JPS60162015A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents
内燃機関の吸気装置Info
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- JPS60162015A JPS60162015A JP59017107A JP1710784A JPS60162015A JP S60162015 A JPS60162015 A JP S60162015A JP 59017107 A JP59017107 A JP 59017107A JP 1710784 A JP1710784 A JP 1710784A JP S60162015 A JPS60162015 A JP S60162015A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intake
- valve
- tank
- intake passage
- valve body
- Prior art date
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- Pending
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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
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
- F02M35/1205—Flow throttling or guiding
- F02M35/1222—Flow throttling or guiding by using adjustable or movable elements, e.g. valves, membranes, bellows, expanding or shrinking elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B27/00—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
- F02B27/02—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
- F02B27/0205—Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the charging effect
- F02B27/021—Resonance charging
-
- 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
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
- F02M35/1255—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using resonance
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B2075/1804—Number of cylinders
- F02B2075/1816—Number of cylinders four
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は内燃機関の吸気装置に関する。
従来技術
内燃機関においては吸気弁が閉弁すると吸入空気流が急
激にせき止められるために吸気弁背面の吸気ボート内に
は正圧が発生する。吸気ボート内に正圧が発生すると吸
気ボート内の吸入空気は吸気通路の開放端に向かって流
れるために吸気ボート内の圧力は低下して負圧となる。
激にせき止められるために吸気弁背面の吸気ボート内に
は正圧が発生する。吸気ボート内に正圧が発生すると吸
気ボート内の吸入空気は吸気通路の開放端に向かって流
れるために吸気ボート内の圧力は低下して負圧となる。
吸気ボート内が負圧になると今度は吸気空気が吸気ボー
ト内に向かって流れ、斯くして吸気ボート内は再び正圧
となる。このようにして吸気ボート内の圧力は正圧と負
圧を繰返し、いわゆる吸気脈動を生じることになる。こ
の場合吸気弁の開弁間隔が正圧と負圧の繰返し周波数に
一致すると吸気通路内に吸気通路の開放端を節とする定
在波が発生する。このような定在波が発生すると吸気弁
が開弁したときに吸気ボート内は正圧となっており、斯
くして充填効率が向上する。機関回転数が低いときに吸
気弁の開弁間隔が正圧と負圧の繰返し周波数に一致する
と１次の定在波が生じ、機関回転数が高いときに吸気弁
の開弁間隔が正圧と負圧の繰返し周波数に一致すると２
次の定在波が発生ずる。従って特定の回転数において定
在波が生じるのでこのときに充填効率が向上する。
ト内に向かって流れ、斯くして吸気ボート内は再び正圧
となる。このようにして吸気ボート内の圧力は正圧と負
圧を繰返し、いわゆる吸気脈動を生じることになる。こ
の場合吸気弁の開弁間隔が正圧と負圧の繰返し周波数に
一致すると吸気通路内に吸気通路の開放端を節とする定
在波が発生する。このような定在波が発生すると吸気弁
が開弁したときに吸気ボート内は正圧となっており、斯
くして充填効率が向上する。機関回転数が低いときに吸
気弁の開弁間隔が正圧と負圧の繰返し周波数に一致する
と１次の定在波が生じ、機関回転数が高いときに吸気弁
の開弁間隔が正圧と負圧の繰返し周波数に一致すると２
次の定在波が発生ずる。従って特定の回転数において定
在波が生じるのでこのときに充填効率が向上する。
ところでいかなる回転数においてこのような定在波を生
じるかは吸気通路の長さに依存している。
じるかは吸気通路の長さに依存している。
そこで定在波の発生に関して吸気通路と等価な真直管を
考え、この真直管の管長を等価管長と称している。通常
の内燃機関では等価管長は一定であり、従って特定の回
転数において充填効率が向上するが全機関回転数領域に
亘って充填効率を向上することはできない。しかしなが
ら機関回転数に応じて等価管長を変化させれば全機関回
転数領域に亘うて吸気脈動により充填効率を高めること
ができる。
考え、この真直管の管長を等価管長と称している。通常
の内燃機関では等価管長は一定であり、従って特定の回
転数において充填効率が向上するが全機関回転数領域に
亘って充填効率を向上することはできない。しかしなが
ら機関回転数に応じて等価管長を変化させれば全機関回
転数領域に亘うて吸気脈動により充填効率を高めること
ができる。
このように等価管長を変化させるために一定容積のタン
クを吸気通路に連結し、タンクと吸気通路の連結部に開
閉弁を設けてこの開閉弁を機関回転数に応じて開閉制御
するようにした内燃機関が例えば特開昭５５−８７８２
１号公報に記載されているように公知である。この内燃
機関では開閉弁を開弁したときに吸気通路の等価管長が
長くなり、斯（して開閉弁を機関回転数に応じて適切に
開閉制御することによって全機関回転数領域に亘って充
填効率を向上することができる。ところで上述したよう
に開閉弁を開弁することによって吸気通路の等価管長が
長くなった場合には吸気通路内で発生した吸気騒音が吸
気通路内で減衰し、斯くして吸気騒音はさほど高くなら
ない。しかしながら開閉弁を閉弁することによって吸気
通路の等価管長を短か−くした場合には吸気騒音がさほ
ど減衰されないのでこのときに成る周波数の大きな吸気
騒音が発生するという問題を生ずる。
クを吸気通路に連結し、タンクと吸気通路の連結部に開
閉弁を設けてこの開閉弁を機関回転数に応じて開閉制御
するようにした内燃機関が例えば特開昭５５−８７８２
１号公報に記載されているように公知である。この内燃
機関では開閉弁を開弁したときに吸気通路の等価管長が
長くなり、斯（して開閉弁を機関回転数に応じて適切に
開閉制御することによって全機関回転数領域に亘って充
填効率を向上することができる。ところで上述したよう
に開閉弁を開弁することによって吸気通路の等価管長が
長くなった場合には吸気通路内で発生した吸気騒音が吸
気通路内で減衰し、斯くして吸気騒音はさほど高くなら
ない。しかしながら開閉弁を閉弁することによって吸気
通路の等価管長を短か−くした場合には吸気騒音がさほ
ど減衰されないのでこのときに成る周波数の大きな吸気
騒音が発生するという問題を生ずる。
発明の目的
本発明は等価管長を短かくしたときに発生する吸気騒音
を低減し、それによって機関の全回転数領域に亘って吸
気騒音を低減するようにした内燃機関の吸気装置を提供
することにある。
を低減し、それによって機関の全回転数領域に亘って吸
気騒音を低減するようにした内燃機関の吸気装置を提供
することにある。
発明の構成
本発明の構成は、一定容積のタンクを吸気通路に連結し
、タンクと吸気通路の連結部にアクチュエータにより作
動せしめられる弁体を設け、弁体により連結部を機関回
転数に応じて開閉制御するようにした内燃機関において
、弁体が連結部を閉鎖したときにタンクと吸気通路とを
連通せしめる吸気騒音吸収用の孔を弁体に形成したこと
にある。
、タンクと吸気通路の連結部にアクチュエータにより作
動せしめられる弁体を設け、弁体により連結部を機関回
転数に応じて開閉制御するようにした内燃機関において
、弁体が連結部を閉鎖したときにタンクと吸気通路とを
連通せしめる吸気騒音吸収用の孔を弁体に形成したこと
にある。
実施例
第１図を参照すると、１は機関本体、２は吸気マニホル
ド、３は吸気管、４はエアクリーナ、５は吸気マニホル
ド２および吸気管３内に形成された吸気通路、６は一定
容積のタンクを夫々示す。
ド、３は吸気管、４はエアクリーナ、５は吸気マニホル
ド２および吸気管３内に形成された吸気通路、６は一定
容積のタンクを夫々示す。
タンク６は連通管７を介して吸気通路５内に連結され、
この連通管７はタンク６内に設けられたディスク状弁体
８によって開閉制御される。この弁体８は弁ロッド９を
介してアクチュエータ１０のダイアフラム１１に連結さ
れる。アクチュエータ１０はダイアフラム１１によって
分離された負圧室１２と大気圧室１３とを具備し、負圧
室１２内にダイアフラム押圧用圧縮ばね１４が挿入され
る。
この連通管７はタンク６内に設けられたディスク状弁体
８によって開閉制御される。この弁体８は弁ロッド９を
介してアクチュエータ１０のダイアフラム１１に連結さ
れる。アクチュエータ１０はダイアフラム１１によって
分離された負圧室１２と大気圧室１３とを具備し、負圧
室１２内にダイアフラム押圧用圧縮ばね１４が挿入され
る。
負圧室１２は負圧導管１５および電磁切換弁１６を介し
て負圧タンク１７に連結され、−力負圧タンク１７は負
圧タンク１７から吸気マニホルド２内に向けてのみ流通
可能な逆止弁１Ｂを介して吸気マニホルド２内に連結さ
れる。従って負圧タンク１７内は吸気マニホルド２内に
発生する最大負圧に維持される。電磁切換弁１６は、電
子制御ユニット１９の出力端子に接続され、電子制御ユ
ニット１９の入力端子には機関回転数を検出する回転数
センサ２０が接続される。第２図に示されるように弁体
８には貫通孔２工が形成され、この貫通孔２１内に中空
円筒状パイプ２２が嵌着される。
て負圧タンク１７に連結され、−力負圧タンク１７は負
圧タンク１７から吸気マニホルド２内に向けてのみ流通
可能な逆止弁１Ｂを介して吸気マニホルド２内に連結さ
れる。従って負圧タンク１７内は吸気マニホルド２内に
発生する最大負圧に維持される。電磁切換弁１６は、電
子制御ユニット１９の出力端子に接続され、電子制御ユ
ニット１９の入力端子には機関回転数を検出する回転数
センサ２０が接続される。第２図に示されるように弁体
８には貫通孔２工が形成され、この貫通孔２１内に中空
円筒状パイプ２２が嵌着される。
従って吸気通路５とタンク６内とはバイブ２２内の孔２
３を介して常時連通する。
３を介して常時連通する。
第４図は充填効率η■と機関回転数Ｎ （ｒ、ｐ、ｍ）
との関係を示す。第４図においては曲線Ａは弁体８が開
弁したときを示し、曲線Ｂは弁体８が閉弁したときを示
す。弁体８が開弁したときには吸気通路５に一定容積の
タンク６が開口する形となるので吸気通路５の等価管長
は長くなり、このとき第４図の曲線Ａで示すように機関
回転数ＮがＮ１およびＮ２で充填効率ηＶが大きくなる
。一機関回転数ＮがＮ１において充填効率η■が高くな
るのは１次の定在波が発生しているからであり、機関回
転数ＮがＮ２において充填効率が高くなるのは２次の定
在波が発生しているからである。一方、弁体８が閉弁し
たときには吸気通路５の等価管長は短かくなり、このと
き第４図の曲線Ｂに示すように機関回転数ＮがＮ３で充
填効率ηＶが高くなる。機関回転数ＮがＮ３において充
填効率が高くなるのは１次の定在波が発生しているから
である。
との関係を示す。第４図においては曲線Ａは弁体８が開
弁したときを示し、曲線Ｂは弁体８が閉弁したときを示
す。弁体８が開弁したときには吸気通路５に一定容積の
タンク６が開口する形となるので吸気通路５の等価管長
は長くなり、このとき第４図の曲線Ａで示すように機関
回転数ＮがＮ１およびＮ２で充填効率ηＶが大きくなる
。一機関回転数ＮがＮ１において充填効率η■が高くな
るのは１次の定在波が発生しているからであり、機関回
転数ＮがＮ２において充填効率が高くなるのは２次の定
在波が発生しているからである。一方、弁体８が閉弁し
たときには吸気通路５の等価管長は短かくなり、このと
き第４図の曲線Ｂに示すように機関回転数ＮがＮ３で充
填効率ηＶが高くなる。機関回転数ＮがＮ３において充
填効率が高くなるのは１次の定在波が発生しているから
である。
従って第４図において機関回転数ＮがＮｘよりも小さい
とき、およびＮｙよりも大きいときに弁体８を開弁し、
機関回転数ＮがＮｘとＮＹとの間にあるときに弁体８を
閉弁すれば全回転数領域に亘って充填効率を高めること
ができる。そこで第１図に示す実施例においては回転数
センサ２０の出力信号に応して機関回転数ＮがＮｘより
も小さいときおよびＮｙよりも大きいときに電磁切換弁
１６のソレノイドを付勢する。このときアクチュエータ
１０の負圧室１２は負圧タンク１７に連結され、その結
果ダイアフラム１１が圧縮ばね１４に抗して降下するた
めに弁体８が連通管７を開口する。一方、機関回転数Ｎ
がＮｘとＮｙの間にあるときは電磁切換弁１６のソレノ
イドが消勢される。このとき負圧室１２は大気に開放さ
れ、斯くして弁体８が連通管７を閉鎖する。
とき、およびＮｙよりも大きいときに弁体８を開弁し、
機関回転数ＮがＮｘとＮＹとの間にあるときに弁体８を
閉弁すれば全回転数領域に亘って充填効率を高めること
ができる。そこで第１図に示す実施例においては回転数
センサ２０の出力信号に応して機関回転数ＮがＮｘより
も小さいときおよびＮｙよりも大きいときに電磁切換弁
１６のソレノイドを付勢する。このときアクチュエータ
１０の負圧室１２は負圧タンク１７に連結され、その結
果ダイアフラム１１が圧縮ばね１４に抗して降下するた
めに弁体８が連通管７を開口する。一方、機関回転数Ｎ
がＮｘとＮｙの間にあるときは電磁切換弁１６のソレノ
イドが消勢される。このとき負圧室１２は大気に開放さ
れ、斯くして弁体８が連通管７を閉鎖する。
第５図は吸気騒音の音圧レベルｄＢと機関回転数Ｎとの
関係を示す。第５図において曲線Ｃは連通管７を開口し
たときの音圧レヘルｄＢを示し、曲線りは連通管７を完
全に閉鎖したときの音圧レベルｄＢを示す。連通管７を
開口したときには等価管長が長くなり、従ってこのとき
吸気通路５内で発生する吸気騒音は吸気通路５内で減衰
せしめられるために曲線Ｃで示されるようにさほど高く
はならない。これに対して連通管７を完全に閉鎖した場
合には等価管長が短かくなるために吸気通路５内で発生
する吸気騒音は吸気通路５内でさほど減衰されず、その
結果曲線りで示すように成る回転数Ｎｚにおいて吸気騒
音が高くなる。本発明では回転数Ｎｚにおいて発生する
吸気騒音を減少させるために第２図に示されるようにパ
イプ２２が弁体８に取付けられている。即ち、このよう
なパイプ２２を弁体８に取付けると弁体８が連通管７を
閉鎖したときにタンク６が共鳴室の作用をなし、成る特
定の周波数の騒音を低減することができる。この特定の
周波数はパイプ２２の孔２３の寸法およびタンク６の容
積によって定まり、以下ここで Ｆ：低減される騒音の
周波数 Ｃ：音速 Ｖ：タンク６の容積 β：孔２３の長さ ｄ：孔２３の径 従って第５図の回転数Ｎｚにおいて発生する騒音の周波
数と上式のＦとが等しくなるようにタンク６の容積およ
び孔２３の長さおよび径を選定すれば回転数Ｎｚにおい
て発生する吸気騒音を低減することができる。このよう
に本発明によれば弁体８が開弁したときにはタンク６が
等価管長を増大する役目を果し、弁体８が閉弁したと幸
にはタンク６が共鳴室の役目を果す。また、第２図に示
されるパイプ２２に代えて第３図に示すように一弁体８
に直接孔２４を穿設することもできる。
関係を示す。第５図において曲線Ｃは連通管７を開口し
たときの音圧レヘルｄＢを示し、曲線りは連通管７を完
全に閉鎖したときの音圧レベルｄＢを示す。連通管７を
開口したときには等価管長が長くなり、従ってこのとき
吸気通路５内で発生する吸気騒音は吸気通路５内で減衰
せしめられるために曲線Ｃで示されるようにさほど高く
はならない。これに対して連通管７を完全に閉鎖した場
合には等価管長が短かくなるために吸気通路５内で発生
する吸気騒音は吸気通路５内でさほど減衰されず、その
結果曲線りで示すように成る回転数Ｎｚにおいて吸気騒
音が高くなる。本発明では回転数Ｎｚにおいて発生する
吸気騒音を減少させるために第２図に示されるようにパ
イプ２２が弁体８に取付けられている。即ち、このよう
なパイプ２２を弁体８に取付けると弁体８が連通管７を
閉鎖したときにタンク６が共鳴室の作用をなし、成る特
定の周波数の騒音を低減することができる。この特定の
周波数はパイプ２２の孔２３の寸法およびタンク６の容
積によって定まり、以下ここで Ｆ：低減される騒音の
周波数 Ｃ：音速 Ｖ：タンク６の容積 β：孔２３の長さ ｄ：孔２３の径 従って第５図の回転数Ｎｚにおいて発生する騒音の周波
数と上式のＦとが等しくなるようにタンク６の容積およ
び孔２３の長さおよび径を選定すれば回転数Ｎｚにおい
て発生する吸気騒音を低減することができる。このよう
に本発明によれば弁体８が開弁したときにはタンク６が
等価管長を増大する役目を果し、弁体８が閉弁したと幸
にはタンク６が共鳴室の役目を果す。また、第２図に示
されるパイプ２２に代えて第３図に示すように一弁体８
に直接孔２４を穿設することもできる。
発明の効果
吸気脈動を利用して充填効率を高めつつ吸気騒音の発生
を抑制することができる。この場合、吸気騒音を低減す
るために弁体にパイプを取付けるか、又は弁体に孔を穿
設すればよいので構造が極めて簡単である。
を抑制することができる。この場合、吸気騒音を低減す
るために弁体にパイプを取付けるか、又は弁体に孔を穿
設すればよいので構造が極めて簡単である。
第１図は本発明による吸気装置の全体図、第２図は第１
図の弁体周りの側面断面図、第３図は弁体の別の実施例
の側面断面図、第４図は充填効率と機関回転数との関係
を示す図、第５図は吸気騒音の音圧レベルと機関回転数
との関係を示す図である。 ５・・・吸気通路、 ６・・・タンク、 ７・・・連通
管、８・・・弁体、１０・・・アクチュエータ、２２・
・・パイプ、２３ 、２４・・・孔。 第４図 第５図
図の弁体周りの側面断面図、第３図は弁体の別の実施例
の側面断面図、第４図は充填効率と機関回転数との関係
を示す図、第５図は吸気騒音の音圧レベルと機関回転数
との関係を示す図である。 ５・・・吸気通路、 ６・・・タンク、 ７・・・連通
管、８・・・弁体、１０・・・アクチュエータ、２２・
・・パイプ、２３ 、２４・・・孔。 第４図 第５図
Claims (1)
- 一定容積のタンクを吸気通路に連結し、該タンクと吸気
通路の連結部にアクチュエータにより作動せしめられる
弁体を設け、該弁体により該連結部を機関回転数に応じ
て開閉制御するようにした内燃機関において、上記弁体
が上記連結部を閉鎖したときに上記タンクと吸気通路と
を連通せしめる吸気騒音吸収用の孔を該弁体に形成した
内燃機関の吸気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59017107A JPS60162015A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 内燃機関の吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59017107A JPS60162015A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 内燃機関の吸気装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60162015A true JPS60162015A (ja) | 1985-08-23 |
Family
ID=11934804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59017107A Pending JPS60162015A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 内燃機関の吸気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60162015A (ja) |
-
1984
- 1984-02-03 JP JP59017107A patent/JPS60162015A/ja active Pending
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