JP2000064845A - エンジンにおける過給空気の騒音防止装置 - Google Patents
エンジンにおける過給空気の騒音防止装置Info
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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Abstract
(57)【要約】
【課題】過給機の後流側にインタ−ク−ラとスロットル
バルブが配置されている形式のものにおいて、スロット
ルバルブ急閉時の高圧空気をバイパスさせる分岐管が騒
音発生の原因になっている。 【解決手段】そのために、インタ−ク−ラ5の一部から
エア−バイパスバルブ14に空気を流出させることによ
って、分岐管13の部分の空気流を遅くして、騒音発生
を防止している。
バルブが配置されている形式のものにおいて、スロット
ルバルブ急閉時の高圧空気をバイパスさせる分岐管が騒
音発生の原因になっている。 【解決手段】そのために、インタ−ク−ラ5の一部から
エア−バイパスバルブ14に空気を流出させることによ
って、分岐管13の部分の空気流を遅くして、騒音発生
を防止している。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンにおけ
る過給空気の騒音防止装置に関するもので、特に、イン
タ−ク−ラにおける空気流の特質を合理的に活用して騒
音の防止を図っている。
る過給空気の騒音防止装置に関するもので、特に、イン
タ−ク−ラにおける空気流の特質を合理的に活用して騒
音の防止を図っている。
【0002】
【従来の技術】過給機の後流側にインタ−ク−ラが設置
されていると共にさらにその後流側にスロットルバルブ
が設置され、スロットルバルブを急閉したときに過給機
からスロットルバルブの間に発生する高圧空気がエア−
バイパスバルブを経て過給機の上流側に還流される形式
のものが知られている。これを図4および図5にしたが
って説明すると、過給機1は、タ−ビン2とコンプレッ
サ3を有したタ−ボチャ−ジャ型のものである。コンプ
レッサ3から伸びている供給管4はインタ−ク−ラ5に
接続され、そこからさらに伸びている吸気管6にスロッ
トル装置7が接続されている。スロットル装置7内に
は、吸気量を制御するスロットルバルブ8が設置され、
自動車の場合であればアクセルペダル(図示していな
い)によって開閉される。
されていると共にさらにその後流側にスロットルバルブ
が設置され、スロットルバルブを急閉したときに過給機
からスロットルバルブの間に発生する高圧空気がエア−
バイパスバルブを経て過給機の上流側に還流される形式
のものが知られている。これを図4および図5にしたが
って説明すると、過給機1は、タ−ビン2とコンプレッ
サ3を有したタ−ボチャ−ジャ型のものである。コンプ
レッサ3から伸びている供給管4はインタ−ク−ラ5に
接続され、そこからさらに伸びている吸気管6にスロッ
トル装置7が接続されている。スロットル装置7内に
は、吸気量を制御するスロットルバルブ8が設置され、
自動車の場合であればアクセルペダル(図示していな
い)によって開閉される。
【0003】スロットル装置7に接続された吸気マニホ
−ルド9はエンジン本体10に結合され、同様にしてエ
ンジン本体に結合されている排気マニホ−ルド11は過
給機1のタ−ビン2の箇所に接続されている。エアクリ
ーナ12からコンプレッサ3へ吸入された空気は加圧さ
れて供給管4、インタ−ク−ラ5、吸気管6、スロット
ル装置7および吸気マニホ−ルド9を経てエンジンに供
給される。
−ルド9はエンジン本体10に結合され、同様にしてエ
ンジン本体に結合されている排気マニホ−ルド11は過
給機1のタ−ビン2の箇所に接続されている。エアクリ
ーナ12からコンプレッサ3へ吸入された空気は加圧さ
れて供給管4、インタ−ク−ラ5、吸気管6、スロット
ル装置7および吸気マニホ−ルド9を経てエンジンに供
給される。
【0004】たとえば、スロットル開度2/4〜3/4
程度の中・高速運転の状態からスロットルバルブ8を、
全閉もしくはそれに近い小開度まで急閉すると、過給状
態にあった空気がコンプレッサ3からスロットルバルブ
8の間に高圧状態で、極く短時間ではあるが、封じ込め
られたような形態になる。それと同時に排気ガスの量も
急激に減少するので、タ−ビン2の回転速度も大幅に低
下する。したがって、コンプレッサ3よりも上流側は低
圧空気となり、一方、コンプレッサ3からスロットルバ
ルブ8までは高圧空気となり、この圧力差によってコン
プレッサ3の通常の送気回転にもかかわらず、高圧空気
が短時間ではあるがコンプレッサ3のベ−ンの部分を逆
流することになる。このときの、いわゆる風切り音が過
給システムの静粛性を大きく損なっていた。このような
騒音はサ−ジ音と称されている。
程度の中・高速運転の状態からスロットルバルブ8を、
全閉もしくはそれに近い小開度まで急閉すると、過給状
態にあった空気がコンプレッサ3からスロットルバルブ
8の間に高圧状態で、極く短時間ではあるが、封じ込め
られたような形態になる。それと同時に排気ガスの量も
急激に減少するので、タ−ビン2の回転速度も大幅に低
下する。したがって、コンプレッサ3よりも上流側は低
圧空気となり、一方、コンプレッサ3からスロットルバ
ルブ8までは高圧空気となり、この圧力差によってコン
プレッサ3の通常の送気回転にもかかわらず、高圧空気
が短時間ではあるがコンプレッサ3のベ−ンの部分を逆
流することになる。このときの、いわゆる風切り音が過
給システムの静粛性を大きく損なっていた。このような
騒音はサ−ジ音と称されている。
【0005】そこで、上述の高圧逆流空気をコンプレッ
サ3へ到達させることなくコンプレッサ3の上流側、す
なわちエアクリーナ12へ還流させるために、供給管4
に分岐管13を接続し、エア−バイパスバルブ14を経
て還流パイプ15からエアクリーナ12へ戻されるので
ある。エア−バイパスバルブ14は、前述の高圧状態が
発生したことを検知して開かれるものであり、エンジン
速度やスロットル開度および吸気圧力等を制御因子にし
ている。
サ3へ到達させることなくコンプレッサ3の上流側、す
なわちエアクリーナ12へ還流させるために、供給管4
に分岐管13を接続し、エア−バイパスバルブ14を経
て還流パイプ15からエアクリーナ12へ戻されるので
ある。エア−バイパスバルブ14は、前述の高圧状態が
発生したことを検知して開かれるものであり、エンジン
速度やスロットル開度および吸気圧力等を制御因子にし
ている。
【0006】ところで、上述のコンプレッサ3を高圧空
気が逆流するときの騒音は、エア−バイパスバルブ14
によって解決することができたが、さらに今度は、供給
管4に分岐管13を接続した構造による特有の問題が発
生している。この点について説明すると、スロットルバ
ルブ8の開度が大きくて過給機1も強い過給機能を果た
しているときには、供給管4内の空気流速は大きい状態
になっている。しかし、図5に示したように実線矢印の
高速空気流の箇所に分岐管13を開口させると、この開
口部分を高速で通過する空気によって、連続的な空気騒
音が発生する。この騒音は、いわゆる「笛吹き音」のよ
うな現象や分岐管13の開口部の角部分に空気が接触す
る現象が発生原因であると考えられる。この騒音は連続
的な「シュ−」といった音として聞こえてくる。
気が逆流するときの騒音は、エア−バイパスバルブ14
によって解決することができたが、さらに今度は、供給
管4に分岐管13を接続した構造による特有の問題が発
生している。この点について説明すると、スロットルバ
ルブ8の開度が大きくて過給機1も強い過給機能を果た
しているときには、供給管4内の空気流速は大きい状態
になっている。しかし、図5に示したように実線矢印の
高速空気流の箇所に分岐管13を開口させると、この開
口部分を高速で通過する空気によって、連続的な空気騒
音が発生する。この騒音は、いわゆる「笛吹き音」のよ
うな現象や分岐管13の開口部の角部分に空気が接触す
る現象が発生原因であると考えられる。この騒音は連続
的な「シュ−」といった音として聞こえてくる。
【0007】一方、前述の高圧空気が逆流してくるとき
には、図5の鎖線で示した矢印のように瞬間的な高速空
気流が分岐管13の開口部の前を通過し、これによって
瞬間的な「シュパッ」といったような騒音が発生する。
には、図5の鎖線で示した矢印のように瞬間的な高速空
気流が分岐管13の開口部の前を通過し、これによって
瞬間的な「シュパッ」といったような騒音が発生する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の供給
管4と分岐管13との構造的な組み合わせから発生する
騒音を防止することであり、さらには、配管面での自由
度を高めることが、主な課題である。
管4と分岐管13との構造的な組み合わせから発生する
騒音を防止することであり、さらには、配管面での自由
度を高めることが、主な課題である。
【0009】
【課題を解決するための手段とその作用】そこで、発案
された解決手段は特許請求の範囲に記載したとおりであ
り、請求項1の発明は、過給機の後流側にインタ−ク−
ラが設置されていると共にさらにその後流側にスロット
ルバルブが設置され、スロットルバルブを急閉したとき
に過給機からスロットルバルブの間に発生する高圧空気
がエア−バイパスバルブを経て過給機の上流側に還流さ
れる形式のものにおいて、上記の高圧空気をインタ−ク
−ラからエア−バイパスバルブへ流出させるように構成
したことを特徴としている。インタ−ク−ラ自体は、流
路面積も大きくしかも流路の形状は、放熱の関係で細い
流路がたくさん積層された状態になっているので、従来
技術におけるような(図5のような)高速空気流の箇所
からエア−バイパスバルブへ空気を還流させるような構
造を回避して騒音発生を防止している。
された解決手段は特許請求の範囲に記載したとおりであ
り、請求項1の発明は、過給機の後流側にインタ−ク−
ラが設置されていると共にさらにその後流側にスロット
ルバルブが設置され、スロットルバルブを急閉したとき
に過給機からスロットルバルブの間に発生する高圧空気
がエア−バイパスバルブを経て過給機の上流側に還流さ
れる形式のものにおいて、上記の高圧空気をインタ−ク
−ラからエア−バイパスバルブへ流出させるように構成
したことを特徴としている。インタ−ク−ラ自体は、流
路面積も大きくしかも流路の形状は、放熱の関係で細い
流路がたくさん積層された状態になっているので、従来
技術におけるような(図5のような)高速空気流の箇所
からエア−バイパスバルブへ空気を還流させるような構
造を回避して騒音発生を防止している。
【0010】請求項2の発明は、請求項1において、高
圧空気はインタ−ク−ラの冷却通路から分岐させてエア
−バイパスバルブへ流出させるように構成したことを特
徴とするもので、上述のように高速空気流の箇所に分岐
管を開口させるような構造を回避している。請求項3の
発明は、請求項1において、高圧空気はインタ−ク−ラ
の集合室から分岐させてエア−バイパスバルブへ流出さ
せるように構成したことを特徴とするもので、請求項2
と同様な作用である。
圧空気はインタ−ク−ラの冷却通路から分岐させてエア
−バイパスバルブへ流出させるように構成したことを特
徴とするもので、上述のように高速空気流の箇所に分岐
管を開口させるような構造を回避している。請求項3の
発明は、請求項1において、高圧空気はインタ−ク−ラ
の集合室から分岐させてエア−バイパスバルブへ流出さ
せるように構成したことを特徴とするもので、請求項2
と同様な作用である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図1から図3の実施形態に
ついて本発明を詳しく説明する。なお、図4および図5
で説明した部分と同じ機能を果たす部分については、同
じ符号を記載して詳細な説明は省略してある。分岐管1
3はインタ−ク−ラ5に直接結合されており、前述の過
給機1からスロットルバルブ8の間に生じる高圧空気
は、分岐管13、エア−バイパスバルブ14、還流パイ
プ15を経てエアクリーナ12へ還流される。エア−バ
イパスバルブ14の開閉制御は、スロットルバルブ8が
急閉して過給圧が不要となり、この過給圧を逃がす必要
がある時に開かれるものであり、そのことは、バキュ−
ムスイッチングバルブ(VSV)16を主に作動させて
実現している。このVSV16は、電気信号で負圧や大
気圧を切り換えて目的箇所へ圧力伝達を行う形式の一般
的に採用されているものである。なお、このVSV16
に対する電気信号の発生手段、例えばエンジン制御用の
ECUの図示は省略している。
ついて本発明を詳しく説明する。なお、図4および図5
で説明した部分と同じ機能を果たす部分については、同
じ符号を記載して詳細な説明は省略してある。分岐管1
3はインタ−ク−ラ5に直接結合されており、前述の過
給機1からスロットルバルブ8の間に生じる高圧空気
は、分岐管13、エア−バイパスバルブ14、還流パイ
プ15を経てエアクリーナ12へ還流される。エア−バ
イパスバルブ14の開閉制御は、スロットルバルブ8が
急閉して過給圧が不要となり、この過給圧を逃がす必要
がある時に開かれるものであり、そのことは、バキュ−
ムスイッチングバルブ(VSV)16を主に作動させて
実現している。このVSV16は、電気信号で負圧や大
気圧を切り換えて目的箇所へ圧力伝達を行う形式の一般
的に採用されているものである。なお、このVSV16
に対する電気信号の発生手段、例えばエンジン制御用の
ECUの図示は省略している。
【0012】エア−バイパスバルブ14は、ハウジング
17がダイアフラム18で低圧室19と高圧室20に区
分され、高圧室20には分岐管13と還流パイプ15が
開口し、還流パイプ15の開口部を弁21で開閉するよ
うになっている。弁21は弁軸22によってダイアフラ
ム18に結合されている。低圧室19には吸気マニホ−
ルド9からの低圧管23がVSV16を介して開口し、
他方、インタ−ク−ラ5からの高圧管24が同様にVS
V16を介して低圧室19に開口し、圧縮コイルスプリ
ング25が弁21を閉じる方向に挿入されている。スロ
ットルバルブ8が急閉されて吸気マニホ−ルド9の圧力
が低下すると、その負圧はVSV16を経て低圧室19
へ導入され、これによって圧縮コイルスプリング25を
ちぢめながら弁21が開いて、高圧空気が分岐管13か
ら還流パイプ15の方へ流出してゆく。このときには、
高圧管24と低圧室19とはVSV16によって遮断さ
れている。このような高圧空気の還流を行わせる時間
は、前述のECUからの電気信号によって定めている。
また、弁21が閉じているときには、その閉じた状態を
より安定させるために、高圧管24からVSV16を経
て大気圧が低圧室19に導入されている。
17がダイアフラム18で低圧室19と高圧室20に区
分され、高圧室20には分岐管13と還流パイプ15が
開口し、還流パイプ15の開口部を弁21で開閉するよ
うになっている。弁21は弁軸22によってダイアフラ
ム18に結合されている。低圧室19には吸気マニホ−
ルド9からの低圧管23がVSV16を介して開口し、
他方、インタ−ク−ラ5からの高圧管24が同様にVS
V16を介して低圧室19に開口し、圧縮コイルスプリ
ング25が弁21を閉じる方向に挿入されている。スロ
ットルバルブ8が急閉されて吸気マニホ−ルド9の圧力
が低下すると、その負圧はVSV16を経て低圧室19
へ導入され、これによって圧縮コイルスプリング25を
ちぢめながら弁21が開いて、高圧空気が分岐管13か
ら還流パイプ15の方へ流出してゆく。このときには、
高圧管24と低圧室19とはVSV16によって遮断さ
れている。このような高圧空気の還流を行わせる時間
は、前述のECUからの電気信号によって定めている。
また、弁21が閉じているときには、その閉じた状態を
より安定させるために、高圧管24からVSV16を経
て大気圧が低圧室19に導入されている。
【0013】エア−バイパスバルブ14への高圧空気を
インタ−ク−ラ5のどの箇所から流出させるかについて
は、色々な方法が考えられる。図2の場合は、冷却通路
26から流出させている。インタ−ク−ラ5は、入口側
の集合室27と出口側の集合室28を有し、両集合室2
7、28の間を多数の冷却通路26で接続し、各冷却通
路26の間に放熱用のフィン29が設置してある。図2
では、インタ−ク−ラ5のエンドプレ−ト30に継ぎ手
管31を形成し、これに分岐管13を接続している。こ
のエンドプレート30は、インタ−ク−ラ5の剛性を高
めるために、一般的にアルミニウムの鋳造品とされ、こ
の鋳造時に各継ぎ手管が形成される。他のエンドプレー
トの場合として、プレス部品とすることも可能である。
図3は、集合室28から流出させている場合であり、エ
ンドプレ−ト30に継ぎ手管32を形成し、これに分岐
管13を接続している。なお、集合室27から流出させ
てもよいことは勿論である。
インタ−ク−ラ5のどの箇所から流出させるかについて
は、色々な方法が考えられる。図2の場合は、冷却通路
26から流出させている。インタ−ク−ラ5は、入口側
の集合室27と出口側の集合室28を有し、両集合室2
7、28の間を多数の冷却通路26で接続し、各冷却通
路26の間に放熱用のフィン29が設置してある。図2
では、インタ−ク−ラ5のエンドプレ−ト30に継ぎ手
管31を形成し、これに分岐管13を接続している。こ
のエンドプレート30は、インタ−ク−ラ5の剛性を高
めるために、一般的にアルミニウムの鋳造品とされ、こ
の鋳造時に各継ぎ手管が形成される。他のエンドプレー
トの場合として、プレス部品とすることも可能である。
図3は、集合室28から流出させている場合であり、エ
ンドプレ−ト30に継ぎ手管32を形成し、これに分岐
管13を接続している。なお、集合室27から流出させ
てもよいことは勿論である。
【0014】特許請求の範囲には記載していないが、エ
ンドプレ−ト30に継ぎ手管31や32を形成して、そ
こに分岐管13を接続することは、継ぎ手管31の位置
を自由に設定して、分岐管13の配管位置や配管姿勢を
周辺の機器類との関係で適正に設定する上で、非常に有
利である。これは、インタ−ク−ラ5の内部には、図5
で述べたような高速空気流の発生する現象が存在しない
という点に由来している。
ンドプレ−ト30に継ぎ手管31や32を形成して、そ
こに分岐管13を接続することは、継ぎ手管31の位置
を自由に設定して、分岐管13の配管位置や配管姿勢を
周辺の機器類との関係で適正に設定する上で、非常に有
利である。これは、インタ−ク−ラ5の内部には、図5
で述べたような高速空気流の発生する現象が存在しない
という点に由来している。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、過給機の後流側にイン
タ−ク−ラが設置されていると共にさらにその後流側に
スロットルバルブが設置され、スロットルバルブを急閉
したときに過給機からスロットルバルブの間に発生する
高圧空気がエア−バイパスバルブを経て過給機の上流側
に還流される形式のものにおいて、上記の高圧空気をイ
ンタ−ク−ラからエア−バイパスバルブへ流出させるよ
うに構成したものであるから、つぎのような効果があ
る。
タ−ク−ラが設置されていると共にさらにその後流側に
スロットルバルブが設置され、スロットルバルブを急閉
したときに過給機からスロットルバルブの間に発生する
高圧空気がエア−バイパスバルブを経て過給機の上流側
に還流される形式のものにおいて、上記の高圧空気をイ
ンタ−ク−ラからエア−バイパスバルブへ流出させるよ
うに構成したものであるから、つぎのような効果があ
る。
【0016】一般的なインタ−ク−ラは、入口側の集合
室と出口側の集合室を多数の放熱用通路で接続した構造
形式であるから、空気流の流路面積はインタ−ク−ラ部
分で拡大され、しかも流路自体も屈曲した箇所が多くな
っている。したがって、インタ−ク−ラ内の空気流速は
インタ−ク−ラ直前の供給管の空気流速よりもはるかに
遅い値となっている。本発明は、このようなインタ−ク
−ラにおける空気流の特質に注目して、インタ−ク−ラ
のいずれかの箇所に分岐管を開口させたものであるか
ら、前述のような分岐管の開口部を高速で空気が通過す
る現象が回避でき、したがって、空気騒音の発生を防止
することができる。この騒音防止は、通常の運転時にお
ける連続的な騒音やスロットルバルブの急閉時における
瞬間的な騒音のいずれに対しても有効に果たされてい
る。
室と出口側の集合室を多数の放熱用通路で接続した構造
形式であるから、空気流の流路面積はインタ−ク−ラ部
分で拡大され、しかも流路自体も屈曲した箇所が多くな
っている。したがって、インタ−ク−ラ内の空気流速は
インタ−ク−ラ直前の供給管の空気流速よりもはるかに
遅い値となっている。本発明は、このようなインタ−ク
−ラにおける空気流の特質に注目して、インタ−ク−ラ
のいずれかの箇所に分岐管を開口させたものであるか
ら、前述のような分岐管の開口部を高速で空気が通過す
る現象が回避でき、したがって、空気騒音の発生を防止
することができる。この騒音防止は、通常の運転時にお
ける連続的な騒音やスロットルバルブの急閉時における
瞬間的な騒音のいずれに対しても有効に果たされてい
る。
【0017】インタ−ク−ラの冷却通路からエア−バイ
パスバルブへ流出させる構造を採用することによって、
インタ−ク−ラの任意の箇所から流出させることが可能
となり、したがって、周辺の機器類との関係において配
管を流通性のよい姿勢で、しかもできるだけ短く設定す
ることができる。また、インタ−ク−ラの集合室から流
出させることは、集合室が大きな容積を有しているの
で、そこの空気流速が遅く、したがって空気騒音の発生
を防止する上で非常に有効である。
パスバルブへ流出させる構造を採用することによって、
インタ−ク−ラの任意の箇所から流出させることが可能
となり、したがって、周辺の機器類との関係において配
管を流通性のよい姿勢で、しかもできるだけ短く設定す
ることができる。また、インタ−ク−ラの集合室から流
出させることは、集合室が大きな容積を有しているの
で、そこの空気流速が遅く、したがって空気騒音の発生
を防止する上で非常に有効である。
【図1】本発明の実施形態を示す簡略的な空気流路の平
面図である。
面図である。
【図2】インタ−ク−ラとエア−バイパスバルブとの接
続状態を示す縦断側面図である。
続状態を示す縦断側面図である。
【図3】図2と同様なものの他の例を示す縦断側面図で
ある。
ある。
【図4】従来技術の簡略的な平面図である。
【図5】供給管の部分を示す縦断側面図である。
1 過給機
5 インタ−ク−ラ
8 スロットルバルブ
14 エア−バイパスバルブ
26 冷却通路
27、28 集合室
Claims (3)
- 【請求項1】 過給機の後流側にインタ−ク−ラが設置
されていると共にさらにその後流側にスロットルバルブ
が設置され、スロットルバルブを急閉したときに過給機
からスロットルバルブの間に発生する高圧空気がエア−
バイパスバルブを経て過給機の上流側に還流される形式
のものにおいて、上記の高圧空気をインタ−ク−ラから
エア−バイパスバルブへ流出させるように構成したこと
を特徴とするエンジンにおける過給空気の騒音防止装
置。 - 【請求項2】 請求項1において、高圧空気はインタ−
ク−ラの冷却通路から分岐させてエア−バイパスバルブ
へ流出させるように構成したことを特徴とするエンジン
における過給空気の騒音防止装置。 - 【請求項3】 請求項1において、高圧空気はインタ−
ク−ラの集合室から分岐させてエア−バイパスバルブへ
流出させるように構成したことを特徴とするエンジンに
おける過給空気の騒音防止装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10234801A JP2000064845A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | エンジンにおける過給空気の騒音防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10234801A JP2000064845A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | エンジンにおける過給空気の騒音防止装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000064845A true JP2000064845A (ja) | 2000-02-29 |
Family
ID=16976610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10234801A Pending JP2000064845A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | エンジンにおける過給空気の騒音防止装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000064845A (ja) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040046818A (ko) * | 2002-11-28 | 2004-06-05 | 현대자동차주식회사 | 터보 차저 엔진 |
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