KR100528187B1 - Variable muffler system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔진의 구동영역에 따라 변화되는 배기가스의 주파수대에 따라서 머플러의 유입측과 배기측 파이프의 길이가 가변되도록 하여 배기 가스 소음이 감소되도록 하는 가변 머플러 장치에 관한 것으로,The present invention relates to a variable muffler device for reducing the exhaust gas noise by varying the length of the inlet and exhaust pipes of the muffler according to the frequency band of the exhaust gas that is changed according to the driving region of the engine.

차량의 엔진에서 배출되는 배기 가스를 차량의 후방으로 유도하기 위한 배기 파이프가 형성되고, 상기 배기 파이프의 도중에 배기 가스에 포함된 배기 가스 소음을 감쇄시키기 위한 공명공간을 갖는 머플러가 장착되는 구조에 있어서,In the structure in which the exhaust pipe for guiding the exhaust gas discharged from the engine of the vehicle to the rear of the vehicle is formed, the muffler having a resonance space for reducing the exhaust gas noise contained in the exhaust gas in the middle of the exhaust pipe is mounted ,

상기한 머플러의 유입구와 연결되는 전방 배기 파이프의 도중에 유로가 'S'자 형태로 절곡되도록 후방에서 전방을 향해 접히는 전방 벨로우즈가 나란하게 형성되고, 상기 한쌍의 전방 벨로우즈의 일측 끝단 간에는 'U'자형상의 연결관으로 연결되는 전방 가변부와;Front bellows are formed in parallel along the front exhaust pipe connected to the inlet of the muffler, and the front bellows folded forward from the rear side to be bent in a 'S' shape, and 'U' shaped between one end of the pair of front bellows. A front deformable portion connected to a connection pipe on the top;

상기한 머플러의 유출구와 연결되는 후방 배기 파이프의 도중에 유로가 'S'자 형태로 절곡되도록 전방에서 후방을 향해 접히는 후방 벨로우즈가 나란하게 형성되고, 상기 한쌍의 후방 벨로우즈의 일측 끝단 간에는 'U'자형상의 연결관으로 연결되는 후방 가변부와;In the middle of the rear exhaust pipe which is connected to the outlet of the muffler, the rear bellows are formed side by side to fold forward from the front to the rear so that the flow path is bent in a 'S' shape, and the 'U' shaped between one end of the pair of rear bellows A rear variable portion connected to a connector on the upper portion;

상기한 전방 가변부의 연결관과 후방 가변부의 연결관이 동시에 작동될 수 있도록 양측 연결관 사이를 연결하는 작동간과;Between the operation connecting the two connecting pipes so that the connecting pipe of the front variable portion and the connecting pipe of the rear variable portion can be operated at the same time;

상기한 작동간의 도중에 로드로써 연결되어 상기 전방 가변부 및 후방 가변부의 구동원이 되는 액츄에이터와;An actuator connected by a rod in the middle of the operation to be a driving source of the front variable part and the rear variable part;

엔진의 운전영역의 변화를 판단하여 상기 액츄에이터에 작동을 제어하기 위한 전자제어장치; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.An electronic control device for controlling an operation of the actuator by determining a change in an operating region of an engine; Characterized in that comprises a.

Description

가변 머플러 장치{Variable muffler system}Variable muffler system

본 발명은 가변 머플러 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 구동영역에 따라 변화되는 배기가스의 주파수대에 따라서 머플러의 유입측과 배기측 파이프의 길이가 가변되도록 하여 배기 가스 소음이 감소되도록 하는 가변 머플러 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a variable muffler device, and more particularly, to change the length of the inlet and exhaust pipes of the muffler according to the frequency band of the exhaust gas that varies according to the driving region of the engine, thereby reducing the exhaust gas noise. Muffler device.

차량의 엔진은 연료를 연소시켜 발생되는 폭발력을 회전에너지로 변환하여 차량이 구동될 수 있도록 구성되는 것인데, 이 과정에서 엔진의 연소실에는 연료의 연소에 의한 배기 가스가 발생된다. 이렇게 발생된 배기 가스는 엔진의 배기 매니폴드를 거쳐서 차량의 후방측에서 배출된다.The engine of the vehicle is configured to convert the explosive force generated by burning the fuel into rotational energy so that the vehicle can be driven. In this process, exhaust gas is generated in the combustion chamber of the engine by combustion of the fuel. The exhaust gas thus generated is discharged from the rear side of the vehicle via the engine's exhaust manifold.

한편, 엔진에서 배출되는 배기 가스에는 다량의 소음이 포함되어 있는데, 이와 같이 배기 가스에 포함된 소음을 감쇄하기 위한 장치인 머플러가 상기 배기 파이프의 도중에 설치된다. 일반적은 머플러는 공명을 위한 통형상의 내부공간을 가지며, 그 내부에는 효과적인 소음감쇄를 위해서 격벽 및 흡음재 등이 형성된다.On the other hand, the exhaust gas discharged from the engine contains a large amount of noise, a muffler which is a device for reducing the noise contained in the exhaust gas in this way is installed in the middle of the exhaust pipe. In general, the muffler has a cylindrical inner space for resonance, and inside the partition wall and sound absorbing material are formed for effective noise reduction.

즉, 차량의 배기계는 도 4는 도시되는 바와 같이, 엔진(10)의 배기 매니폴드 측에서 차량의 후방측 까지에는 배기 파이프(11)가 배관되고, 상기 배기 파이프(11)의 도중에는 촉매 컨버터(12)와 서브 및 메인 머플러(13) 등이 형성되는 것이다.That is, the exhaust system of the vehicle, as shown in Figure 4, the exhaust pipe 11 is piped from the exhaust manifold side of the engine 10 to the rear side of the vehicle, and the catalytic converter ( 12) and the sub and main muffler 13 are formed.

그런데 종래의 일반적인 머플러는 엔진에서 배출되는 배기가스의 주파수대 변화와는 상관없이 고정형으로 형성되어 최적의 소음감쇄 효과가 없었으며, 소음감쇄 효과의 상승을 위해 공명공간을 크게 하는 것도 차량 언더 바디의 레이아웃의 제한으로 인하여 머플러의 크기를 충분히 크게하지 못하게 되는 문제점이 있었다.However, the conventional general muffler has a fixed shape regardless of the change of the frequency range of the exhaust gas discharged from the engine, and there is no optimal noise reduction effect, and the resonance space is increased to increase the noise reduction effect. Due to the limitation of the muffler did not have a large enough size.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 엔진의 구동영역에 따라 변화되는 배기가스의 주파수대에 따라서 머플러의 유입측과 배기측 파이프의 길이가 가변되도록 하여 배기 가스 소음이 감소되도록 하는 가변 머플러 장치를 제공하는 데 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the length of the inlet and exhaust pipes of the muffler is variable according to the frequency band of the exhaust gas is changed according to the driving region of the engine so that the exhaust gas noise is reduced. An object of the present invention is to provide a variable muffler device.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,

차량의 엔진에서 배출되는 배기 가스를 차량의 후방으로 유도하기 위한 배기 파이프가 형성되고, 상기 배기 파이프의 도중에 배기 가스에 포함된 배기 가스 소음을 감쇄시키기 위한 공명공간을 갖는 머플러가 장착되는 구조에 있어서,In the structure in which the exhaust pipe for guiding the exhaust gas discharged from the engine of the vehicle to the rear of the vehicle is formed, the muffler having a resonance space for reducing the exhaust gas noise contained in the exhaust gas in the middle of the exhaust pipe is mounted ,

상기한 머플러의 유입구와 연결되는 전방 배기 파이프의 도중에 유로가 'S'자 형태로 절곡되도록 후방에서 전방을 향해 접히는 전방 벨로우즈가 나란하게 형성되고, 상기 한쌍의 전방 벨로우즈의 일측 끝단 간에는 'U'자형상의 연결관으로 연결되는 전방 가변부와;Front bellows are formed in parallel along the front exhaust pipe connected to the inlet of the muffler, and the front bellows folded forward from the rear side to be bent in a 'S' shape, and 'U' shaped between one end of the pair of front bellows. A front deformable portion connected to a connection pipe on the top;

상기한 머플러의 유출구와 연결되는 후방 배기 파이프의 도중에 유로가 'S'자 형태로 절곡되도록 전방에서 후방을 향해 접히는 후방 벨로우즈가 나란하게 형성되고, 상기 한쌍의 후방 벨로우즈의 일측 끝단 간에는 'U'자형상의 연결관으로 연결되는 후방 가변부와;In the middle of the rear exhaust pipe connected to the outlet of the muffler, the rear bellows are formed side by side so that the flow path is bent in the 'S' shape, and the 'U' shape is formed between one end of the pair of rear bellows. A rear variable portion connected to a connector on the upper portion;

상기한 전방 가변부의 연결관과 후방 가변부의 연결관이 동시에 작동될 수 있도록 양측 연결관 사이를 연결하는 작동간과;Between the operation connecting the two connecting pipes so that the connecting pipe of the front variable portion and the connecting pipe of the rear variable portion can be operated at the same time;

상기한 작동간의 도중에 로드로써 연결되어 상기 전방 가변부 및 후방 가변부의 구동원이 되는 액츄에이터와; An actuator connected by a rod in the middle of the operation to be a driving source of the front variable part and the rear variable part;

엔진의 운전영역의 변화를 판단하여 상기 액츄에이터에 작동을 제어하기 위한 전자제어장치; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.An electronic control device for controlling an operation of the actuator by determining a change in an operating region of an engine; Characterized in that comprises a.

이하, 본 발명에 의해 형성된 머플러의 구조 및 작동상태의 첨부한 도면과 함께 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings of the structure and operating state of the muffler formed by the present invention.

도 1은 본 발명에 의해 형성된 머플러의 장착상태도이고, 도 2 내지 도 3은 본 발명에 의해 형성된 머플러의 작동상태도이다.1 is a mounting state of the muffler formed by the present invention, Figures 2 to 3 is an operating state of the muffler formed by the present invention.

도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해 형성된 머플러를 지시하는 것이다. 상기한 머플러(20)는 종래의 일반적인 경우와 같이 공명을 위한 소정의 용적을 갖는 통형상으로 형성되는데, 그 일측면은 엔진의 배기 매니폴드 측과 전방 배기 파이프(30)가 연결되고, 다른 일측면은 차량의 후방측으로 배관되는 후방 배기 파이프(40)가 연결된다.Reference numeral 20 shown in the drawings indicates a muffler formed by the present invention. The muffler 20 is formed in a tubular shape having a predetermined volume for resonance as in the conventional general case, one side of which is connected to the exhaust manifold side of the engine and the front exhaust pipe 30, and the other The side has a rear exhaust pipe 40 connected to the rear side of the vehicle.

그리고 상기한 머플러(20)의 유입구(22)와 전방 배기 파이프(30)가 연결되는 도중에는 배기가스 유로의 길이가 가변될 수 있도록 하는 전방 가변부(31)가 형성되고, 상기 머플러(20)의 유출구(24)와 후방 배기 파이프(40)가 연결되는 도중에도 배기가스 유로의 길이가 가변될 수 있도록 하는 후방 가변부(41)가 형성된다.And while the inlet 22 of the muffler 20 and the front exhaust pipe 30 is connected, the front variable portion 31 is formed so that the length of the exhaust gas flow path is formed, the muffler 20 The rear variable part 41 is formed to allow the length of the exhaust gas flow path to be varied even while the outlet 24 and the rear exhaust pipe 40 are connected.

상기한 전방 가변부(31)와 후방 가변부(41)는 서로 대칭되는 형태로 형성되는 것으로서, 상기 전방 가변부(31)에는 후방에서 전방을 향해 접히도록 전방이 고정단이 되는 전방 벨로우즈(32,33)가 형성되고, 상기 후방 가변부(41)에는 전방에서 후방을 향해 접히도록 후방이 고정단이 되는 후방 벨로우즈(42,43)가 형성되는 것이다. 이를 위해, 상기한 각각의 전방 벨로우즈(32,33) 및 후방 벨로우즈(42,43)는 한쌍으로 나란하게 형성되고, 그 도중에는 'U'자 형태의 연결관(34,44)으로써 연결된다.The front variable part 31 and the rear variable part 41 are formed to be symmetrical with each other, and the front variable part 31 has a front bellows 32 having a front end fixed to be folded forward from the rear side. (33) is formed, and the rear variable part (41) is formed with rear bellows (42, 43), the rear of which is a fixed end so as to be folded from the front to the rear. To this end, each of the front bellows 32 and 33 and the rear bellows 42 and 43 are formed in pairs in parallel, and are connected by connecting pipes 34 and 44 in the form of 'U'.

결과적으로 상기한 머플러(20)의 전방과 후방에 위치되는 전방 배기 파이프(30)의 도중과, 후방 배기 파이프(40)의 도중을 통과하는 배기 가스의 유로는 'S'자 형태로 머플러(20)의 유입구(22) 및 유출구(24)에 연결되는 것이다.As a result, the flow path of the exhaust gas passing through the middle of the front exhaust pipe 30 and the rear exhaust pipe 40 positioned at the front and rear of the muffler 20 is formed in the shape of 'S'. It is connected to the inlet 22 and outlet 24 of the).

그리고 상기한 전방 가변부(31)의 연결관(34)과 후방 가변부(41)의 연결관(44) 사이에는 상기한 전방 가변부(31) 및 후방 가변부(41) 양측이 동시에 작동될 수 있도록 하기 위한 작동간(52)이 연결된다. 상기한 작동간(52)은 엔진의 운전영역의 변화를 모니터링하는 전자제어장치(60)의 제어에 의해서 작동되는 액추에이터(50)의 로드(51)와 연결된다.In addition, the front variable part 31 and the rear variable part 41 may be operated at the same time between the connector 34 of the front variable part 31 and the connector 44 of the rear variable part 41. Between the operation 52 to be connected is connected. The operation period 52 is connected to the rod 51 of the actuator 50 operated by the control of the electronic control device 60 for monitoring the change in the operating area of the engine.

전자제어장치(60)에는 엔진의 배기가스 시험을 통해 얻은 결과를 토대로 하여 엔진 시동시, 초기 운행시, 차량의 주행 속도시 등의 각 운전영역에 맞도록 머플러(20) 전후의 배기 파이프(30,40)의 길이가 조절될 수 있도록 상기 액츄에이터(50)의 조절값이 설정된다. 예를 들어, 엔진의 시동초기시 및 저속주행시에는 전방 배기 파이프(30)의 유로는 짧고 후방 배기 파이프(40)의 유로는 길게 하며, 엔진의 고속주행시에는 상기 전방 배기 파이프(30)의 유로는 길고 후방 배기 파이프(40)의 유로는 짧게 하는 방향으로 설정되는 것이다.On the basis of the results obtained through the exhaust gas test of the engine, the electronic control device 60 includes exhaust pipes 30 before and after the muffler 20 so as to fit each driving region such as when the engine is started, when the vehicle is initially driven, and when the vehicle is traveling at a speed. The adjustment value of the actuator 50 is set so that the length of 40 can be adjusted. For example, at the initial start of the engine and at low speed, the flow path of the front exhaust pipe 30 is short and the flow path of the rear exhaust pipe 40 is long, and when the engine is driven at high speed, the flow path of the front exhaust pipe 30 is The long and the flow path of the rear exhaust pipe 40 is set in the direction of shortening.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operating state of the present invention configured as described above are as follows.

엔진의 시동초기시 및 저속주행시에는 배기가스의 소음은 저주파수대 소음이 주를 이루고, 이러한 저주파수대의 소음을 억제될 수 있도록 설정된 값에 따라서 상기한 액츄에이터(50)가 작동된다. 즉, 전자제어장치(60)에 의해서 판단되는 엔진의 운전영역에 따라서 상기 액츄에이터(50)의 로드(51)와 연결된 작동간(52)이 머플러(20)의 전방측을 향해 이동하게 된다.In the initial stage of engine start-up and low-speed driving, the noise of the exhaust gas is mainly low-frequency noise, and the actuator 50 is operated according to a value set so that the low-frequency noise can be suppressed. That is, the operation 52 connected to the rod 51 of the actuator 50 moves toward the front side of the muffler 20 according to the operating region of the engine determined by the electronic controller 60.

한편, 엔진이 가속되거나 고속운전영역에서 운전되는 경우에는 배기가스의 소음은 고주파수대의 소음이 주를 이루는데, 이러한 소음이 감쇄될 수 있도록 설정된 전자제어장치(60)의 제어에 의해서 액츄에이터(50)가 작동된다. 즉, 상기한 작동간(52)이 머플러(50)의 후측으로 이동되므로서, 상기한 전방 배기 파이프(30)의 배기가스 유로의 길이는 길어지고 후방 배기 파이프(40)의 배기가스 유로의 길이는 짧아지게 된다.On the other hand, when the engine is accelerated or operated in the high-speed operation region, the noise of the exhaust gas is mainly made of high-frequency noise, the actuator 50 by the control of the electronic control device 60 is set so that such noise can be attenuated. Is working. That is, as the above-described operation 52 is moved to the rear side of the muffler 50, the length of the exhaust gas flow path of the front exhaust pipe 30 becomes longer and the length of the exhaust gas flow path of the rear exhaust pipe 40 is increased. Becomes shorter.

상기와 같이 엔진의 운전영역 변화에 따라서 변하게 되는 소음의 주파수 영역대별로 전방 및 후방 배기 파이프(30,40)의 배기가스 유로의 길이조절이 가능하게 되므로서, 엔진 테스트 과정에서 얻어진 배기가스의 배출 특성을 고려하여 엔진의 운전영역 변화에 따른 최적의 배기 파이프 및 머플러의 설계가 가능하게 된다.As described above, the length of the exhaust gas flow paths of the front and rear exhaust pipes 30 and 40 can be adjusted according to the frequency range of the noise that is changed according to the change of the operating region of the engine, thereby exhausting the exhaust gas obtained in the engine test process. Considering the characteristics, it is possible to design the optimum exhaust pipe and muffler according to the change of the operating range of the engine.

한편, 종래기술의 경우에 머플러의 성능을 향상시키기 위해서 머플러의 용량을 크게 설계하고자 했을 때 문제시 되었던 차량 언더 바디(Under body)의 레이 아웃의 한계로 인하여 머플러의 용량을 크게 하지 못하였던 문제가 해결되는 것이다.Meanwhile, in the prior art, the capacity of the muffler was not increased due to the limitation of the layout of the vehicle under body, which was a problem when the capacity of the muffler was designed to improve the muffler performance. Will be solved.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 엔진의 운전과정에서 발생되는 배기가스 소음을 감쇄하기 위한 머플러의 용량을 확대시키지 않은 채로 머플러의 양측으로 접속되는 전방 배기 파이프 및 후방 배기 파이프를 통과하는 배기가스 유로의 길이가 엔진의 운전영역 변화에 따라 가변되도록 설계되므로서, 차량 언더 바디의 레이아웃이 유리하게 될 뿐만 아니라, 종래기술의 경우에 제어하기 어려웠던 저주파수의 부밍 소음의 주파수와 음압을 크게 낮출 수 있는 등의 최적의 소음 감쇄효과가 발생되는 커다란 장점이 있는 것이다.According to the present invention as described above, the exhaust gas passage through the front exhaust pipe and the rear exhaust pipe connected to both sides of the muffler without expanding the capacity of the muffler for reducing the exhaust gas noise generated during the operation of the engine. Since the length is designed to be changed according to the change of the driving region of the engine, the layout of the vehicle underbody is not only advantageous, but also significantly lowers the frequency and sound pressure of the low frequency booming noise, which was difficult to control in the prior art. There is a huge advantage that the optimal noise reduction effect is generated.

도 1은 본 발명에 의해 형성된 머플러의 장착상태도.1 is a mounting state of the muffler formed by the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 가변 머플러 장치의 작동상태도.Figure 2 is an operating state of the variable muffler device according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 가변 머플러 장치의 작동상태도.Figure 3 is an operating state of the variable muffler device according to the present invention.

도 4는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.4 is a diagram for explaining a conventional technology.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

20 : 머플러 22 : 유입구20: muffler 22: inlet

24 : 유출구 30 : 전방 배기 파이프24 outlet 30 front exhaust pipe

31 : 전방 가변부 32,34 : 전방 벨로우즈31: front variable part 32, 34: front bellows

34 : 연결관 40 : 후방 배기 파이프34: connector 40: rear exhaust pipe

41 : 후방 가변부 42,43 : 후방 벨로우즈41: rear variable part 42, 43: rear bellows

44 : 연결관 50 : 액츄에이터44: connector 50: actuator

52 : 작동간 60 : 전자제어장치52: operation 60: electronic control device

Claims (1)

차량의 엔진에서 배출되는 배기 가스를 차량의 후방으로 유도하기 위한 배기 파이프가 형성되고, 상기 배기 파이프의 도중에 배기 가스에 포함된 소음을 감쇄시키기 위한 공명공간을 갖는 머플러가 장착되는 구조에 있어서,In the structure in which the exhaust pipe for guiding the exhaust gas discharged from the engine of the vehicle to the rear of the vehicle is formed, the muffler having a resonance space for reducing the noise contained in the exhaust gas in the middle of the exhaust pipe is mounted, 상기한 머플러(20)의 유입구(22)와 연결되는 전방 배기 파이프(30)의 도중에 유로가 'S'자 형태로 절곡되도록 후방에서 전방을 향해 접히는 전방 벨로우즈(32.33)가 나란하게 형성되고, 상기 한쌍의 전방 벨로우즈(32,33)의 일측 끝단 간에는 'U'자형상의 연결관(34)으로 형성되는 전방 가변부(31)와;In the middle of the front exhaust pipe 30 connected to the inlet 22 of the muffler 20, the front bellows (32.33) is formed side by side to fold forward from the rear so that the flow path is bent in the 'S' shape, A front variable portion 31 formed of a 'U'-shaped connecting pipe 34 between one end of the pair of front bellows 32 and 33; 상기한 머플러(20)의 유출구(24)와 연결되는 후방 배기 파이프(40)의 도중에 유로가 'S'자 형태로 절곡되도록 전방에서 후방을 향해 접히는 후방 벨로우즈(42,43)가 나란하게 형성되고, 상기 한쌍의 후방 벨로우즈(42,43)의 일측 끝단 간에는 'U'자형상의 연결관(44)으로 연결되는 후방 가변부(41)와;In the middle of the rear exhaust pipe 40 which is connected to the outlet 24 of the muffler 20, the rear bellows (42, 43) are formed side by side to be folded from the front to the rear so that the flow path is bent in the form of 'S' A rear variable part 41 connected to one end of the pair of rear bellows 42 and 43 by a 'U'-shaped connecting pipe 44; 상기한 전방 가변부(31)의 연결관(34)과 후방 가변부(41)의 연결관(44)이 동시에 작동될 수 있도록 양측 연결관(34,44) 사이를 연결하는 작동간(52)과;Between the operation pipe 52 for connecting between the two connection pipes 34 and 44 so that the connection pipe 34 of the front variable portion 31 and the connection pipe 44 of the rear variable portion 41 can be operated at the same time. and; 상기한 작동간(52)의 도중에 로드(51)로써 연결되어 상기 전방 가변부(31) 및 후방 가변부(41)의 구동원이 되는 액츄에이터(50)와;An actuator (50) connected to the rod (51) in the middle of the operation (52) to be a driving source of the front variable part (31) and the rear variable part (41); 엔진의 운전영역의 변화를 판단하여 상기 액츄에이터(50)에 작동을 제어하기 위한 전자제어장치(60); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 머플러 장치.An electronic controller (60) for controlling the operation of the actuator (50) by determining a change in the operating region of the engine; Variable muffler device comprising a.
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KR101225860B1 (en) 2006-03-02 2013-01-24 현대자동차주식회사 Turnout strcuture of exhaustion pipe for Vehicle

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