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JPH0742637A - ４サイクルエンジンの吸気装置 - Google Patents

４サイクルエンジンの吸気装置

Info

Publication number
JPH0742637A
JPH0742637A JP5186354A JP18635493A JPH0742637A JP H0742637 A JPH0742637 A JP H0742637A JP 5186354 A JP5186354 A JP 5186354A JP 18635493 A JP18635493 A JP 18635493A JP H0742637 A JPH0742637 A JP H0742637A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
intake pipe
pipe
port
suction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5186354A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaaki Yoshikawa
雅明 吉川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP5186354A priority Critical patent/JPH0742637A/ja
Priority to US08/281,843 priority patent/US5551394A/en
Publication of JPH0742637A publication Critical patent/JPH0742637A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • F02F1/4221—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder particularly for three or more inlet valves
    • 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
    • F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B31/08—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
    • F02B31/087—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets having three or more inlet valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/108—Siamese-type cylinders, i.e. cylinders cast together
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/245—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis
    • 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
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸気抵抗の増加を招くことなく、有効なタン
ブルを発生させて吸気の燃焼効率を高めることができる
４サイクルエンジンの吸気装置を提供すること。 【構成】 ４サイクルエンジンの吸気装置において、中
央の吸気バルブ２−１に連なる第１吸気ポート９−１と
両側の吸気バルブ２−２に連なる第２吸気ポート９−２
とを互いに独立させてシリンダヘッド５の側面に開口せ
しめるとともに、第１吸気ポート９−１、第２吸気ポー
ト９−２の各開口部に第１吸気管２０、第２吸気管２１
をそれぞれ接続し、第１吸気管２０に、低回転時に閉じ
て高回転時に開く制御弁２５を設け、第１吸気管２０を
第２吸気管２１の下方に位置させて前記制御弁２５の回
転軸２５ａを第２吸気管２１の下方を通過させる。本発
明によれば、エンジンの低回転時には制御弁２５が閉じ
るため、燃焼室１に有効なタンブルが発生して吸気の燃
焼効率が高められる。又、制御弁２５の回転軸２５ａは
第２吸気管２１を貫通しないため、吸気抵抗が低く抑え
られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼室の一側に少なく
とも３つの吸気バルブを備える４サイクルエンジンの吸
気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】４サイクルエンジンにおいては、吸気ポ
ートによってタンブルを発生させて吸気の燃焼効率を高
める試みがなされている。
【０００３】ところで、吸気ポートによってタンブル又
はスワールを発生させる方法としては、吸気ポートの内
側に抵抗を付ける方法、２つの吸気バルブに連なる２つ
の吸気ポートの一方に制御弁を設け、他方の吸気ポート
をスワールポートとする方法等が知られている。
【０００４】ところが、上記何れの方法によっても大き
な吸気抵抗を生じ、エンジン性能の大幅な低下を免れな
いという問題があった。
【０００５】又、特に３つの吸気バルブと２つの排気バ
ルブを備える５バルブエンジン等においては、両側の吸
気バルブからの吸気流と中央の吸気バルブからの吸気流
とが互いに干渉し合うために流れが打ち消され、タンブ
ルが発生しにくいという問題があった。
【０００６】そこで、各吸気バルブに連なる吸気ポート
の少なくとも１つに制御弁を設けてスワールを発生させ
る方法が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法によれば、シリンダヘッドの締付ボルト間に３つの吸
気ポートを並設することはレイアウト的に難しい他、制
御弁の回転軸が全吸気ポートを貫通するため、該回転軸
が吸気抵抗の増加を招き、エンジン性能の低下を避ける
ことができないという問題があった。
【０００８】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、吸気抵抗の増加を招くことな
く、有効なタンブルを発生させて吸気の燃焼効率を高め
ることができる４サイクルエンジンの吸気装置を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、燃焼室の一側に少なくとも３つの吸気バルブを
有し、中央の吸気バルブに連なる第１吸気ポートと両側
の吸気バルブに連なる第２吸気ポートをシリンダヘッド
に形成し、中央の吸気バルブを両側の吸気バルブに対し
てシリンダ外側に配置した４サイクルエンジンの吸気装
置において、前記第１吸気ポートと第２吸気ポートとを
互いに独立させて前記シリンダヘッドの側面に開口せし
めるとともに、第１吸気ポート、第２吸気ポートの各開
口部に第１吸気管、第２吸気管をそれぞれ接続し、第１
吸気管に、低回転時に閉じて高回転時に開く制御弁を設
け、該第１吸気管を前記第２吸気管の下方に位置させて
前記制御弁の回転軸を第２吸気管の下方を通過させたこ
とを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明によれば、エンジンの低回転時には制御
弁が閉じて第１吸気通路を経て中央の吸気バルブから燃
焼室に供給される吸気の量が制限されるため、燃焼室に
効果的なタンブルが発生して吸気の燃焼効率が高めら
れ、エンジン出力の向上が図られる。
【００１１】又、エンジンの高回転時においては、制御
弁が開いて全ての吸気バルブから燃焼室に吸気が流入す
るため、エンジン出力の向上が図られる。
【００１２】従って、本発明によれば、全てのエンジン
回転域においてエンジン出力の向上が図られる。
【００１３】又、制御弁の回転軸は第２吸気管を貫通し
ないため、これが第２吸気管を流れる吸気の抵抗となる
ことがなく、この結果、吸気抵抗が低減されてエンジン
出力の更なる向上が図られる。
【００１４】
【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
【００１５】図１は本発明に係る吸気装置の構成を示す
４サイクルエンジン上部の縦断面図、図２は図１の矢視
Ａ−Ａ線方向の図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図、図４
は図１のＣ−Ｃ線断面図、図５は吸気ポートの配置を示
す斜視図である。
【００１６】本実施例に係る４サイクルエンジンは所謂
５バルブエンジンであって、これは各気筒について燃焼
室１の一側（吸気側）に３つの吸気バルブ２−１，２−
２（中央の吸気バルブ２−１の両側に吸気バルブ２−２
が配置されている）を備え、他側（排気側）に２つの排
気バルブ３を備えている。
【００１７】ところで、図１において４はシリンダブロ
ックであって、該シリンダブロック４の上部にはシリン
ダヘッド５が、更に該シリンダヘッド５の上部にはカム
キャップ６がそれぞれ被着されている。尚、シリンダブ
ロック４のシリンダ７にはピストン８が上下摺動自在に
嵌装されている。
【００１８】而して、シリンダヘッド５には前記燃焼室
１が形成されるとともに、前記中央の吸気バルブ２−１
に連なる１つの第１吸気ポート９−１と、前記両側の吸
気バルブ２−２に連なる２つの第２吸気ポート９−２及
び前記排気バルブ３に連なる２つの排気ポート１０が形
成されており、これらの第１吸気ポート９−１、第２吸
気ポート９−３及び排気ポート１０は吸気バルブ２−
１，２−２、排気バルブ３によってそれぞれ適当なタイ
ミングで開閉される。
【００１９】即ち、吸気バルブ２−１，２−２と排気バ
ルブ３はそれぞれバルブガイド１１，１２によって摺動
自在に所定角度で保持されており、これらはそれぞれバ
ルブスプリング１３，１４によって常時閉じ方向に付勢
されている。
【００２０】而して、前記カムキャップ６内に収納され
たカム１５，１６がエンジン動力の一部でそれぞれ回転
駆動されると、各カム１５，１６にバルブリフター１
７，１８を介して当接する吸気バルブ２−１，２−１と
排気バルブ３が駆動され、これによって前述のように第
１吸気ポート９−１、第２吸気ポート９−３及び排気ポ
ート１０がそれぞれ適当なタイミングで開閉される。
【００２１】ところで、図２に示すように、中央の吸気
バルブ２−１は両側の吸気バルブ２−２よりもシリンダ
外側（図１及び図２において左方）に配置されており、
図２及び図５に示すように、該中央の吸気バルブ２−１
に連なる前記第１吸気ポート９−１は前記第２吸気ポー
ト９−２とは独立に形成され、その一端はシリンダヘッ
ド５の側面に開口している。
【００２２】又、両側の吸気バルブ２−２に連なる第２
吸気ポート９−２は、シリンダヘッド５内の途中で合流
して相連通せしめられており、図１に示すように、その
連通部には燃料インジェクタ１９が取り付けられてい
る。このように、第２吸気ポート９−２をシリンダヘッ
ド５内で連通せしめて両者を合流させることによって、
カム軸方向におけるエンジンのコンパクト化が図られて
いる。
【００２３】そして、前記各第１吸気ポート９−１、第
２吸気ポート９−２のシリンダヘッド５の側面への開口
部には、第１吸気管２０、第２吸気管２１がそれぞれ接
続されており、これらの第１吸気管２０と第２吸気管２
１はシリンダヘッド５から上流側（吸気の流れに対して
上流側）に向かって立ち上がり、それらの各上流端はサ
ージタンク２２に接続されている。尚、サージタンク２
２には、大気中に開口する吸気管２３が接続されてお
り、該吸気管２３にはスロットルバルブ２４が設けられ
ている。
【００２４】ところで、本実施例では、図１及び図３に
示すように、前記第１吸気管２０は、シリンダヘッド５
の近傍において前記第２吸気管２１の下方に位置してお
り、該第１吸気管２０には、エンジンの低回転時に閉じ
て高回転時に開く制御弁２５が設けられている。
【００２５】ここで、第２吸気管２１の下面のカム軸方
向（図１の紙面垂直方向）略中央部には、図３に示すよ
うに、下方に向かって開口する凹部２１ａが形成されて
おり、この凹部２１ａのために第１吸気管２０の少なく
とも前記制御弁２５が設けられた部位を第２吸気管２１
に近接配置することができ、これによってエンジンの上
下方向のコンパクト化が図られている。尚、第２吸気管
２１を図３に鎖線にて示すように別体に構成し、両管２
１によって凹部２１ａを形成しても良い。
【００２６】而して、本実施例では、第１吸気管２０が
第２吸気管２１とは独立してこれの下方に配置されるた
め、図１及び図３に示すように、前記制御弁２５の回転
軸２５ａを第２吸気管２１の下方を通過せしめることが
できる。
【００２７】他方、第２吸気管２１は、前記制御弁２５
の下流側において互いに連通されており、その連通部の
端部がシリンダヘッド５の側面に開口する第２吸気ポー
ト９−２に接続されている。尚、本実施例では、燃料イ
ンジェクタ１９を第２吸気ポート９−２の連通部に取り
付けたが、これを第２吸気管２１の連通部に取り付けて
も良い。
【００２８】又、第２吸気管２１は制御弁２５の上流側
（本実施例では、サージタンク２２の下方位置）におい
て分岐し、図４に示すように、カム軸方向（図４におい
て上下方向）に互いに離隔された２本の吸気管２１−
１，２１−２を構成しており、これら２本の吸気管２１
−１，２１−２の各上流端が前記サージタンク２２に接
続されている。
【００２９】そして、前記第１吸気管２０は、図４に示
すように、上記２本の吸気管２１−１，２１−２の間を
通って上方へ導かれ、その上流端が前記サージタンク２
２に接続されている。
【００３０】而して、上記構成に加え、図１に示すよう
に第２吸気管２１は横Ｕ字状に成形されており、しか
も、前述のように両側の吸気バルブ２−２は中央の吸気
バルブ２−１に比べてシリンダ中央側（つまり、第２吸
気ポート９−２におけるシリンダヘッド５の側面の開口
部から遠い側）に設けられているため、第２吸気管２１
と第１吸気ポート９−１で構成される第２吸気通路２７
の長さは、第１吸気通路２０と第１吸気ポート９−１で
構成される第１吸気通路２６の長さよりも長く設定され
ている。これにより、第１吸気通路２６を高回転域に適
合するように十分短くするとともに、第２吸気通路２７
を低回転域に適合するように十分長くすることができ
る。
【００３１】次に、当該４サイクルエンジンの吸気装置
の作用を説明する。
【００３２】４サイクルエンジンの低回転時において
は、第１吸気管２０に設けられた制御弁２５が閉じて第
１吸気通路２６を経て中央の吸気バルブ２−１から燃焼
室１に供給される吸気の量が制限されるため、図１に矢
印にて示すように、吸気は主に第２吸気通路２７を経て
両側の吸気バルブ２−２から燃焼室１に供給される。従
って、両側の吸気バルブ２−２から燃焼室１に流入する
吸気の流れが互いに干渉し合って打ち消されることがな
く、燃焼室１には効果的なタンブルが発生して吸気の燃
焼効率が高められるため、低回転時のエンジン出力の向
上が図られる。
【００３３】又、本実施例では、前述のように第２吸気
通路２７の長さが第１吸気通路２６のそれよりも長く設
定されているため、このことによっても低回転時のエン
ジン出力の向上が図られる。
【００３４】更に、本実施例においては、第２吸気ポー
ト９−２の連通部に燃料インジェクタ１９を取り付けた
ため、低回転時において両側の吸気バルブ２−２から燃
焼室１に燃料が均等に供給され、燃焼室１内での吸気の
燃焼が安定化する。尚、燃料を第２吸気ポート９−２か
ら第１吸気ポート９−１に導いて燃料による中央の吸気
バルブ２−１を冷却するために、第２吸気ポート９−２
と第１吸気ポート９−１とを連通させるための１又は２
つの連通孔を設けても良い。
【００３５】他方、エンジンの高回転時においては、第
１吸気管２０に設けられた制御バルブ２５が開いて全て
の吸気バルブ２−１，２−２から燃焼室１に吸気が流入
されるため、エンジン出力の向上が図られる。
【００３６】従って、本実施例によれば、全てのエンジ
ン回転域においてエンジン出力の向上が図られる。
【００３７】又、前述のように制御弁２５の回転軸２５
ａは第２吸気管２１を貫通しないため、これが第２吸気
管２１を流れる吸気の抵抗となることがなく、この結
果、吸気抵抗が低減されてエンジン出力の更なる向上が
図られる。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明によ
れば、燃焼室の一側に少なくとも３つの吸気バルブを有
し、中央の吸気バルブに連なる第１吸気ポートと両側の
吸気バルブに連なる第２吸気ポートをシリンダヘッドに
形成し、中央の吸気バルブを両側の吸気バルブに対して
シリンダ外側に配置した４サイクルエンジンの吸気装置
において、前記第１吸気ポートと第２吸気ポートとを互
いに独立させて前記シリンダヘッドの側面に開口せしめ
るとともに、第１吸気ポート、第２吸気ポートの各開口
部に第１吸気管、第２吸気管をそれぞれ接続し、第１吸
気管に、低回転時に閉じて高回転時に開く制御弁を設
け、該第１吸気管を前記第２吸気管の下方に位置させて
前記制御弁の回転軸を第２吸気管の下方を通過させたた
め、吸気抵抗の増加を招くことなく、有効なタンブルを
発生させて混合気の燃焼効率を高めることができるとい
う効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る吸気装置の構成を示す４サイクル
エンジン上部の縦断面図である。
【図２】図１の矢視Ａ−Ａ線方向の図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】吸気ポートの配置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 燃焼室 ２−１，２−２ 吸気バルブ ３ 排気バルブ ５ シリンダヘッド ９−１ 第１吸気ポート ９−２ 第２吸気ポート １９ 燃料インジェクタ ２０ 第１吸気管 ２１ 第２吸気管 ２１−１，２１−２ 吸気管 ２１ａ 第２吸気管の凹部 ２２ サージタンク ２５ 制御弁 ２５ａ 制御弁の回転軸 ２６ 第１吸気通路 ２７ 第２吸気通路
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 35/104 35/108 69/00 ３６０ Ｂ 9429−3Ｇ Ｃ 9429−3Ｇ Ｆ０２Ｍ 35/10 ３０１ Ｂ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃焼室の一側に少なくとも３つの吸気バ
    ルブを有し、中央の吸気バルブに連なる第１吸気ポート
    と両側の吸気バルブに連なる第２吸気ポートをシリンダ
    ヘッドに形成し、中央の吸気バルブを両側の吸気バルブ
    に対してシリンダ外側に配置した４サイクルエンジンの
    吸気装置において、前記第１吸気ポートと第２吸気ポー
    トとを互いに独立させて前記シリンダヘッドの側面に開
    口せしめるとともに、第１吸気ポート、第２吸気ポート
    の各開口部に第１吸気管、第２吸気管をそれぞれ接続
    し、第１吸気管に、低回転時に閉じて高回転時に開く制
    御弁を設け、該第１吸気管を前記第２吸気管の下方に位
    置させて前記制御弁の回転軸を第２吸気管の下方を通過
    させたことを特徴とする４サイクルエンジンの吸気装
    置。
  2. 【請求項２】 前記第２吸気ポートををシリンダヘッド
    側面の開口部において互いに連通せしめるとともに、前
    記第２吸気管を少なくとも前記制御弁の下流において互
    いに連通せしめ、該第２吸気管の連通部又は前記第２吸
    気ポートの連通部に燃料インジェクタを設けたことを特
    徴とする請求項１記載の４サイクルエンジンの吸気装
    置。
  3. 【請求項３】 前記第２吸気管のカム軸方向略中央部
    に、下方に向かって開口する凹部を形成し、該凹部内に
    前記第１吸気管の少なくとも一部を位置せしめたことを
    特徴とする請求項１又は２記載の４サイクルエンジンの
    吸気装置。
  4. 【請求項４】 前記第１吸気管と第２吸気管の上流端を
    それぞれサージタンクに接続するとともに、第２吸気管
    と第２吸気ポートから成る第２吸気通路の長さを、第１
    吸気管と第１吸気ポートから成る第１吸気通路の長さよ
    りも長く設定したことを特徴とする請求項１，２又は３
    記載の４サイクルエンジンの吸気装置。
  5. 【請求項５】 前記第２吸気管を、前記制御弁よりも上
    流側においてカム軸方向に互いに離隔された２本の吸気
    管によって構成し、両吸気管の間を通って前記第１吸気
    管を上方に導いてその上流端を前記サージタンクに接続
    したことを特徴とする請求項４記載の４サイクルエンジ
    ンの吸気装置。
JP5186354A 1993-07-28 1993-07-28 ４サイクルエンジンの吸気装置 Pending JPH0742637A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5186354A JPH0742637A (ja) 1993-07-28 1993-07-28 ４サイクルエンジンの吸気装置
US08/281,843 US5551394A (en) 1993-07-28 1994-07-28 Induction system for engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5186354A JPH0742637A (ja) 1993-07-28 1993-07-28 ４サイクルエンジンの吸気装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0742637A true JPH0742637A (ja) 1995-02-10

Family

ID=16186901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5186354A Pending JPH0742637A (ja) 1993-07-28 1993-07-28 ４サイクルエンジンの吸気装置

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