JP2000097111A - 過給エンジンのｅｇｒ装置 - Google Patents
過給エンジンのｅｇｒ装置Info
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- JP2000097111A JP2000097111A JP10267668A JP26766898A JP2000097111A JP 2000097111 A JP2000097111 A JP 2000097111A JP 10267668 A JP10267668 A JP 10267668A JP 26766898 A JP26766898 A JP 26766898A JP 2000097111 A JP2000097111 A JP 2000097111A
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- JP
- Japan
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- egr
- air supply
- nozzle
- passage
- supply passage
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/17—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
- F02M26/19—Means for improving the mixing of air and recirculated exhaust gases, e.g. venturis or multiple openings to the intake system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高負荷域での運転時にもＥＧＲ率を最適制御
することができる簡潔構成のＥＧＲ装置を提供する。 【解決手段】 排気通路２から分岐させたＥＧＲ通路４
を給気通路３に合流させることにより、排気通路２から
取り出したＥＧＲガスを給気通路３を経て燃焼室に再循
環させるようにした過給エンジンにおいて、前記ＥＧＲ
ガスの流出口１３を構成するＥＧＲノズル１２を給気通
路１２の中央部付近に開口させたことにより、高負荷域
においても流出口１３に作用する給気の静圧を低下させ
てＥＧＲガスを円滑に吸い出させるようにした。
することができる簡潔構成のＥＧＲ装置を提供する。 【解決手段】 排気通路２から分岐させたＥＧＲ通路４
を給気通路３に合流させることにより、排気通路２から
取り出したＥＧＲガスを給気通路３を経て燃焼室に再循
環させるようにした過給エンジンにおいて、前記ＥＧＲ
ガスの流出口１３を構成するＥＧＲノズル１２を給気通
路１２の中央部付近に開口させたことにより、高負荷域
においても流出口１３に作用する給気の静圧を低下させ
てＥＧＲガスを円滑に吸い出させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は過給エンジンのＥＧ
Ｒ装置に係り、特に、高負荷域においても目標のＥＧＲ
率を得ることができるＥＧＲ装置に関するものである。
Ｒ装置に係り、特に、高負荷域においても目標のＥＧＲ
率を得ることができるＥＧＲ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】排気ターボ過給機などの過給手段を備え
た過給エンジンにおいても、燃焼室におけるＮＯｘの生
成を抑制して排気を浄化するために、例えば図１０に示
したように、エンジン１の排気マニフォールド２と給気
通路３をＥＧＲ通路４を介して接続するようにしたＥＧ
Ｒ装置を設けることがある。６は再循環される排気の流
量を制御するＥＧＲバルブ、７は排気ターボチャージ
ャ、８はインタクーラ、９はＥＧＲ通路４の流出口、１
０は同じく流入口であり、必要に応じてＥＧＲ通路４の
途中に図示しないＥＧＲクーラを設けている。
た過給エンジンにおいても、燃焼室におけるＮＯｘの生
成を抑制して排気を浄化するために、例えば図１０に示
したように、エンジン１の排気マニフォールド２と給気
通路３をＥＧＲ通路４を介して接続するようにしたＥＧ
Ｒ装置を設けることがある。６は再循環される排気の流
量を制御するＥＧＲバルブ、７は排気ターボチャージ
ャ、８はインタクーラ、９はＥＧＲ通路４の流出口、１
０は同じく流入口であり、必要に応じてＥＧＲ通路４の
途中に図示しないＥＧＲクーラを設けている。
【０００３】このようなＥＧＲ装置においては、ＥＧＲ
通路４の流入口１０と流出口９の間の圧力差に基づいて
ＥＧＲガスを給気通路３に供給して燃焼室に再循環させ
る構成であり、流出口９の圧力は給気の圧力に依存して
変化する。このために、排気ターボチャージャ７の効率
が高くなる高負荷域においては、流出口９の圧力が流入
口１０の圧力（排気圧力）より高くなってしまうため
に、ＥＧＲ率を最適制御することはきわめて困難である
とされていた。
通路４の流入口１０と流出口９の間の圧力差に基づいて
ＥＧＲガスを給気通路３に供給して燃焼室に再循環させ
る構成であり、流出口９の圧力は給気の圧力に依存して
変化する。このために、排気ターボチャージャ７の効率
が高くなる高負荷域においては、流出口９の圧力が流入
口１０の圧力（排気圧力）より高くなってしまうため
に、ＥＧＲ率を最適制御することはきわめて困難である
とされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであって、従来はきわめて困難である
とされていた高負荷域での運転時においてもＥＧＲ率を
最適制御することができる簡潔構成のＥＧＲ装置を提供
することを課題としている。
みてなされたものであって、従来はきわめて困難である
とされていた高負荷域での運転時においてもＥＧＲ率を
最適制御することができる簡潔構成のＥＧＲ装置を提供
することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、排気通路から分岐させたＥＧＲ通路を給気
通路に合流させることにより、排気通路から取り出した
ＥＧＲガスを給気通路を経て燃焼室に再循環させるよう
にした過給エンジンにおいて、前記ＥＧＲガスの流出口
を構成するＥＧＲノズルを給気通路の中央部付近に開口
させたことを特徴としている。
に本発明は、排気通路から分岐させたＥＧＲ通路を給気
通路に合流させることにより、排気通路から取り出した
ＥＧＲガスを給気通路を経て燃焼室に再循環させるよう
にした過給エンジンにおいて、前記ＥＧＲガスの流出口
を構成するＥＧＲノズルを給気通路の中央部付近に開口
させたことを特徴としている。
【０００６】さらに、給気の流れに対して断面翼型をな
す中空構造体あるいは給気通路に突出するパイプ材でＥ
ＧＲノズルを構成することができるものであり、かかる
ＥＧＲノズルを給気通路の下流側に向って開口させるこ
とでＥＧＲガスの流出効率をより高くすることができ
る。また、ＥＧＲノズルを給気通路の内部と外部の間で
切換移動させる切換手段を設けることによって非ＥＧＲ
領域での給気通路の抵抗の増加を抑制することができる
ものであり、少なくともＥＧＲノズルを突出させた状態
において該ノズルの取付部分の給気通路に絞りを与える
ベンチュリ部を設けた場合は、ＥＧＲガスの流出をより
円滑なものとすることができる利点がある。
す中空構造体あるいは給気通路に突出するパイプ材でＥ
ＧＲノズルを構成することができるものであり、かかる
ＥＧＲノズルを給気通路の下流側に向って開口させるこ
とでＥＧＲガスの流出効率をより高くすることができ
る。また、ＥＧＲノズルを給気通路の内部と外部の間で
切換移動させる切換手段を設けることによって非ＥＧＲ
領域での給気通路の抵抗の増加を抑制することができる
ものであり、少なくともＥＧＲノズルを突出させた状態
において該ノズルの取付部分の給気通路に絞りを与える
ベンチュリ部を設けた場合は、ＥＧＲガスの流出をより
円滑なものとすることができる利点がある。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図１〜
図９に基づいて詳細に説明する。なお、図中図１０に示
した従来例と同一機能を有する部分には同一の符号を付
してその詳細な説明を省略する。
図９に基づいて詳細に説明する。なお、図中図１０に示
した従来例と同一機能を有する部分には同一の符号を付
してその詳細な説明を省略する。
【０００８】図１は本発明に係る過給エンジンのＥＧＲ
装置の第１実施形態を示す要部の縦断面図、図２は図１
のＡ−Ａ断面図であり、給気通路３の内部には図示しな
い排気ターボチャージャで圧縮されて温度上昇した空気
がインタクーラで冷却された後に図中左側から右側に向
って流れて図示しない燃焼室に供給される。
装置の第１実施形態を示す要部の縦断面図、図２は図１
のＡ−Ａ断面図であり、給気通路３の内部には図示しな
い排気ターボチャージャで圧縮されて温度上昇した空気
がインタクーラで冷却された後に図中左側から右側に向
って流れて図示しない燃焼室に供給される。
【０００９】上記のような給気通路３を形成する給気パ
イプ１１の内部には、給気通路３の中央を横断するＥＧ
Ｒノズル１２を貫通保持させている。また、給気の流れ
に対して断面翼型をなす中空構造体でＥＧＲノズル１２
を構成するとともに、その下流端に切欠きを設けること
により、給気の流れの下流に向って開口するＥＧＲガス
の流出口１３を構成している。
イプ１１の内部には、給気通路３の中央を横断するＥＧ
Ｒノズル１２を貫通保持させている。また、給気の流れ
に対して断面翼型をなす中空構造体でＥＧＲノズル１２
を構成するとともに、その下流端に切欠きを設けること
により、給気の流れの下流に向って開口するＥＧＲガス
の流出口１３を構成している。
【００１０】一方、ＥＧＲ通路４に連通保持されたチャ
ンバ１４を給気パイプ１１の外周に形成するとともに、
このチャンバ１４をＥＧＲノズル１２の内部空間に連通
保持させることにより、ＥＧＲ通路４からチャンバ１４
に流入したＥＧＲガスをＥＧＲノズル１２の内部空間に
導入して流出口１３から給気通路４に流出させるように
している。
ンバ１４を給気パイプ１１の外周に形成するとともに、
このチャンバ１４をＥＧＲノズル１２の内部空間に連通
保持させることにより、ＥＧＲ通路４からチャンバ１４
に流入したＥＧＲガスをＥＧＲノズル１２の内部空間に
導入して流出口１３から給気通路４に流出させるように
している。
【００１１】かかる構成になるＥＧＲ装置において、エ
ンジンが運転されると図示しない過給手段で加圧された
空気（給気）が給気通路３を図中矢印で示したように左
側から右側に向って流れる。また、給気通路３の中央部
における給気の流速は、周縁部の流速より高速となって
おり、しかも、給気通路３の中央部分を流れる給気がＥ
ＧＲノズル１２によって分流されるために、給気通路３
の中央部を横断するＥＧＲノズル１２の表面に沿う給気
の速度はより増加する。
ンジンが運転されると図示しない過給手段で加圧された
空気（給気）が給気通路３を図中矢印で示したように左
側から右側に向って流れる。また、給気通路３の中央部
における給気の流速は、周縁部の流速より高速となって
おり、しかも、給気通路３の中央部分を流れる給気がＥ
ＧＲノズル１２によって分流されるために、給気通路３
の中央部を横断するＥＧＲノズル１２の表面に沿う給気
の速度はより増加する。
【００１２】従って、高負荷域での運転にともなって給
気の圧力が高くなっている場合においても、流出口１３
の形成位置であるＥＧＲノズル１２の下流端部には局所
的に負圧が生じるために、ＥＧＲノズル１２の内部空間
に導入されているＥＧＲガスが確実に吸い出されること
になる。
気の圧力が高くなっている場合においても、流出口１３
の形成位置であるＥＧＲノズル１２の下流端部には局所
的に負圧が生じるために、ＥＧＲノズル１２の内部空間
に導入されているＥＧＲガスが確実に吸い出されること
になる。
【００１３】上記第１実施形態においては給気通路３の
中央部を流れる給気をＥＧＲノズル１２で分流させるこ
とによってＥＧＲガスの流出を円滑化させるようにして
いるが、図３〜図６に示した第２実施形態においては、
頂部が中央部分に至る中空半円状の絞り弁１５を、その
半円中心を軸として回転するように給気通路３の途中の
壁面に設けている。そして、絞り弁１５の頂部あるいは
給気の流れに対して下流側に偏位した位置にＥＧＲガス
の流出口１３を設けるとともに、絞り弁１５の内部空間
をＥＧＲ通路４に連通保持させてＥＧＲノズル１２を構
成している。
中央部を流れる給気をＥＧＲノズル１２で分流させるこ
とによってＥＧＲガスの流出を円滑化させるようにして
いるが、図３〜図６に示した第２実施形態においては、
頂部が中央部分に至る中空半円状の絞り弁１５を、その
半円中心を軸として回転するように給気通路３の途中の
壁面に設けている。そして、絞り弁１５の頂部あるいは
給気の流れに対して下流側に偏位した位置にＥＧＲガス
の流出口１３を設けるとともに、絞り弁１５の内部空間
をＥＧＲ通路４に連通保持させてＥＧＲノズル１２を構
成している。
【００１４】かかる第２実施形態によるＥＧＲ装置にお
いては、ＥＧＲを行なう領域では図３および図５に示し
たように絞り弁１５を給気通路３に突出させる。する
と、絞り弁１５による給気の絞り作用で流出口１３の近
傍における給気の流速が上昇して静圧が低下するするた
めに、ＥＧＲガスの吸い出し効果を得ることができる。
なお、ＥＧＲを行なわない領域では図６に示したように
絞り弁１５を反転させて給気通路３の外側に位置させる
ことにより、給気通路３の流路面積を確保して給気抵抗
の増加を防止しつつ、ＥＧＲガスの流出を遮断するよう
にしている。
いては、ＥＧＲを行なう領域では図３および図５に示し
たように絞り弁１５を給気通路３に突出させる。する
と、絞り弁１５による給気の絞り作用で流出口１３の近
傍における給気の流速が上昇して静圧が低下するするた
めに、ＥＧＲガスの吸い出し効果を得ることができる。
なお、ＥＧＲを行なわない領域では図６に示したように
絞り弁１５を反転させて給気通路３の外側に位置させる
ことにより、給気通路３の流路面積を確保して給気抵抗
の増加を防止しつつ、ＥＧＲガスの流出を遮断するよう
にしている。
【００１５】上記実施形態においてはＥＧＲノズル１２
の絞り効果を利用して流出口１３に作用する給気の静圧
を低下させるようにしているが、例えば図７および図８
に示した第３実施形態のように、第１実施形態に示した
断面翼型の中空構造体によるＥＧＲノズル１２と給気通
路３の壁面に連続する隔壁１６をロータリバルブ１７に
設け、この隔壁１６におけるＥＧＲノズル１２側の面を
給気通路３側に向って膨出させるとともに、隔壁１６に
対向するベンチュリ部１８を壁面に設けることができ
る。
の絞り効果を利用して流出口１３に作用する給気の静圧
を低下させるようにしているが、例えば図７および図８
に示した第３実施形態のように、第１実施形態に示した
断面翼型の中空構造体によるＥＧＲノズル１２と給気通
路３の壁面に連続する隔壁１６をロータリバルブ１７に
設け、この隔壁１６におけるＥＧＲノズル１２側の面を
給気通路３側に向って膨出させるとともに、隔壁１６に
対向するベンチュリ部１８を壁面に設けることができ
る。
【００１６】なお、この第３実施形態による場合は、Ｅ
ＧＲ領域においてはＥＧＲノズル１２による分流作用と
隔壁１６の膨出表面およびベンチュリ部１８による増速
作用で流出口１３に作用する静圧をより低下させること
ができるものであり、ＥＧＲを行なわない領域ではロー
タリバルブ１７を反転させてＥＧＲノズル１２および隔
壁１６の膨出面を給気通路３の外部に退去させることが
できるために、給気通路３の流路面積を確保することが
できる。
ＧＲ領域においてはＥＧＲノズル１２による分流作用と
隔壁１６の膨出表面およびベンチュリ部１８による増速
作用で流出口１３に作用する静圧をより低下させること
ができるものであり、ＥＧＲを行なわない領域ではロー
タリバルブ１７を反転させてＥＧＲノズル１２および隔
壁１６の膨出面を給気通路３の外部に退去させることが
できるために、給気通路３の流路面積を確保することが
できる。
【００１７】なお、ＥＧＲノズル１２は上記実施形態の
ものに限定されるものではなく、例えば図９に示した第
４実施形態のように給気通路３の中央部にまで突出する
パイプ材１９の先端を斜めにカットすることにより、給
気の流れの下流に向って開口する流出口１３を構成した
ものであってもよい。
ものに限定されるものではなく、例えば図９に示した第
４実施形態のように給気通路３の中央部にまで突出する
パイプ材１９の先端を斜めにカットすることにより、給
気の流れの下流に向って開口する流出口１３を構成した
ものであってもよい。
【００１８】なお、この場合においても、ＥＧＲノズル
１２を構成するパイプ材１９による分流作用で流出口１
３の近傍の給気の流速が増速補正されて該流出口３に作
用する給気の静圧が低下するために、ＥＧＲガスの吸い
出し効果が得られるものである。
１２を構成するパイプ材１９による分流作用で流出口１
３の近傍の給気の流速が増速補正されて該流出口３に作
用する給気の静圧が低下するために、ＥＧＲガスの吸い
出し効果が得られるものである。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、ＥＧＲノズルの流出口を給気通路の中央部付近に設
けたものであるから、給気通路の壁面にＥＧＲガスの流
出口を設けた従来のものに対比して流出口に作用する給
気の静圧を低下させることができるために、従来はきわ
めて困難であるとされていた高負荷域においてもＥＧＲ
ガスを円滑に吸い出させて最適率でのＥＧＲを行なわせ
ることができる。
は、ＥＧＲノズルの流出口を給気通路の中央部付近に設
けたものであるから、給気通路の壁面にＥＧＲガスの流
出口を設けた従来のものに対比して流出口に作用する給
気の静圧を低下させることができるために、従来はきわ
めて困難であるとされていた高負荷域においてもＥＧＲ
ガスを円滑に吸い出させて最適率でのＥＧＲを行なわせ
ることができる。
【図１】本発明に係る過給エンジンのＥＧＲ装置の第１
実施形態を示す要部の縦断面図である。
実施形態を示す要部の縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明に係る過給エンジンのＥＧＲ装置の第２
実施形態を示す要部の断面図である。
実施形態を示す要部の断面図である。
【図４】図３に示した絞り弁の斜視図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】ＥＧＲを行なわない状態の図５に相当する断面
図である。
図である。
【図７】本発明に係る過給エンジンのＥＧＲ装置の第３
実施形態を示す要部の断面図である。
実施形態を示す要部の断面図である。
【図８】図に示したロータリバルブの斜視図である。
【図９】本発明に係る過給エンジンのＥＧＲ装置の第４
実施形態を示す断面図である。
実施形態を示す断面図である。
【図１０】過給エンジンのＥＧＲ装置の従来例を示す概
略構成図である。
略構成図である。
１ エンジン ２ 排気マニフォールド ３ 給気通路 ４ ＥＧＲ通路 ６ ＥＧＲバルブ ７ 排気ターボチャージャ ８ インタクーラ ９ 流出口 １０ 流入口 １１ 給気パイプ １２ ＥＧＲノズル １３ 流出口 １４ チャンバ １５ 絞り弁 １６ 隔壁 １７ ロータリバルブ １８ ベンチュリ部 １９ パイプ材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G005 EA16 FA35 HA12 3G062 AA01 AA05 CA08 ED03 ED08 ED10 GA05 GA06 GA14 GA23 3H052 AA02 EA01
Claims (6)
- 【請求項１】 排気通路から分岐させたＥＧＲ通路を給
気通路に合流させることにより、排気通路から取り出し
たＥＧＲガスを給気通路を経て燃焼室に再循環させるよ
うにした過給エンジンにおいて、前記ＥＧＲガスの流出
口を構成するＥＧＲノズルを給気通路の中央部付近に開
口させたことを特徴とする過給エンジンのＥＧＲ装置。 - 【請求項２】 給気の流れに対して断面翼型をなす中空
構造体でＥＧＲノズルを構成したことを特徴とする請求
項１に記載の過給エンジンのＥＧＲ装置。 - 【請求項３】 給気通路に突出するパイプ材でＥＧＲノ
ズルを構成したことを特徴とする請求項１に記載の過給
エンジンのＥＧＲ装置。 - 【請求項４】 ＥＧＲノズルを給気通路の下流側に向っ
て開口させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか
１項に記載の過給エンジンのＥＧＲ装置。 - 【請求項５】 ＥＧＲノズルを給気通路の内部と外部の
間で切換移動させる切換手段を設けたことを特徴とする
請求項１〜４のいずれか１項に記載の過給エンジンのＥ
ＧＲ装置。 - 【請求項６】 少なくともＥＧＲノズルを突出させた状
態において該ノズルの取付部分の給気通路に絞りを与え
るベンチュリ部を設けたことを特徴とする請求項１〜５
のいずれか１項に記載の過給エンジンのＥＧＲ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26766898A JP3923665B2 (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 過給エンジンのｅｇｒ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26766898A JP3923665B2 (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 過給エンジンのｅｇｒ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000097111A true JP2000097111A (ja) | 2000-04-04 |
| JP3923665B2 JP3923665B2 (ja) | 2007-06-06 |
Family
ID=17447880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26766898A Expired - Fee Related JP3923665B2 (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 過給エンジンのｅｇｒ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3923665B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008190409A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | 多気筒エンジン |
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| JP2010144669A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Ud Trucks Corp | 排気還流構造 |
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