KR20050016051A - 연료 탱크, 보조 소음기 및 환원제 탱크가 특별하게배치된 자동차 - Google Patents

연료 탱크, 보조 소음기 및 환원제 탱크가 특별하게배치된 자동차

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KR20050016051A
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Abstract

본 발명은 연료 탱크(1)로부터 연료가 공급될 수 있으며, 배기가스 관(2)에는 보조 소음기(3) 및 메인 소음기가 배치되고, 상기 보조 소음기(3)내에는 가수분해 촉매변환기(4) 및 경우에 따라 하나 이상의 산화 촉매 변환기(5)가 장착되며, 상기 가수분해 촉매변환기(4)에는 도우징 장치에 의해 우레아 수용액(HWL)이 제공될 수 있으며, 상기 우레아 수용액은 고유의 HWL 탱크(9)내에 저장될 수 있는, 내연기관을 구비한 자동차, 특히 화물 자동차에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 HWL 탱크(9) 및 보조 소음기(3)가 연료 탱크(1)과 함께 하나의 유닛(10)을 형성하고, 상기 유닛 전체가 자동차의 섀시(11)에 고정될 수 있다.

Description

연료 탱크, 보조 소음기 및 환원제 탱크가 특별하게 배치된 자동차{MOTOR VEHICLE WITH SPECIAL ARRANGEMENT OF FUEL TANK, AUXILIARY SOUND ABSORBER AND REDUCER TANK}
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 자동차, 특히 화물 자동차에 관한 것이다.
독일 특허 출원 DE 101 23 359 A1호에는 내연기관 다음에 배치된 배기가스 관이 공지되어 있다. 상기 관에는 차례로 보조 소음기 및 메인 소음기가 장착되고, 그 내부에는 각각 다수의 촉매 변환기가 장착된다.
본 발명은 보조 소음기가 메인 소음기에 비해 더 작은 체적을 갖기는 하지만, 상용차에 장착하기 어려운 크기를 갖는다는 문제점을 기초로 한다. 높은 배기가스 온도를 이용하기 위해, 가수분해 촉매 변환기를 가진 보조 소음기는 공간적으로 가급적 모터 근처에 배치되어야 한다. 이렇게 하면, 지금까지는 후속 메인 소음기에 대한 장착 문제가 발생되었는데, 그 이유는 메인 소음기가 장착되었던 곳에 대개 이미 다른 부품 또는 장치가 있어서, 이것들이 변위되어 배치되어야 하기 때문이다. 상기 변위 배치는 어렵거나 불가능하기도 하다.
다른 장착 문제점은 우레아 수용액 탱크(HWL 탱크)와 관련된다. 상기 우레아 수용액 탱크는 동결하기 쉬운 HWL 구역을 가진 긴 도우징 라인을 피하기 위해, 도우징 장치와 마찬가지로 가급적 분사 장소로부터 너무 멀리 떨어지지 않아야 한다.
최근의 자동차에는 상기 HWL 탱크를 위한 장소가 없는데, 그 이유는 EURO V-표준의 배기가스 규정이 유효하고, 배기가스 내로 HWL이 분사되지 않으면 상기 규정을 지킬 수 없는 경우에만 상기 탱크가 필요하기 때문이다.
본 발명의 과제는 자동차 내에 HWL 탱크 및 보조 소음기를 적합하게 장착할 수 있는 가능성을 제공하는 것이다.
상기 과제는 상기 방식의 자동차에 있어서, 청구항 제1항의 특징에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 실시예 및 세부사항은 종속 청구항에 제시된다.
본 발명에 따라 HWL 탱크 및 보조 소음기는 연료 탱크와 함께 하나의 컴팩트한 유닛을 형성한다. 상기 유닛은 완전히 예비 조립되어 전체가 자동차의 섀시에 고정될 수 있다. 특히 바람직하게는 상기 유닛은 연료 탱크(예컨대 900 리터 용량) 대신에 섀시에 장착되며, 상기 섀시의 체적 또는 길이는 대략 본 발명에 따른 유닛의 그것에 상응한다. 상기 유닛 내부에 주어지는 연료 탱크는 대체된 연료 탱크에 비해 예컨대 30 내지 40% 더 작지만 충분한 탱크 체적을 갖는다. 이로 인해 얻어지는 유닛 내부의 장착 공간은 예컨대 약 1/3 정도는 HWL 탱크로 그리고 약 2/3 정도는 보조 소음기로 분할된다. 이로 인해, 탱크 재충전이 더 빈번하게 필요하기는 하지만, HWL 탱크 및 보조 소음기가 가장 장소 절약되는 방식으로 그리고 취급이 용이한 방식으로 자동차 내에 장착되는데, 그 이유는 HWL 탱크의 재충전이 HWL 탱크의 상기 배치시 가장 간단하게 이루어질 수 있기 때문이다. 또한, 본 발명에 따른 유닛에서 모자라는 연료 탱크 체적이 추가 탱크에 의해 구현될 수 있다. 상기 추가 탱크는 예컨대 섀시의 반대편 측면에 또는 섀시의 종방향 지지체들 사이에 장착될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고로 구체적으로 설명한다.
도면에서, 동일한 또는 서로 대응하는 부품은 동일한 도면 부호를 갖는다.
본 발명은 연료 탱크(1)로부터 연료가 공급될 수 있고, 배기가스 관(2)에는 보조 소음기(3) 및 메인 소음기(도시되지 않음)가 배치된, 내연기관, 특히 디젤 엔진을 가진 자동차, 특히 화물 자동차에 관한 것이다. 상기 보조 소음기(3)는 섀시의 한 측면에 그리고 메인 소음기는 섀시의 다른 측면에 배치되고, 배기가스 관(2)의 섹션(2/2)을 통해 서로 접속된다. 보조 소음기(3)내에는 가수분해 촉매 변환기(4) 및 경우에 따라 하나 이상의 산화 촉매 변환기(5)가 장착된다. 후자는 배기가스 중의 NO2-성분을 상당히 증가시키기는 역할을 한다. 도우징 장치(6)에 의해 도우징 관(7)을 통해 분무 헤드(8)의 자유 단부에서 우레아 수용액(HWL)이 가수분해 촉매 변환기(4)에 제공될 수 있다. 상기 우레아 수용액은 HWL 탱크(9)에 저장될 수 있다. 암모니아와 많은 NO2가 제공된 배기가스는 보조 소음기(3)를 벗어나고 메인 소음기 내의 SCR 촉매 변환기에 의해 최적으로 정화될 수 있다.
본 발명에 따르면, HWL 탱크(9) 및 보조 소음기(3)는 연료 탱크(1)와 함께 하나의 유닛(10)을 형성하고, 상기 유닛 전체가 차량의 섀시에, 특히 섀시의 2개의 종방향 지지체(11) 중 하나에 고정될 수 있다. 보조 소음기(3), HWL 탱크(9) 및 연료 탱크(1)는 차례로 배치되며, 상기 유닛 내부에서 보조 소음기(3)는 가장 넓게 전방에 배치되고 HWL 탱크(9)는 보조 소음기(3)와 연료 탱크 사이에 장착된다. 바람직하게는 연료 탱크(1), HWL 탱크(9) 및 보조 소음기(3)로 이루어진 유닛(10)이 완전히 예비 조립되어 연료 탱크 대신에 섀시(11)에 장착된다. 상기 섀시의 길이 또는 체적은 대략 유닛(10)의 그것에 상응한다. 유닛(10)의 내부에 주어진 연료 탱크(1)는 대체된 연료 탱크에 비해 동일한 횡단면일 때 예컨대 30 내지 40% 더 작은 탱크 체적을 가지며 그렇게 해서 얻어진, 유닛(10) 내의 장착 공간은 부분적으로, 예컨대 약 1/3 정도는 HWL 탱크(9)로 그리고 부분적으로, 예컨대 약 2/3 정도는 보조 소음기(3)로 분할된다. 그러나, 경우에 따라 상기 분할과는 다른 분할도 필요하거나, 실용적인 것으로 나타났다.
도 1에 따른 실시예에서, 연료 탱크(1)는 하우징(12) 내부에서 2중 벽(13, 14)에 의해 HWL 탱크(9)로부터 분리되므로, HWL 누설시 HWL이 연료 탱크(1)에 이르지 않을 수 있다. HWL 탱크(9)는 내부에 일반적으로 열 절연 라이닝(15) 및 그것 내에 장착되어 HWL의 동결을 막는 가열 장치(16) 및 그것 내에 장착된 레벨 센서(9)를 포함한다. HWL 도우징 장치(6)는 HWL 탱크(9)의 영역에서, 바람직하게는 상부에서 유닛(10)에 장착된다. 상기 HWL 도우징 장치(6)로부터 수직의 HWL 흡입관(18)이 HWL 탱크(9)내로 연장되고, 거기서 그것의 바닥 근처까지 아래로 연장된다. 또한, 상기 도우징 장치(6)로부터 측면으로 HWL 도우징 관(7)이 연장되고, 상기 관(7)은 보조 소음기(3)의 내부로 안내되며 거기서 가수분해 촉매 변환기(4) 또는 그것의 하우징(1/4)의 입구 영역에서 그 분무 헤드(8)로 끝난다.
보조 소음기(3)의 내부는 중간 벽(19)에 의해 유입 챔버(20)와 유출 챔버(21)로 세분되며, 상기 유입 챔버(20)는 내연기관 또는 그것의 과급 장치로부터 나온 배기가스 관(2)의 섹션(2/1)과 통하고, 상기 유출 챔버(21)는 메인 소음기에 대한 연결부를 형성하는 배기가스 관(2)의 섹션(2/2)과 통한다. 촉매 변환기(4, 5)는 보조 소음기(3)에서 서로 축 평행하게 그리고 나란히 배치되고, 그들의 하우징(4/1 또는 5/1)은 중간 벽(19) 및 이것에 이격되어 배치된 지지 벽(22)에 고정된다. 촉매 변환기(4, 5)의 도시된 경사 위치는 가능한 장착 방식 중 하나이다. 보조 소음기(3)의 장착 공간 및 촉매 변환기(4, 5)의 크기가 허용한다면, 후자들이 달리, 예컨대 수직으로 세워서 서로 평행하게 그리고 나란히 보조 소음기(3)내에 장착될 수도 있다.
보조 소음기(3)는 내부가 흡음 재료로 된 층(23)으로 라이닝되고 HWL 탱크(9)에 대해 추가로 열 절연됨으로써, 보조 소음기(3)를 통해 흐르는 배기가스로부터 HWL 탱크(9)로의 강력한 열 전달이 피해진다.
도 3에 따른 실시예에서, 유닛(10)내부의 연료 탱크(1)는 모든 면이 폐쇄된 용기 벽(1')을 가진 강 또는 알루미늄 또는 알루미늄을 입힌 강 시트로 된 조립식 용기로 형성된다. 상기 연료 탱크(1)의 전방 단부 벽(24)에는 보조 소음기(3)의 바깥쪽으로 처음에는 개방되는 포트형 HWL 탱크 하우징(25)이 접속된다. 바람직하게는 용접된다. 두꺼운 벽의 절연 재료로 된, 폐쇄된 조립식 HWL 탱크 내부 본체(26)가 처음부터 상기 하우징 내로 삽입된다. 그 다음에, HWL 탱크 하우징(25)은 HWL 탱크 전방벽(27)에 의해 폐쇄될 수 있다. 이것은 동시에 HWL 탱크(9)와 보조 소음기(3) 사이의 중간 벽을 형성하고 보조 소음기(3)의 내부를 향한 그 측면이 열 절연 재료로 된 층(28)으로 코팅된다. 상기 HWL 탱크 전방벽(27)에는 보조 소음기(3)의 원통형 외부 둘레벽(29)이 연결된다. 상기 기계적 연결은 예컨대 HWL 탱크 하우징(25)에 있는 평평한 전방 에지(30)를 포함하는 HWL 탱크 전방벽(27)의 영역에서 상기 외부 둘레벽(29)의 비이딩에 의해 이루어진다. 상기 평평한 에지(30)에는 HWL 탱크 전방벽(27)이 지지된다. 상기 외부 둘레벽(29)에는 보조 소음기(3)의 전방 단부벽(31)이 연결되고, 상기 단부벽(31)은 예컨대 에지측 비이딩에 의해 보조 소음기(3)와 연결될 수 있다.
도 3에 따른 실시예 내부에서 중간 벽(19), 지지 벽(22) 및 그 하우징(4/1, 5/1)에 수용된 촉매 변환기(4, 5)는 하나의 조립식 부품을 형성하며, 그것의 중간 벽(19)에는 전방 단부벽(31)이 용접에 의해 고정된다. 그 다음에, 전방 단부벽(31)에 절연 재료로 된 층(23) 및 그 다음에 외부 둘레벽(29)이 장착된다. 상기 외부 둘레벽(29)은 예컨대 에지측 비이딩에 의해 장착된다. 그 다음에, 중간 벽(19)이 용접에 의해 외부 둘레벽(29)에 연결된다. 외부 둘레벽(29)은 적어도 중간 벽(19)의 용접 후에 더 이상 접근할 수 없는 영역이 미리 절연 재료 층(23)으로 코팅되어 있다. 다음 단계에서, 도우징 관 부품(7/1)이 외부 둘레벽(29) 내의 개구 내로 삽입되어 거기에 고정된다. 이러한 조립식 보조 소음기 부품은 열 절연 층(28)과 흡음 재료(23)로 이미 코팅된 HWL 탱크 전방벽(27)과 함께 HWL 탱크 하우징(25)의 전방 에지(30)에 장착되고 외부 둘레벽(29)의 에지측 비이딩에 의해 HWL 탱크 하우징(25)에 고정된다. 그 다음에, 도우징 장치(6)와, 부품(7/1)에 대한 도우징 라인의 연결 부품이 장착될 수 있다.
일반적인 발명 사상의 범주에서 항상 본 발명에 따른 유닛(10)의 전술한 그리고 도면에 도시된 실시예와는 다른 실시예가 가능하다.
상기 조립식 유닛(10)은 섀시에, 특히 섀시의 종방향 지지체(11)에 그것을 최종 장착할 때, 예컨대 섀시에 고정된 콘솔(32)에 장착하고 밴드, 스트랩 또는 그와 같은 수단(33)에 의해 거기에 고정된다.
작동 중에, 연료 탱크(1)는 탱크 커버(34)에 의해 폐쇄 가능한 충전 연결부를 통해 연료로 채워질 수 있고 HWL 탱크(9)는 그것으로부터 비교적 멀리 떨어진, 탱크 커버(35)에 의해 폐쇄 가능한 충전 연결부를 통해 HWL로 채워질 수 있다.
본 발명에 따라 HWL 탱크 및 보조 소음기는 연료 탱크와 함께 하나의 컴팩트한 유닛을 형성한다. 상기 유닛은 완전히 예비 조립되어 전체가 자동차의 섀시에 고정될 수 있다. 특히 바람직하게는 상기 유닛은 연료 탱크(예컨대 900 리터 용량) 대신에 섀시에 장착되며, 상기 섀시의 체적 또는 길이는 대략 본 발명에 따른 유닛의 그것에 상응한다. 상기 유닛 내부에 주어지는 연료 탱크는 대체된 연료 탱크에 비해 예컨대 30 내지 40% 더 작지만 충분한 탱크 체적을 갖는다. 이로 인해 얻어지는 유닛 내부의 장착 공간은 예컨대 약 1/3 정도는 HWL 탱크로 그리고 약 2/3 정도는 보조 소음기로 분할된다. 이로 인해, 탱크 재충전이 더 빈번하게 필요하기는 하지만, HWL 탱크 및 보조 소음기가 가장 장소 절약되는 방식으로 그리고 취급이 용이한 방식으로 자동차 내에 장착되는데, 그 이유는 HWL 탱크의 재충전이 HWL 탱크의 상기 배치시 가장 간단하게 이루어질 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명에 따른 유닛에서 모자라는 연료 탱크 체적이 추가 탱크에 의해 구현될 수 있다. 상기 추가 탱크는 예컨대 섀시의 반대편 측면에 또는 섀시의 종방향 지지체들 사이에 장착될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 종단면도.
도 2는 화물 자동차의 섀시에 장착된 본 발명의 제 1 실시예를 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예의 종단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 연료 탱크 2: 배기가스 관
3: 보조 소음기 4: 가수분해 촉매변환기
5: 산화 촉매변환기 6,7: 도우징 장치
9: HWL 탱크 10: 유닛
11: 섀시 12: 하우징
13, 14: 이중벽 15: 라이닝
16: 가열 장치 17: 레벨 센서
18: HWL 흡입관 19: 중간 벽
20: 유입 챔버 21: 유출 챔버
23: 용기 벽 24: 전방 벽
25: HWL 탱크 하우징 26: HWL 탱크 내부 본체
27: HWL 탱크 전방벽 29: 둘레 벽
30: 에지

Claims (10)

  1. 연료 탱크(1)로부터 연료가 공급될 수 있으며, 배기가스 관(2)에는 보조 소음기(3) 및 메인 소음기가 배치되고, 상기 보조 소음기(3)내에는 가수분해 촉매변환기(4) 및 경우에 따라 하나 이상의 산화 촉매 변환기(5)가 장착되며, 상기 가수분해 촉매변환기(4)에는 도우징 장치에 의해 우레아 수용액(HWL)이 제공될 수 있으며, 상기 우레아 수용액은 고유의 HWL 탱크(9)내에 저장될 수 있는, 내연기관을 구비한 자동차, 특히 화물 자동차에 있어서,
    상기 HWL 탱크(9) 및 보조 소음기(3)가 연료 탱크(1)과 함께 하나의 유닛(10)을 형성하고, 상기 유닛 전체가 자동차의 섀시(11)에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연료 탱크(1), HWL 탱크(9) 및 보조 소음기(3)로 이루어진 상기 유닛(10)이 완전히 예비 조립되어 연료 탱크 대신에 섀시(11)에 장착될 수 있으며, 상기 섀시의 길이 또는 체적은 대략 상기 유닛(10)의 그것에 상응하고, 상기 유닛(10)의 내부에 주어진 연료 탱크(1)는 대체된 연료 탱크에 비해 동일한 횡단면일 때 예컨대 30 내지 40% 더 작은 탱크 체적을 가지며, 그렇게 해서 얻어진, 유닛(10) 내의 장착 공간은 부분적으로, 예컨대 1/3 정도는 HWL 탱크(9)로 그리고 부분적으로, 예컨대 2/3 정도는 보조 소음기(3)로 분할되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보조 소음기(3), 상기 HWL 탱크(9) 및 상기 연료 탱크(1)가 차례로 배치되며, 상기 유닛 내부에서 보조 소음기(3)는 가장 넓게 전방에 배치되고 HWL 탱크(9)는 보조 소음기(3)와 연료 탱크(1) 사이에 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연료 탱크(1)는 하우징(12)내에서 2중 벽(13, 14)에 의해 HWL 탱크(9)로부터 분리되므로, HWL 누설시 HWL이 연료 탱크(1)에 이르지 않을 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 HWL 탱크(9)는 열 절연 라이닝(15) 및 그것 내에 장착된 가열 장치(16) 및 그것 내에 장착된 레벨 센서(9)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 HWL 도우징 장치(6)는 HWL 탱크(9)의 영역에서 상기 유닛(10)에 장착되고, 상기 HWL 도우징 장치(6)로부터 수직의 HWL 흡입관(18)이 HWL 탱크(9)내로 연장되고, 거기서 그것의 바닥 근처까지 아래로 연장되며, 상기 도우징 장치(6)로부터 HWL 도우징 관(7)이 연장되고, 상기 관(7)은 보조 소음기(3)의 내부로 안내되며 거기서 가수분해 촉매 변환기(4) 또는 그것의 하우징(1/4)의 입구 영역에서 분무 헤드(8)로 끝나는 것을 특징으로 하는 자동차.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 소음기(3)의 내부는 중간 벽(19)에 의해 유입 챔버(20) 및 유출 챔버(21)로 세분되며, 상기 유입 챔버(20)는 내연기관 또는 그것의 과급 장치로부터 나온 배기가스 관(2)의 섹션(2/1)과 통하고, 상기 유출 챔버(21)는 메인 소음기에 대한 연결부를 형성하는 배기가스 관(2)의 섹션(2/2)과 통하며, 촉매 변환기(4, 5)는 보조 소음기(3)에서 서로 축 평행하게 그리고 나란히 배치되고, 그들의 하우징(4/1 또는 5/1)이 중간 벽(19) 및 이것에 이격되어 배치된 지지 벽(22)에 고정되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 소음기(3)는 내부가 흡음 재료로 된 층(23)으로 라이닝되고 HWL 탱크(9)에 대해 추가로 열 절연됨으로써, HWL 탱크(9)로의 강력한 열 전달이 피해지는 것을 특징으로 하는 자동차.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유닛(10)내부의 연료 탱크(1)는 모든 면이 폐쇄된 용기 벽(1')을 가진 조립식 용기로 형성되고, 상기 조립식 연료 탱크(1)의 전방 단부 벽(24)에는 보조 소음기(3)의 바깥쪽으로 처음에는 개방되는 포트형 HWL 탱크 하우징(25)이 연결, 특히 용접되며, 두꺼운 벽의 절연 재료로 된, 폐쇄된 조립식 HWL 탱크 내부 본체(26)가 처음부터 상기 하우징 내로 삽입된 다음에, 상기 하우징(25)은 HWL 탱크 전방벽(27)에 의해 폐쇄될 수 있고, 상기 HWL 탱크 전방벽(27)은 동시에 HWL 탱크(9)와 보조 소음기(3) 사이의 중간 벽을 형성하고 보조 소음기(3)의 내부를 향한 그 측면이 열 절연 재료로 된 층(28)으로 코팅되며, 상기 HWL 탱크 전방벽(27)에는 보조 소음기(3)의 원통형 외부 둘레벽(29)이 연결되고, 예컨대 HWL 탱크 하우징(25)에 있는 평평한 전방 에지(30)를 포함하는 HWL 탱크 전방벽(27)의 비이딩에 의해 연결되고, 상기 평평한 에지(30)에는 HWL 탱크 전방벽(27)이 지지되며, 상기 외부 둘레벽(29)에는 보조 소음기(3)의 전방 단부벽(31)이 연결되고, 상기 단부벽(31)은 예컨대 에지측 비이딩에 의해 보조 소음기(3)와 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간 벽(19), 지지 벽(22) 및 그 하우징(4/1, 5/1)에 수용된 촉매 변환기(4, 5)는 하나의 조립식 부품을 형성하며, 그것의 중간 벽(19)에는 전방 단부벽(31)이 용접에 의해 고정된 다음, 외부 둘레벽(29)이 예컨대 에지측 비이딩에 의해 전방 단부벽(31)에 장착된 다음, 중간 벽(19)이 용접에 의해 외부 둘레벽(29)에 연결되고, 도우징 관 부품(7/1)이 외부 둘레벽(29) 내의 개구 내로 삽입되어 이것에 고정될 수 있고, 이러한 조립식 보조 소음기 부품은 HWL 탱크 전방벽(27)과 함께 HWL 탱크 하우징(25)의 전방 에지(30)에 장착될 수 있으며, 외부 둘레벽(29)의 에지측 비이딩에 의해 HWL 탱크 하우징(25)에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차.
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