 끝단으로부터 0초과 3mm이하의 범위 내에서 낮게 배치되며, 상기 머플러(30) 및 상기 테일파이프(40) 주변에 형성되는 압력차를 최대화시켜 엔진룸(50) 내부의 공기배출량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 휠로더의 배기장치.The end position of the exhaust portion 32 of the muffler 30 is the same as the upper end position of the taper portion 42 of the tail pipe 40 or the upper end portion of the taper portion 42 of the taylor pipe 40. It is disposed in the range of less than 0mm and less than 3mm from, and maximizes the pressure difference formed around the muffler 30 and the tail pipe 40 to increase the amount of air discharged in the engine room (50) Wheel loader exhaust system. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 배기부(32)는 상기 엔진룸(50) 내부의 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 상기 머플러관통공(22)과 이격 설치되는 것을 특징으로 하는 휠로더의 배기장치.The exhaust unit 32 is a wheel loader exhaust apparatus, characterized in that spaced apart from the muffler through-hole 22 to discharge the air in the engine room (50) to the outside.
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