DE2031164A1 - Four-stroke internal combustion engine controlled by a slide, in which the slide also performs the functions of the valves - Google Patents
Four-stroke internal combustion engine controlled by a slide, in which the slide also performs the functions of the valvesInfo
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Description
Durch Schieber gesteuerter Viertakt-Verbrennungs-Umlaufmotor, bei dem die Schieber auch die Funktionen der Ventile ausführen.Four-stroke internal combustion engine controlled by a slide valve, at which the slide also perform the functions of the valves.
Die Erfindung betrifft einen durch Schieber gesteuerten Verbrennungs-Umlaufmotor mit zentrisch gelagertem Läufer, bei dem die Schieber mit Kanälen versehen sind und die Funktionen der Ventile mit ausführen.The invention relates to an internal combustion engine controlled by a slide with centrally mounted rotor in which the slides are provided with channels and execute the functions of the valves.
Der Motor soll zum Antrieb von ortsfesten und ortsveränderlichen Maschinen, Fahrzeugen und Geräten Verwendung finden, welche seither durch andersartige Verbrennungsmotoren angetrieben werden.The motor is intended to drive stationary and mobile machines, Vehicles and devices are used, which since then by different types of internal combustion engines are driven.
Es sind schon lange Zeit Bestrebungen vorhanden, die Hubkolbenmotoren durch. Umlaufmotoren zu ersetzen. Hauptgrund dieser Bestrebungen ist eine Verbesserung des Wirkungsgrades, erschütterungsfreierer Lauf, leichtere Herstellbarkeit und längere Haltbarkeit. Die bisher veröffentlichen Patent-und Offenlegungsschriften legen Zeugnis ab für die verschiedenartigsten Lösungsversuche dieses Problems. Bis zur Serienreife ist bis jetzt nur ein Patent gediehen. ( Wankel ) Von den durch Schieber gesteuerten Modellen ist noch keines serienreif.Dies liegt vor allem an folgenden Nachteilen: 1.) Die Verbrennungsräume sind ungünstig gestaltet, dadurch entsteht ein schlechter Wirkungsgrad.There have been efforts for a long time, the reciprocating piston engines by. Replace rotary motors. The main reason for these efforts is improvement the efficiency, vibration-free running, easier manufacture and longer Durability. The previously published patent and disclosure documents provide evidence starting for the most diverse attempts at solving this problem. Until it is ready for series production only one patent has flourished so far. (Wankel) Of those controlled by sliders None of the models are ready for series production, mainly due to the following disadvantages: 1.) The combustion chambers are poorly designed, which results in a bad one Efficiency.
2.) Das Gemisch und die Verbrennungsrückstände müssen lange Wege zurücklegen . Oftmals wird das komprimierte Gemisch in e Speichrräume oder in einen separaten Arbeitskreis gepreßt.2.) The mixture and the combustion residues have to travel long distances . Often the compressed mixture is stored in e storage spaces or in a separate one Working group pressed.
Die Nachteile dieser Anordnungen sind Druckverlust, Verschmutzung der Kanäle, Abdichtprobleme und Abkühlung der Gase. The disadvantages of these arrangements are pressure loss and contamination the ducts, sealing problems and cooling of the gases.
3.) Es werden mehrere Schieber pro Verbrennungsraum benötigt, die oftmals ungesteuert sind. Außerdem sind die Schieber massiv und deshalb verhältnismäßig schwer.3.) Several slides are required per combustion chamber, which are often uncontrolled. In addition, the slides are massive and therefore proportionate heavy.
4.) Die Schieber sind gerade ausgebildet und in Kanälen frei geführt. Werden die Schieber durch Kompressions- oder Explosionsdruck belastet, sperren sie durch Hebelwirkung oder sind bestenfalls nur noch schwer zu bewegen. Dadurch wird der Läufer gebremst.4.) The slides are straight and freely guided in channels. If the slides are loaded by compression or explosion pressure, they lock by leverage or are at best difficult to move. This will the runner braked.
5.) Die Schieber werden von Schraubenfedern gegen den Läufer gedrückt. Zwischen oberem und unterem Arbeitspunkt der Schieber ist ein großer Druckunterschied.5.) The slides are pressed against the runner by helical springs. There is a large pressure difference between the upper and lower operating point of the slide.
6.) Bei vielen Modellen ist der Läufer nicht gelagert. Die Läufer solcher Motoren neigen zum Rattern oder Schwingen.6.) In many models the runner is not stored. The runners such motors tend to chatter or vibrate.
Außerdem bereitet die Kraftübertragung und die Abdichtung Schwierigkeiten. In addition, the power transmission and the sealing cause difficulties.
7.) Viele Modelle lassen sich schlecht zu größeren Einheiten vergrößern und sind oftmals nur kompliziert zu steuern.7.) Many models are difficult to enlarge to larger units and are often difficult to control.
Von diesen und ähnlichen Nachteilen sind alle Modelle mehr oder weniger betroffen.All models have these and similar disadvantages to a greater or lesser extent affected.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbrennungs-Umlaufmotor zu schaffen, der die oben angeführten Nachteile nicht aufweist.The invention is based on the object of an internal combustion engine to create that does not have the disadvantages listed above.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß folgendermaßen gelöst: .) Der Explosionsraum, der im Explosionstakt vom Verbrennungsraum ( 6a ), vom Läufer ( 2 ) und vom Schieber ( 4a ( Anlage 2 ) begrenzt wird, bietet fast optimale Ausnutzung des Kraftstoffes, da der Explosionsdruck fast über den ganzen Explosionstakt tangential auf den Läufer wirkt.This object is achieved according to the invention as follows:.) The explosion space, the one in the explosion cycle from the combustion chamber (6a), from the rotor (2) and from the slide (4a (Appendix 2) is limited, offers almost optimal utilization of the fuel, since the explosion pressure is tangential to the runner almost over the entire explosion cycle works.
2.) Das Gemisch wird vom Läufer direkt in den Verbrennungsraum gepreßt. Die Zuführung von Gemisch bzw. die Ausstossung der Verbrennungsrückstände geschieht auf dem kürzesten Weg durch die hohl ausgebildeten Schieber, welche gleichzeitig die Funktion der Ventile ausführen.2.) The mixture is pressed directly into the combustion chamber by the rotor. The mixture is fed in and the combustion residues are expelled on the shortest route through the hollow slide, which at the same time execute the function of the valves.
-.) Die Sperrschieber sind entweder mit dem Vergaser oder dem Auspuff verbunden. Sie sind hohl ausgebildet mnd an der Seite zum Läufer verschloßen, somit erfüllen sie einerseits die Funktion von Ventilen, da sie in gesperrtem Zustand die Kammern des Motors abdichten, während sie in betätigtem Zustand die Kammern entweder mit dem Vergaser oder dem Auspuff verbinden. Andererseits erfüllen die Schieber auch die Aufgabe, den Kompressions- bzw. den Explosionsraum zu begrenzen.Durch Kombination des Sperrens sowie des Ansaugens bzw. des Sperrens und des Ausstoßens durch jeweils einen Schieber ist es möglich, die Zahl der Schieber auf 2 pro Verbrennungsraum zu reduzieren.-.) The gate valves are either with the carburetor or the exhaust tied together. They are hollow and closed on the side of the runner, thus on the one hand they fulfill the function of valves, since they are in the blocked state seal the chambers of the engine while in the actuated state the chambers Connect to either the carburetor or the exhaust. On the other hand, they meet Slide also has the task of limiting the compression or explosion space Combination of locking and suction or locking and ejection With one slider each, it is possible to reduce the number of sliders to 2 per combustion chamber to reduce.
4.) Die Schieber sind kreisbogenförmig gekrümmt. Sie wenden durch Fenster in den Gehäuseseitenwäniden -starr mit Verstrebungsteilen verbunden,- welche im Zentrum der Schieberkrümmung gelagert sind.Durch diese Anordnung wird der auf die Schieber wirkende Druck auf die Achse weitergeleitet.4.) The slides are curved in a circular arc. You turn through Windows in the side walls of the housing - rigidly connected with strut parts - which are stored in the center of the slide valve curvature. This arrangement means that the the pressure acting on the slide is passed on to the axle.
Die Schieber bleiben immer leichtgängig und bremsen nicht. The slides always move smoothly and do not brake.
5.) Die Federn zum Betätigen der Schieber können an den Verstrebungsteilen der Schieber befestigt werden. Durch Verwendung günstiger Federn ( Spiralfedern ) kann ein langer Federweg erreicht werden, der Andrückunterschied der Schieber zwischen oberem und unterem Arbeitspunkt ist sehr gering.5.) The springs for operating the slider can be attached to the strut parts the slider can be attached. By using inexpensive springs (spiral springs ) a long spring travel can be achieved, the pressure difference of the slide between the upper and lower working point is very low.
6.) Der Läufer ist auf beiden Seiten gelagert. Da die Antriebswelle mit dem Läufer starr verbunden und zentrisch gelagert ist, wird ruhiger Lauf,exakte führung des Läufers und gute Kraftübertragung erreicht.6.) The runner is supported on both sides. As the drive shaft is rigidly connected to the runner and centrally mounted, it runs smoothly and precisely guidance of the runner and good power transmission achieved.
7.) Der Motor kann sowohl in der Zahl der Verbrennungsräume pro Läufer geradzahlig erweitert werden, ebenso kann er durch mehrere Läufer auf derselben Welle erweitert werden.7.) The engine can both in the number of combustion chambers per rotor can be expanded evenly, it can also be extended by several runners on the same Wave to be expanded.
Beliebige Kombinationen beider Erweiterungsmöglichkeiten sind möglich. Die Steuerung kann mechanisch, elektrisch oderpneumatisch ausgeführt sein. Der Motor kann sowohl von der Hauptwelle als auch von separaten Nocke-nwellen aus gesteuert werden. Any combination of both expansion options is possible. The control can be mechanical, electrical or pneumatic. The motor can be controlled from the main shaft as well as from separate cam shafts will.
Funktion des Motors: ( Bezeichnung der Einzelteile nach Anlage 1: Teil 1 = Gehäuse, 2 = Läufer, 3 = Antriebswelle, 4a-+ 4b = Auslaßschieber, 5a + Sb = Einlaßschieber, 6a + 6b = Verbrennungsräume.Function of the engine: (Designation of the individual parts according to Appendix 1: Part 1 = housing, 2 = rotor, 3 = drive shaft, 4a- + 4b = outlet slide, 5a + Sb = inlet valve, 6a + 6b = combustion chambers.
Der Motor arbeitet nach dem Viertaktverfahren. Als Ausgangspunkt gilt die in Anlage 1 gezeichnete Stellung. Der Läufer verschließt die beiden Verbrennungsräume 6a + 6b. Im Verbrennungsraum 6a befindet sich komprimiertes Gemisch, die Kammer unter dem Verbrennungsraum 6a ist mit unkompromiertem Gemisch gefüllt. Der Verbrennungsraum 6b ist leer, während sich in der Kammer oberhalb des Verbrennungsraumes 6b die Verbrennungsrückstände der letzten Explosion befinden. Die Schieber 4a und 5b werden freigegeben und v* durch Federkraft kraftschlüßig gegen den Läufer gedrückt. Die Schieber 5a und 4b bleiben in der gezeichneten Lage gesperrt. Die Schieberkanäle 5a + 5b sind mit dem Vergaser, 4a + 4b mit dem Auspuff verbunden.Der Motor dreht in Pfeilrichtung.The engine works according to the four-stroke process. The starting point is the position shown in Appendix 1. The runner closes the two combustion chambers 6a + 6b. In the combustion chamber 6a there is a compressed mixture, the chamber under the combustion chamber 6a is filled with uncompromised mixture. The combustion chamber 6b is empty, while the combustion residues are in the chamber above the combustion chamber 6b the last explosion. The sliders 4a and 5b are released and v * force-locked against the runner by spring force. The sliders 5a and 4b remain locked in the drawn position. The slide channels 5a + 5b are with the Carburettor, 4a + 4b connected to the exhaust, the engine turns in the direction of the arrow.
Anlage 2 zeigt den Zustand kurz nach der Zündung des Gemisches im Verbrennungsraum 6a. Das explodierende Gemisch treibt den Läufer in Pfeilrichtung weiter. Das sich in der Kammer unterhalb des Verbrennungsraumes 6a befindliche Gemisch strömt in den Verbrennungsraum 6b. Die Verbrennungsrückstände in der Kammer oberhalb des Verbrennungsraumes 6b werden durch den Schieber 4a zum Auspuff abgeleitet.Appendix 2 shows the situation shortly after the ignition of the mixture in Combustion chamber 6a. The exploding mixture drives the runner in the direction of the arrow Further. The mixture located in the chamber below the combustion chamber 6a flows into the combustion chamber 6b. The combustion residue in the chamber above of the combustion chamber 6b are diverted to the exhaust through the slide 4a.
Anlage 3. Das im Verbrennungsraum 6h entzündete Gemisch treibt den Läufer in Pfeilrichtung weiter. Im Verbrennungsraum 6b wird das Gemisch verdichtet, während sich oberhalb des Schiebers 5b eine neue Kammer bildet. In diese Kammer strömt durch den entstehenden Unterdruck frisches Gemisch vom Vergaser durch den Schieber 5b. Die Verbrennungsrückstände werden weiterhin durch den Schieber 4a ausgestoßen. Bei weiterer Drehung des Läufers entspannt sich das explodierende Gemisch immer mehr, während im Verbrennungsraum 6b immer stärkerer Überdruck entsteht.Appendix 3. The mixture ignited in the combustion chamber for 6 hours drives the Runner in the direction of the arrow. The mixture is compressed in the combustion chamber 6b, while a new chamber is formed above the slide 5b. In this chamber the resulting negative pressure causes fresh mixture to flow from the carburetor through the Slide 5b. The combustion residue continues to be expelled through the slide 4a. As the rotor turns further, the exploding mixture always relaxes more, while the overpressure in the combustion chamber 6b increases.
Die Kammer oberhalb des Schiebers 5b wird immer größer und füllt e sich witerhin mit Gemisch, während die Verbrennungsrückstände vollends durch Schieber 4a ausgestoßen werden. Die Schieber 4a w und 5b werden vom Läufer #ieder in ihre Ausgangsstellung gedrückt.The chamber above the slide 5b becomes larger and larger and fills e witerhin with mixture, while the combustion residues completely through slide 4a are expelled. The sliders 4a w and 5b are moved into their Initial position pressed.
Nach einer Drehung um 1800 ist wieder der Zustand nach Anlage 1 erreicht, allerdings sind jetzt die Ladungsverhältnisse umgekehrt. Verbrennungsraum 6a ist leer, die Kammer darunter mit Verbrennungsrückständen gefüllt. Im Verbrennungsraum 6b befindet sich komprimiertes, in der Kammer darüber unkomprimiertes Gemisch. Die Schieber 5a und 4b werden freigegeben und durch Federkraft gegen den Läufer gedrückt, während die Schieber 4a und 5b jetzt in Ruhelage gehalten werden.After turning around 1800, the status according to Appendix 1 is reached again, however, the charge ratios are now reversed. Combustion chamber 6a is empty, the chamber below is filled with combustion residues. In the combustion chamber 6b there is a compressed mixture which is uncompressed in the chamber above. the Slides 5a and 4b are released and pressed against the runner by spring force, while the slide 4a and 5b are now held in the rest position.
Anlage 4 zeigt den Zustand nach der Zündung des Gemisches im Verbrennungsraum 6b, Das im Verbrennungsraum 6b explodierende Gemisch treibt den Läufer in Pfeilrichtung weiter.Appendix 4 shows the state after ignition of the mixture in the combustion chamber 6b, The mixture exploding in the combustion chamber 6b drives the rotor in the direction of the arrow Further.
Das sich in der oberen Kammer befindliche Gemisch wird in den Verbrennungsraum 6a gepreßt. In die unter dem Schieber 5a entstehende Kammer strömt Gemisch vom Vergaser durch den Schieber 5a. Die Verbrennungsrückstände der vorherigen Explosion werden durch den Schieber 4b zum Auspuff ausgestoßen. Der Läufer dreht sich weiter und drückt die Schieber 5a und 4b wieder in die Ausgangsstellung. Nach weiteren 1800 Drehung ist wieder der Zustand wie am Anfang der Beschreibung erreicht.The mixture in the upper chamber is fed into the combustion chamber 6a pressed. The mixture from the carburetor flows into the chamber under the slide 5a through the slide 5a. The combustion residue from the previous explosion will be ejected through the slide 4b to the exhaust. The runner continues to turn and pushes the slide 5a and 4b back into the starting position. After another 1800 Rotation is the same as at the beginning of the description.
Der Motor kann als Vergaser,- Einspritz,- oder Dieselmotor betrieben werden. Es können Ladekompressoren u.s.w. verwendet werden. Da der Motor wie ein Viertakt-Hubkolbenmotor arbeitet, können die Kraftstoffaufbereitungs- und die elektrischen Einrichtungen aus dem reichlich vorhandenen Angebot entnommen werden.The engine can be operated as a carburetor, injection or diesel engine will. Charge compressors etc. be used. Because the engine is like a Four-stroke reciprocating engine works, the fuel processing and the electric Facilities can be taken from the abundant offer.
Auch Einrichtungen aus dem Zweitaktprogramm z.B. Magnetzündung o.ä. kann unter Umständen vorteilhaft sein.Also facilities from the two-stroke program e.g. magneto ignition or similar. can be advantageous under certain circumstances.
Die Form des Läufers bedingt eine Mindestzahl von 2 Verbrennungsräumen. Die Zahl der Verbrennungsräume kann geradzahlig gesteigert werden z.B. 4, 6 u.s.w. Anlage 5 zeigt einen Motor mit 4 Verbrennungsräumen. Durch die Vermehrung der Verbrennungsräume erzielt man höhere Leistung bei niedrigerer Drehzahl.The shape of the runner requires a minimum of 2 combustion chambers. The number of combustion chambers can be increased evenly e.g. 4, 6 etc. Appendix 5 shows an engine with 4 combustion chambers. By increasing the number of combustion chambers you achieve higher performance at lower speed.
Außerdem können mehrere Läufer auf ein und derselben Welle montiert werden (Reihenmotor). Kombinationen beider Erweiterungsmöglichkeiten sind ebenfalls möglich.In addition, several rotors can be mounted on one and the same shaft be (in-line engine). Combinations of both expansion options are also possible possible.
Die Steuerung der Schieber erfolgt durch Nockenscheiben, welche auf der Welle montiert sind. Die Nockenscheiben wirken auf die Verstrebungsteile der Schieber. Anlage 6 zeigt einen Schieber verbunden mit den Verstrebungsteilen.The control of the slide is done by cam disks, which on are mounted on the shaft. The cam disks act on the bracing parts of the Slider. Appendix 6 shows a slide connected to the strut parts.
Die Verstrebungsteile eines Einlaß- und eines Auslaßschiebers des in Drehrichtung folgenden Verbrennungsraumes können auf derselben Achse gelagert werden. Es kann auch für jeden Schieber eine Achse vorgesehen werden.( Anlage 7).The strut parts of an inlet and an outlet valve of the The combustion chamber following in the direction of rotation can be supported on the same axis will. An axis can also be provided for each slide (Appendix 7).
Die Schieber können auch gleichläufig gelagert sein, wodurch die Steuerung von der Welle aus einfacher zu gestalten ist.The slides can also be mounted in the same direction, thereby controlling the control is easier to design from the shaft.
( Anlage 8) Für einfache Motoren können auch gerade Schieber Verwendung finden, allerdings wird eine Beistungsminderung in Kauf genommen. ( Anlage 9).(Appendix 8) Straight valves can also be used for simple motors find, however, a reduction in benefits will be accepted. (Appendix 9).
Neben der Steuerung durch auf die Welle montierte Nockenscheiben kann auch durch außenliegende Nockenwellen über Kipphebel gesteuert werden. Die Kipphebel wirken ebenfalls auf die Verstrebunsteile der Schieber. Diese Anordnung ist vor allem bei Reihenmotoren interessant. Bei großen Einheiten bietet sich die Steuerung der Schieber durch Gas- oder Flüßigkeitsdruck an.In addition to being controlled by cam disks mounted on the shaft, can also be controlled by external camshafts via rocker arms. The rocker arms also act on the strut parts of the slider. This arrangement is before especially interesting for in-line engines. Control is available for large units the valve is activated by gas or liquid pressure.
Bei dieser Steuerung wird an jedem Schieber ein Steuerzylinder montiert. Es können mehrere Zylinder von einem Ventil betätigt werden. Die Druckfedern können bei dieser Anordnung entfallen.With this control, a control cylinder is mounted on each slide. Several cylinders can be actuated by one valve. The compression springs can omitted in this arrangement.
Die Welle des Motors kann hohl ausgebildet sein, um eine Innenkupplung unterzubringen. Wird der Motor auf eine Antriebsachsz montiert und fest mit Getriebe und Ausgleichsgetriebe verblockt, können die Steckachsen durch die hohle Welle geführt werden.The shaft of the motor can be made hollow around an internal coupling accommodate. If the motor is mounted on a drive axle and fixed with a gear and differential locks, the quick-release axles can be guided through the hollow shaft will.
Der Läufer kann zur Gewichtseinsparung als Hohlkörper ausgebildet werden, ebenso können die Verstrebungsteile der Schieber durch geeignete Aussparungen erleichtert werden.The rotor can be designed as a hollow body to save weight The strut parts of the slide can also be fitted through suitable recesses be relieved.
Um einen Druckverlust beim Betrieb des Motors gu vermeiden, können die einzelnen Kammern durch Dichtleisten, welche fe-dernd am Läufer, am Gehäuse an den Öffnungen für die Schieber und anden Seiten der Schieber angebracht sind gegeneinander abgedichtet werden.In order to avoid a pressure loss when operating the engine gu can the individual chambers by sealing strips, which are spring-loaded on the rotor, on the housing are attached to the openings for the sliders and to the sides of the sliders are sealed against each other.
Da der Motor verhältnismäßig einfach ist, kann er kompakt gebaut werden. Er kann sehr leicht gehalten und in sehr vielen Varianten hergestellt werden. Die Werkstoffe und Abmessungen richten sich nach dem Verwendungszweck.Since the engine is relatively simple, it can be made compact. It can be kept very light and produced in a great number of variants. the Materials and dimensions depend on the intended use.
Weitere Varianten. Ergänzungen und Abänderungen am Motor als Ganzem oder an einzelnen Teilen sind möglich, ohne dabei von dem Erfindungsge-danken und den sich daraus ergebenden Ansprüchen abzuweichen.Other variants. Additions and changes to the engine as a whole or on individual parts are possible without being affected by the inventive idea and to deviate from the resulting claims.
Patentansprüche Claims
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702031164 DE2031164A1 (en) | 1970-06-24 | 1970-06-24 | Four-stroke internal combustion engine controlled by a slide, in which the slide also performs the functions of the valves |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702031164 DE2031164A1 (en) | 1970-06-24 | 1970-06-24 | Four-stroke internal combustion engine controlled by a slide, in which the slide also performs the functions of the valves |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2031164A1 true DE2031164A1 (en) | 1972-01-13 |
Family
ID=5774812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702031164 Pending DE2031164A1 (en) | 1970-06-24 | 1970-06-24 | Four-stroke internal combustion engine controlled by a slide, in which the slide also performs the functions of the valves |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2031164A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996012870A1 (en) * | 1994-10-19 | 1996-05-02 | Lambertus Hendrik De Gooijer | Internal combustion engine |
WO2015108430A1 (en) * | 2014-01-17 | 2015-07-23 | Sanches Páscoa Vaz Mário Rui | Internal combustion engine |
-
1970
- 1970-06-24 DE DE19702031164 patent/DE2031164A1/en active Pending
Cited By (3)
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WO1996012870A1 (en) * | 1994-10-19 | 1996-05-02 | Lambertus Hendrik De Gooijer | Internal combustion engine |
WO2015108430A1 (en) * | 2014-01-17 | 2015-07-23 | Sanches Páscoa Vaz Mário Rui | Internal combustion engine |
US20160326874A1 (en) * | 2014-01-17 | 2016-11-10 | Mário Rui Sanches Páscoa Vaz | Internal combustion engine |
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