DE2557189B2 - Beschleunigungsbrennstoff system an Vergasern für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Beschleunigungsbrennstoff system an Vergasern für Brennkraftmaschinen

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  • Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Beschleunigungsbrennstoffsystem an Vergasern für Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Ein solches Beschleunigungsbrennstoffsystem ist aus der US-PS 19 89 210 bekannt. Die Beschleunigungsbrennstoffdüse des bekannten Beschleunigungsbrennstoffsystems mündet stromauf der Drosselklappe in die Mischkammer des Vergasers. Im Leerlauf wirkt an der Belüftungsöffnung Unterdruck, während an der Beschleunigungsbrennstoffdü-ie annähernd atmosphärischer Druck wirkt, so daß aus dem Vorratsbehälter durch die Beschleunigungsbrennstoffdüse kein Beschleunigungsbrennstoff eingeleitet wird. Wenn dann zur Beschleunigung die Hauptdrosselklappe geöffnet wird, so daß der Belüftungsanschluß von stromab nach stromauf der Hauptdrosselklappe wandert, liegt am Belüftungsanschluß annähernd atmosphärischer Druck an. Wenn sich dann aufgrund des öffnens der Hauptdrosselklappe ein höherer Luftdurchfluß durch die Mischkammer einstellt entsteht in der Mischkammer und somit an der Beschleunigungsbrennstoffdüse ein dem höheren Durchfluß entsprechender Unterdruck, so daß aufgrund des Druckgefälles vom Belüftungsanschluß zur Beschleunigungsbrennstoffdüse Beschleunigungsbrennstoff aus dem Vorratsbehälter in die Mischkammer eingeleitet wird Diese zusätzliche Zufuhr von Beschleunigungsbrennstoff während des Öffnens der Hauptdrosselklappe wirkt einer Abmagerung des Luft-Brennstoff-Gemischs und Kraftstoffmangel während der Beschleunigung entgegen. Nachteilig bei dem bekannten Beschleunigungsbrennstoffsystem ist jedoch, daß das treibende Druckgefälle erst auftritt wenn sich ein gewisser Luftdurchfluß durch die Mischkammer eingestellt hat Dies führt dazu, daß die Zufuhr von Beschleunigungsbrennstoff erst mit einer gewissen Verzögerung nach dem öffnen der Hauptdrosselklappe erfolgt und zwar auch dann, wenn die Zufuhr von Beschleunigungsbrennstoff durch Schwerkraft unterstützt wird, wie dies beim bekannten Beschleunigungsbrennstoffsystem der Fall ist
Um diesem Nachteil der verzögerten Zufuhr von Beschleunigungsbrennstoff wenigstens teilweise entgegenzuwirken, kann während der Beschleunigung mit fetterem Luft-Brennstoff-Gemisch gearbeitet werden, wie dies auch von ebenfalls verzögert ansprechenden mechanischen Beschleunigungspumpen bekannt ist. Diese Überfettung des Gemisches hat jedoch den Nachteil, daß sie den Schadstoffgehalt im Abgas erhöht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Beschleunigungsbrennstoffsystem der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß die Zufuhr von Beschleunigungsbrennstoff mit geringerer Verzögerung erfolgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mündung der Beschleunigungsbrennstoffdüse bei geöffneter Hauptdrosselklappe stromab von dieser liegt
Die erfindungsgemäße Ausbildung hat zur Folge, daß sich das zur Einspeisung des Beschleunigungsbrennstoffs erforderliche Druckgefälle unabhängig vom Luftdurchfluß im Ansaugkanal sofort dann einstellt, wenn der Belüftungsanschluß von stromab nach stromauf der Hauptdrosselklappe wandert, da dann an der Belüftungsöffnung annähernd atmosphärischer Druck und an der Beschleunigungsbrennstoffdüse der Ansaugunterdruck anliegen. Die Einspeisung von Beschleunigungsbrennstoff erfolgt somit praktisch unverzögert. Übermäßige Anreicherung des Luft-Brennstoff-Gemischs zur Kompensation einer Verzögerung ist daher nicht erforderlich, so daß die erfindungsgemäße Ausbildung auch zur Verringerung des Schadstoffgehalts im Abgas während einer Beschleunigung beiträgt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform;
F i g. 2 eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform, bei der die Zufuhr von Beschleunigungsbrennstoff während eines anderen Übergangsbereiches als bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 erfolgt;
Fig.3 eine Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform;
Fig.4 eine Schnittdarstellung einer vierten Ausführungsform, bei der die Beschleunigungsbrennstoffdüse mit der Langsamlaufbrennstoffdüse zusammenfällt; und
Fig.5 (a) bis 5 (d) vier Vorderansichten von verschiedenen Formen der Mündung des Beiüftungsanschlusses.
Im folgenden wird zunächst unter Bezugnahme auf F i g. 1 die erste Ausführungsform erläutert
In einem Ansaugkanal befindet sieb eine herkömmliche schwenkbare Hauptdrosselklappe 2. Durch den Ansaugkanal strömt angesaugte Luft in Richtung der Pfeile von oben nach unten. In der Wand 4 des Ansaugkanales mündet nahe dem in Fig. 1 rechten tu Rand 3i der Hauptdrosselklappe 2 eine Langsamlaufbrennstoffdüse 5, stromab derer eine Leedaufbrennstoffdüse 6 mündet. Der Langsamlaufbrennstoff düse 5 und der Leerlaufbrennstoffdüse 6 wird auf übliche Weise über eine geeignete Gemischbildungsvorrichtung ι ϊ Brennstoff zugeführt
In der Wand 4 des Ansaugkanales mündet nahe demjenigen Rand 32 der Hauptdrosselklappe 2, der sich beim öffnen der Hauptdrosselklappe 2 bezüglich des angesaugten Luftstromes stromab bewegi, ein Belüf- .>» tungsanschluß 7\. Dieser Belüftungsanschluß 7\ befindet sich je nach der Stellung der Hauptdrosselklappe stromauf oder stromab der Hauptdrosselklappe. Wenn sich der Belüftungsanschluß 71 stromab der Hauptdrosselklappe 2 befindet wie dies durch die strichpunktierte :■"> Stellung der Hauptdrosselklappe 2 angedeutet ist ist er hohem Druck, nämlich ungefähr atmosphärischem Druck, ausgesetzt Wenn sich der Belüftungsanschluß 7\ stromab der Hauptdrosselklappe 2 befindet wie dies durch die ausgezogene Stellung der Hauptdrosselklap- w pe 2 gezeigt ist, ist er einem niedrigen Druck, nämif.ch dem Unterdruck im Ansaugkanal, ausgesetzt. Ferner mündet in der Wand 4 des Ansaugkanals eine Beschleunigungsbrennstoffdüse 8|, die sich zumindest dann, wenn der Belüftungsanschluß 7 t stromauf der r> Hauptdrosselklappe 2 liegt, stromab der Hauptdrosselklappe 2 befindet. Der Belüftungsanschluß 7\ und die Beschleunigungsbrennstoffdüse 8i sind über einen Kanal 9 verbunden, in dem sich eine Brennstoffkammer 10 befindet. Der Kanal 9 und die Brennstoffkammer 10 <t" bilden einen Vorratsbehälter für Beschleunigungsbrennstoff. Die Brennstoffkammer 10 hat ein Fassungsvermögen, das ausreicht, um eine bestimmte Brennstoffmenge zusammen mit dem Kanal 9 zwischen dem Belüftungsanschluß 7i und der Beschleunigungsbrennstoffdüse 8ι η zu speichern. Ein Kanal 11 dient zur Versorgung der Brennstoffkammer 10 mit Brennstoff. Zwischen der Brennstoffkammer 10 und dem Belüftungsanschluß 7| befindet sich eine Düse 12, und eine weitere Düse 13 befindet sich zwischen der Brennstoffkammer 10 und >o der Beschleunigungsbrennstoffdüse 8t. Diese Düsen dienen zur Bestimmung der Durchflüsse des Brennstoffes. Ferner befindet sich eine Düse 14 im Kanal 11, die die Menge des zugeführten Brennstoffs bestimmt Um die Herstellung zu erleichtern, ist der Kanal 9 zumindest v> teilweise in einem wärmeisolierenden Teil 16 (siehe F i g. 2) ausgebildet, der über eine Dichtung 15 luftdicht angeschlossen ist.
Im folgenden wird die Funktionsweise der ersten Ausführungsform gemäß F i g. 1 erläutert. mi
Während die Brennkraftmaschine im Leerlauf läuft, wird Brennstoff hauptsächlich durch die Leerlaufbrennstoffdüse 6 geliefert. Während dieser Zeit befindet sich die Hauptdrosselklappe 2 in ihrer ausgezogen dargestellten, geschlossenen Stellung, so daß der Belüftungs- «' anschluß 7i stromab der Hauptdrosselklappe 2 liegt. Daher wirkt der Unterdruck im Ansaugkanal sowohl am Belüftungsanschluß 7\ als auch an der Beschleunigungsbrennstoffdüse 8|. Durch entsprechende Bemessung der Düsen 12 und 13 ist dafür gesorgt daß während des Leerlaufs fast der gesamte durch den Kanal 11 zugeführte Brennstoff in der Brennstoffkammer 10 gespeichert wird und nicht aus dieser abfließt Wenn dann die Hauptdrosselklappe 2 bis in die strichpunktiert dargestellte Stellung oder weiter geöffnet wird, geht die Brennkraftmaschine vom Leerlauf zum Langsamlauf oder einem noch schnelleren Lauf über. Dann wird der tür den Langsamlauf benötigte Brennstoff durch die Langsamlaufbrennstoffdüse 5 geliefert Bei dem bekannten Vergaser tritt eine gewisse Ansprechverzögerung beim Übergang vom Leerlaufbetrieb, währenddessen der Brennstoff durch die Leerlaufbrennstoffdüse geliefert wird, zum Langsamlaufbetrieb auf, währenddessen der Brennstoff durch die Langsamlaufbrennstoffdüse 5 geliefert wird. Eine ähnliche Ansprechverzögerung tritt bei dem bekannten Vergaser auch im Übergangsbereich vom Langsamlaufbetrieb zum Schnellaufbetrieb auf. In diesen Übergangsbereichen wird daher das gewünschte Luft-Brennstoff-Verhältnis erst verzögert erreicht wogegen bei dem Beschleunigungsbrennstoffsystem gemäß F i g. 1 praktisch keine Verzögerung auftritt Beim Übergang vom Leerlauf zum Langsamlauf bewirkt das öffnen der Hauptdrosseiklappe 2, daß deren Rand 32 sich nach unten bewegt so daß der Belüftungsanschluß 7, stromauf der Hauptdroiselklappe zu liegen kommt Dadurch wird ein Druckunterschied zwischen dem hohen Druck, der an dem stromauf der Hauptdrosselklappe liegenden Belüftungsanschluß 7t herrscht und dem Unterdruck erzeugt der an der stromab der Hauptdrosselklappe 2 liegenden Beschleunigungsbrennstoffdüse 8i herrscht Dieser Druckunterschied drückt den im Kanal 9 und in der Brennstoffkammer 10 gespeicherten Brennstoff durch die Düse 13 und die Beschleunigungsbrennstoffdüse 8| in den Ansaugkanal 1. Diese Brennstoffeinspritzung durch die Beschleunigungsbrennstoffdüse 8i erfolgt schnell, da der Druckunterschied sofort beim öffnen der Hauptdrosselklappe und nicht erst nach einer Erhöhung des Luftdurchflusses im Ansaugkanal auftritt. Somit wird die Ansprechverzögerung im Übergangsbereich zwischen Leerlauf und Langsamlauf vollständig ausgeglichen bzw. behoben und die Abmagerung des Luft-Brennstoff-Gemischs verhindert.
Die zuvor beschriebene Ausführungsform ist so ausgelegt, daß sie den Brennstoffmangel ausgleicht, der durch die Ansprechverzögerung im Ubergangsbereich vom Leerlaufsystem zum Langsamlaufsystem hervorgerufen wird. Es ist jedoch auch möglich, das Beschleunigungsbrennstoffsystem so auszubilden, daß es den Brennstoffmangel im Übergangsbereich zwischen dem Langsamlaufsystem und dem Schnellaufsystem ausgleicht, wie dies bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 der Fall ist.
Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform ist der Belüftungsanschluß 72 in der Wand 4 des Ansaugkanales 1 an einer Stelle ausgebildet, die sich etwas stromab des Randes 32 der Hauptdrosselklappe 2 befindet, wenn deren entgegengesetzter Rand 3t sich dem stromab gelegenen Rand 17 der Langsamlaufbrennstoffdüse 5 nähert
Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform geht der am Belüftungsanschluß 72 wirkende Druck im Übergangsbereich, der auftritt, wenn sich die Hauptdrosselklappe 2 in Öffnungsrichtung aus ihrer Langsamlaufstellung, die in F i g. 2 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist, in ihre Schnellaufstellung dreht, die in
Fig.2 strichpunktiert dargestellt ist, vom Unterdruck im Ansaugkanal auf fast atmosphärischen Druck über. Wenn nämlich die Hauptdrosselklappe 2 nur teilweise geöffnet ist, — dies ist in F i g. 2 mit ausgezogenen Linien dargestellt und entspricht dem Langsamlauf —, befindet sich der Belüftungsanschluß 7^ noch stromab des Randes 32- In dieser Stellung liegt die Langsamlaufbrennstoffdüse 5 stromab des Randes 3|, damit Brennstoff in für Langsamlauf geeigneter Menge eingeleitet wird. Im Übergangsbereich wird dann jedoch aufgrund des Druckunterschiedes zwischen dem Belüftungsanschluß 72 und der Beschleunigungsbrennstoffdüse 8i durch die Beschleunigungsbrennstoffdüse 8, in den Ansaugkanal 1 Brennstoff eingespritzt, wobei die Ansprechgeschwindigkeit sehr hoch ist.
Die beiden in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen zeigen, daß die Lage der Mündung des Belüftungsanschlusses 7| bzw. 72 geeignet gewählt werden kann. In ähnlicher Weise kann auch die Lage der Mündung der Beschleunigungsbrennstoffdüse 8i geeignet gewählt werden.
Bei der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform befindet sich die Beschleunigungsbrennstoffdüse 82 in der Wand des Ansaugkanales 1 an einer Stelle, die noch stromauf der Hauptdrosselklappe 2 liegt, wenn der Belüftungsanschluß 7| sich noch stromab des Randes 32 der Hauptdrosselklappe befindet, d. h. wenn die Hauptdrosselklappe 2 die in Fig.3 ausgezogen dargestellte Stellung einnimmt. Die Beschleunigungsbrennstoffdüse 82 gelangt jedoch auf die stromab gelegene Stellung der Hauptdrosselklappe 2, sobald der Belüftungsanschluß 7| beim öffnen der Hauptdrosselklappe 2 auf deren stromauf gelegene Seile gelangt, d. h. wenn die Hauptdrosselklappe 2 die in Fig.3 strichpunktiert dargestellte Stellung einnimmt
Bei der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform liegt die Mündung der Beschleunigungsbrennstoffdüse 82 immer stromauf der Hauptdrosselklappe 2, solange die Mündung des Belüftungsanschlusses 7\ stromab der Hauptdrosselklappe liegt, so daß während dieser Zeit durch die Beschleunigungsbrennstoffdüse 82 kein Brennstoff eingeleitet wird. Daher kommt es im Leerlauf, währenddessen die Hauptdrosselklappe 2 ihre ausgezogene Stellung einnimmt, nicht zur Einspeisung von Brennstoff. Durch die Beschleunigungsbrennstoffdüse 82 wird in den Ansaugkanal 1 Brennstoff nur dann eingespritzt, wenn sich die Hauptdrosselklappe in ihrer strichpunktiert dargestellten Langsamlaufstellung befindet
Fig.4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform, bei der die Langsamlaufbrennstoffdüse mit der Beschleunigungsbrennstoffdüse zusammenfällt Ein Kanal 18, der der Langsamlaufbrennstoffdüse 5 und der Leerlaufbrennstoffdüse 6 Brennstoff zuführt, dient auch als Brennstoffzufuhrkanal für die Brennstoffkammer 10. Der Kanal 18 ist mit dem Abschnitt des Kanals 9 verbunden, der zwischen der Langsamlaufbrennstoffdüse 5 und der Düse 13 verläuft Der Brennstoff für die Brennstoffkammer 10 wird daher durch den Kanal 18, den Kanal 9 und die Düse 13 zugeführt Da diese Ausführungsform im übrigen mit der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform übereinstimmt, erübrigt sich eine weitere Beschreibung ihres Aufbaus.
Während der Belüftungsanschluß 7| der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform bei einer Drehung der Hauptdrosselklappe 2 aus ihrer mit ausgezogenen Linien dargestellten Leerlaufstellung in ihre strichpunktiert dargestellte Langsamlaufstellung aus seiner Lage
stromab der Hauptdrosselklappe 2 in eine Lage stromauf der Hauptdrosselklappe 2 übergeht, gelangt die Langsamlaufbrennstoffdüse 5 auf die stromab gelegene Seite des Randes 3i der Hauptdrosselklappe 2 wodurch das Druckgleichgewicht zwischen dem Druck am Belüftungsanschluß 7i und dem Druck an der auch als Beschleunigungsbrennstoffdüse wirkenden Langsamlaufbrennstoffdüse 5 aufgehoben wird. Der Brennstoff im Kanal 9 und in der Brennstoffkammer 10 wird daher aus der Langsamlaufbrennstoffdüse 5 in der Ansaugkanal 1 eingespritzt, wobei die Ansprechgeschwindigkeit sehr hoch ist
Für alle beschriebenen Ausführungsformen gilt, daO der Belüftungsanschluß und die Beschleunigungsbrennsioifdüse auf praktisch diametral entgegengesetzten Seiten des Ansaugkanals 1 und ferner auf entgegengesetzten Seiten der Hauptdrosselklappenschwenkachse angeordnet sind, die quer zum Ansaugkanal 1 verläuft.
Ferner muß bei allen Ausführungsformen die Verbindung zwischen dem Belüftungsanschluß 7i bzw. 72 und der Beschleunigungsbrennstoffdüse 81 bzw. 8; prinzipiell so sein, daß der Brennstoff im Kanal 9 und gegebenenfalls der Brennstoffkammer 10 durch höheren Druck am Belüftungsanschluß aus der Beschleunigungsbrennstoffdüse herausgedrückt wird. Höherer Druck an der Beschleunigungsbrennstoffdüse darf der Brennstoff nicht durch den Belüftungsanschluß drücken können.
Der zeitliche Verlauf der Einspritzung von Beschleunigungsbrennstoff wird auch durch die Querschnittsform der Mündung des Belüftungsanschlusses beeinflußt. Mögliche Querschnittsformen für den Belüftungsanschluß sind in den F i g. 5 (a) bis 5 (d) dargestellt, ohne daß dadurch eine Beschränkung auf diese Querschnittsformen erfolgen soll.
Die in F i g. 5 (a) dargestellte Querschnittsform ist fast kreisförmig. Ein Belüftungsanschluß 7\ bzw. 72 dieser Form hat eine durchschnittliche Ansprechcharakteristik, wobei der angesaugte Luftstrom in Richtung des Pfeiles von oben nach unten strömt.
Bei dem in Fig.5 (b) dargestellten Querschnitt handelt es sich um einen senkrechten Schlitz, der eine Länge h und eine verhältnismäßig geringe Breite b hat Eine solche Mündung ermöglicht, daß die freie Fläche allmählich entsprechend der öffnung der Hauptdrosselklappe zunimmt Eine solche Mündung führt dazu, daß das Beschleunigungsbrennstoffsystem erst voll anspricht wenn die Hauptdrosselklappe schnell bzw. plötzlich geöffnet wird.
In F i g. 5 (c) ist ein dreieckiger Querschnitt gezeigt dessen Querschnittsfläche in Richtung zur stromauf gelegenen Seite der Hauptdrosselklappe langsamer und in Richtung zur stromab gelegenen Seite der Hauptdrosselklappe schneller zunimmt Ein solcher Belüftungsanschluß 7i oder 72 soll die Wirkung des Beschleunigungsbrennstoffsystems eher bei erhöhtet Schwenkgeschwindigkeit und bei größerer öffnung dei Hauptdrosselklappe herbeiführen.
Bei dem in Fig.5 (d) dargestellten Querschnitt handelt es sich um einen waagerechten Schlitz, der in Strömungsrichtung der angesaugten Luft eine verhältnismäßig geringe Länge h und eine verhältnismäßig große Breite b hat, so daß der gesamte Belüftungsanschluß 7) oder 72 schon auf die stromauf gelegene Seite der Hauptdrosselklappe 2 kommt, wenn sich diese etwas öffnet oder auch langsam dreht Ein solcher Belüftungsanschluß kann bereits auf eine sehr geringfügige Drehung der Hauptdrosselklappe 2 ansprechen.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Beschleunigungsbrennstoff system an Vergasern für Brennkraftmaschinen mit einem Vorratsbehälter für Beschleunigungsbrennstoff, der mit der Brennstoffkammer des Vergasers verbunden ist und einen Belüftungsanschluß an einem Abschnitt des Ansaugkanals des Vergasers aufweist, der beim öffnen der geschlossenen Hauptdrosselklappe von stromab nach stromauf der Hauptdrosselklapne wandert, sowie einen Anschluß an eine in den Ansaugkanal mündende Beschleunigungsbrennstoffdüse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung der Beschleunigungsbrennstoffdüse (8,, 82) bei geöffneter Hauptdrosselklappe (2) stromab von dieser liegt
2. Beschleunigungsbrennstoffsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Belüftungsanschluß (7i) vom Rand (32) der Hauptdrosselklappe (2) beim Verlassen der Leerlaufstellung überstrichen wird.
3. Beschleunigungsbrennstoffsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Belüftungsanschluß (72) vom Rand (32) der Hauptdrosselklappe (2) beim Verlassen der Langsamlaufstellung überstrichen wird.
4. Beschleunigungsbrennstoffsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungsbrennstoff düse (81) auch bei geschlossener Hauptdrosselklappe (2) stromab der Hauptdrosselklappe mündet
5. Beschleunigungsbrennstoffsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Beschleunigungsbrennstoffdüse (82) bei geschlossener Hauptdrosselklappe (2) stromauf der Hauptdrosselklappe mündet und erst dann stromab der Hauptdrosselklappe mündet, wenn der Belüftungsanschluß (7|) stromauf der Hauptdrosselklappe liegt.
6. Beschleunigungsbrenr.stoftsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Vergaser eine in den Ansaugkanal mündende Langsamlaufbrennstoffdüse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung der Langsamlaufbrennstoffdüse (5) mit der Mündung der Beschleunigungsbrennstoffdüse zusammenfällt.
DE2557189A 1975-04-19 1975-12-18 Beschleunigungsbrennstoffsystem an Vergasern für Brennkraftmaschinen Expired DE2557189C3 (de)

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