DE2700678A1 - Speed limiter for combustion engines - has short circuit switch eliminating spark generation on exceeding given speed - Google Patents
Speed limiter for combustion engines - has short circuit switch eliminating spark generation on exceeding given speedInfo
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- F02P9/00—Electric spark ignition control, not otherwise provided for
- F02P9/002—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
- F02P9/005—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression by weakening or suppression of sparks to limit the engine speed
Abstract
Description
R. 3*57 3R. 3 * 57 3
20.12.1976 Ve/HmDecember 20, 1976 Ve / Hm
Anlage zur PatentanmeldungAttachment to Patent application
ROBERT BOSCH ROBERT BOSCH GHBH, 7OOQ STUTTGART 1GHBH, 7OOQ STUTTGART 1
Drehzahlbegreηzungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen Speed limit device for internal combustion engines
Es wird eine Drehzahlbegrenzungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen vorgeschlagen, die dazu dient, entweder die Brennkraftmaschine vor Überlastung zu schützen oder aber eine feste Grenzdrehzahl einzustellen. Die Drehzahlbegrenzungsvorrichtung wirkt auf die Zündanlage der Brennkraftmaschine ein, die üblicherweise aus einem steuerbaren Schalter im Primärstromkreis einer Zündspule und aus wenigstens einer Zündstrecke im Sekundärstromkreis dieser Zündspule besteht. Parallel zu diesem steuerbaren Schalter ist ein elektronischer Kurzschlußschalter vorgesehen, dem eine Steuerschaltung zugeordnet ist, in der in Abhängigkeit von drehzahlproportionalen Signalen der Speicherwert einer Speichervorrichtung beeinflußbar ist. Diese Speichervorrichtung ist über eine Schwellwertstufe mit der Steuerelektrode des elektronischen Kurzschlußschalters verbunden, so daß bei Überschreitung einer Grenzdrehzahl die Erzeugung eines Zündfunkens vermieden wird.It becomes a speed limiting device for internal combustion engines proposed that serves either the internal combustion engine to protect against overload or to set a fixed limit speed. The speed limiting device acts on the ignition system of the internal combustion engine, which usually consists of a controllable switch in the Primary circuit of an ignition coil and at least one ignition gap in the secondary circuit of this ignition coil. In parallel with this controllable switch, an electronic short-circuit switch is provided, which has a control circuit is assigned, in which the memory value of a memory device as a function of speed-proportional signals can be influenced. This memory device is connected to the control electrode of the via a threshold value stage Electronic short-circuit switch connected, so that when a limit speed is exceeded, the generation of an ignition spark is avoided.
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Die Erfindung geht aus von einer Drehzahlbegrenzungsvorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Drehzahlbegrenzungsvorrichtung aus der DT-OS 1 906 bekannt, bei der die Drehzahlbegrenzung jedoch ab einer bestimmten Amplitude eines induktiven Gebers über eine Zenerdiode ausgelöst wird. Dies hat den Nachteil, daß diese Drehzahlbegrenzungsvorrichtungen nur bei Zündanlagen mit induktiven Gebern Verwendung finden können. Aufgrund von Fertigungstoleranzen eines solchen Gebers muß jedes Gerät auf den betreffenden Geber abgestimmt werden. Ternperaturschwankungen am Geber bewirken große Schwankungen der Grenzdrehzahl. Da der Geber bei dieser bekannten Anordnung über eine Kippstufe während einer bestimmten Zeit willkürlich kurzgeschlossen wird, erfolgt eine harte Abstellung mit großer Hysterese, was sich bei einem Fahrzeug durch einen Ruck auswirkt. Ein solcher Ruck kann eine beachtliche Gefahrenquelle z.B. bei Rennfahrzeugen darstellen, insbesondere dann, wenn dieser Ruck bei nasser Straße in einer Kurve auftritt. Aus den erwähnten Gründen ist ein Einsatz dieser bekannten Schaltung für eine Doppelzündung, d.h. für eine Zündanlage mit zwei Zündspulen ungeeignet.The invention is based on a speed limiting device according to the genre of the main claim. It is already a speed limiting device from DT-OS 1 906 known, in which the speed limitation, however, from a certain amplitude of an inductive encoder via a Zener diode is triggered. This has the disadvantage that these speed limiting devices can only be used in ignition systems with inductive sensors. Due to manufacturing tolerances of such a transmitter, each device must be on the relevant Donors are coordinated. Temperature fluctuations at the encoder cause large fluctuations in the limit speed. There the encoder in this known arrangement arbitrarily short-circuited via a trigger stage for a certain time there is a hard shutdown with a large hysteresis, which has the effect of a jolt in a vehicle. A Such a jolt can represent a considerable source of danger, e.g. in racing vehicles, especially if this Jolt occurs in a curve on a wet road. For the reasons mentioned, this known circuit is to be used for double ignition, i.e. unsuitable for an ignition system with two ignition coils.
Aus der Zeitschrift "Auto Volt", Mai 1971, Seite 13, ist ebenfalls eine Drehzahlbegrenzungsvorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs bekannt ■> bei der jedoch der elektronische Kurzschlußschalter parallel zur Primärwicklung der Zündspule geschaltet ist. Diese Anlage ist einmal nicht für Anlagen mit mehreren Zündspulen geeignet, da jeder Primärwicklung ein elektronischer Kursschlußschalter zugeordnet werden müßte. Zum weiteren ist die Funktion der Ansteuerschaltung nicht geoffenbart, so daß der Fachmann keine Lehre zum technischen Handeln entnehmen kann und nicht zu der erfindungsgemäßen, ruckfreien Anordnungen gelangen kann.From the magazine "Auto V", May 1971, page 13, is also a speed limitation device according to the preamble of the main claim is known ■> However, the electronic short-circuit switch is connected in parallel with the primary winding of the ignition coil in. This system is not suitable for systems with several ignition coils, since an electronic course switch would have to be assigned to each primary winding. Furthermore, the function of the control circuit is not disclosed, so that the person skilled in the art cannot infer any teaching on technical action and cannot arrive at the jolt-free arrangements according to the invention.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Gerät für alle Zündanlagen von Brennkraftmaschinen verwendbar ist, die mechanische Unterbrecher oder kontaktlose Geber aufweisen. Eine Nachrüstung von Zündanlagen mit diesem Gerät ist leicht über einen Anschluß möglich (bei Zündanlagen mit mehreren Zündspulen ergibt sich die Zahl der Anschlüsse aus der Zahl der Zündspulen). Eine Anpassung an den Geber ist nicht erforderlich. Die Einstellung der Grenzdrehzahl ist durch einen verstellbaren Widerstand leicht möglich. Darüber hinaus ist der Begrenzer nicht zündspannungsabhängig. Die Drehzahlbegrenzung setzt sehr weich ein und weist eine kleine Hysterese auf, was für den Sportbetrieb besondes wichtig ist. Bei langsamem Erreichen der Grenzdrehzahl werden zunächst einzelne Zündimpulse ausgetastet, wodurch diese weich einsetzende Begrenzung zustande kommt. Bei sehr schnellem Erreichen der Grenzdrehzahl v/ird die Zündung ganz unterdrückt und setzt bei abfallender Drehzahl durch Zulassen einzelner Zündimpulse wieder weich ein, wodurch auch für diesen Fall ein ruckfreies Arbeiten gewährleistet ist. Darüber hinaus ist die Zündanlage ohne zusätzlichen Zündaufwand für Zündanlagen mit mehreren Zündspulen einsetzbar.The device according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the device can be used for all ignition systems of internal combustion engines, the mechanical breaker or contactless Have donors. Retrofitting ignition systems with this device is easily possible via a connection (with Ignition systems with several ignition coils, the number of connections results from the number of ignition coils). An adjustment to the encoder is not required. The setting of the limit speed is easy thanks to an adjustable resistor possible. In addition, the limiter is not dependent on the ignition voltage. The speed limitation starts very softly and has a small hysteresis, which is particularly important for sports operations. When the speed limit is slowly reached individual ignition pulses are initially blanked, whereby this soft onset of limitation comes about. When the limit speed is reached very quickly, the ignition is completely suppressed and starts when the speed drops by allowing individual ignition pulses it softens again, which also guarantees jerk-free work in this case is. In addition, the ignition system can be used for ignition systems with multiple ignition coils without additional ignition effort.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Drehzahlbegrenzungsvorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß die drehzahlproportionalen Signale über eine Impulsformerstufe zur Erzeugung von Rechtecksignalen einer Torstufe zuführbar sind, über die Signale einer Versorgungsquelle in die Speichervorrichtung gelangen können. Die Versorgungsquelle ist dabei steuerbar ausgebildet, so daß eine einfache Einstellung der Grenzdrehzahl auch nachträglich noch möglich ist.The measures listed in the subclaims are advantageous developments and improvements of the main claim specified speed limiting device possible. It is particularly advantageous that the speed-proportional signals can be fed to a gate stage via a pulse shaper stage for generating square-wave signals, via the signals a supply source can get into the storage device. The supply source is designed to be controllable, so that a simple setting of the limit speed is also possible afterwards.
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Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt die schaltungsmäßige Ausführung als Blockschaltbild.An embodiment of the invention is shown in the drawing and in more detail in the following description explained. The single figure shows the circuit implementation as a block diagram.
Zunächst sei die dargestellte, an sich bekannte Zündanlage einer Brennkraftmaschine beschrieben. Eine vorzugsweise mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbundene Geberanordnung 10 ist so ausgebildet, daß durch ein sich drehendes Teil 100 zwei Schalter 101 und 102 betätigbar sind. Diese Geberanordnung kann als mechanische Unterbrechervorrichtung ausgebildet sein, jedoch sind äquivalent auch Ausführungen als induktiver Geber, Hall-Geber oder optischer Geber möglich. Bei den letzten sind die beiden Schalter 101 und 102 vorzugsweise als Transistoren oder Thyristoren ausgebildet. Diese Schalter 101 und 102 sind jeweils zwischen je eine Primärwicklung zweier Zündspulen 11, 12 und Masse geschaltet. Die gegenüberliegenden Anschlüsse dieser Primärwicklungen sind mit einer Klemme 9 verbunden, die ihrerseits an den positiven Pol einer Versorgungsspannungsquelle angeschlossen ist. Die ebenfalls mit den Schaltern 101 und 102 in Verbindung stehenden Sekundärwicklungen der Zündspulen 11, 12 sind über je eine Zündstrecke 13, 1*1 an Masse angeschlossen. Diese Zündstrecken 13, 1*1 sind bei Brennkraftmaschinen üblicherweise als Zündkerzen ausgebildet. Bei mehreren Zündkerzen können in bekannter Weise ein oder mehrere Hochspannungsverteiler vorgesehen sein. Solche sogenannten Doppelzündanlagen sind bei Sportfahrzeugen verbreitet. Für Gebrauchsfahrzeuge kann ein System 102, 12, 1*4 entfallen.First, the illustrated, known ignition system of an internal combustion engine will be described. One preferably with the crankshaft of an internal combustion engine connected sensor arrangement 10 is designed so that two switches 101 and 102 can be actuated by a rotating part 100. These The encoder arrangement can be designed as a mechanical interrupter device, but designs are also equivalent possible as an inductive transmitter, Hall transmitter or optical transmitter. In the latter case, the two switches 101 and 102 are preferred designed as transistors or thyristors. These switches 101 and 102 are each between a primary winding two ignition coils 11, 12 and ground connected. The opposite terminals of these primary windings are connected to a terminal 9, which in turn is connected to the positive pole of a supply voltage source. the Secondary windings of the ignition coils 11, 12, which are also connected to the switches 101 and 102, are each via one Ignition gap 13, 1 * 1 connected to ground. These ignition sections 13, 1 * 1 are usually used as spark plugs in internal combustion engines educated. If there are several spark plugs, one or more high-voltage distributors can be provided in a known manner be. Such so-called double ignition systems are common in sports vehicles. A system can be used for utility vehicles 102, 12, 1 * 4 are not applicable.
Der Verknüpfungspunkt zwischen dem elektrischen Schalter und der Zündspule 11 ist mit der eigentlichen Drehzahlbegrenzungsvorrichtung 15 verbunden, wobei dieser Verknüpfungspunkt über eine Entkoppelungsdiode 16 mit einer Sieb- und/oder Glättungsschaltung 17 X^P1WVj ^n is^ffc Diese Schaltung dientThe connection point between the electrical switch and the ignition coil 11 is connected to the actual speed limiting device 15, this connection point being used via a decoupling diode 16 with a filter and / or smoothing circuit 17 X ^ P 1 WVj ^ n is ^ ffc This circuit is used
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3G :. ;·3G:. ; ·
zur Aussiebung von Störimpulsen, was einmal durch Abschneiden von hohen Amplituden durch eine Zenerdiode und zum anderen durch Unterdrückung mittels eines Kondensators erfolgen kann. Solche Siebschaltungen zur Unterdrückung von Störinipulsen sind in vielfältiger Weise bekannt und können je nach Bedarf eingesetzt werden. Der Ausgang der Siebschaltung 17 ist über eine Differenzierstufe 18 und eine Impulsformerstufe 19 mit dem Steuereingang einer vorzugsweise als Transistor ausgebildeten Torstufe 20 verbunden. Die Impulsformerstufe ist vorzugsweise zur Erzeugung von gleichmäßigen Rechtecksißnalen vorgesehen und kann z.B. als Schmitt-Trigger oder monostabile Kippstufe ausgebildet sein. Die Klemme 9 ist über die Reihenschaltung eines vorzugsweise als verstellbarer Widerstand ausgebildeten Stellglieds 21 mit der Schaltstrecke der Vorstufe 20 sowie einer vorzugsweise als Kondensator ausgebildeten Speichervorrichtung 22 mit Hasse verbunden. Der gespeicherte Wert der Speichervorrichtung 22 ist einer Schwellwertstufe 23 zugeführt, deren Ausgang mit dem Steuereingang eines elektronischen Kurzschlußschalters 2h verbunden ist. Dieser elektronische Kurzschlußschalter 24 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Thyristor dargestellt. Der Verknüpfungspunkt zwischen dem elektrischen Schalter 101 und der Zündspule 11 ist weiterhin über die Reihenschaltung einer zweiten Entkopplungsdiode 25 mit der Schaltstrecke des Kurzschlußschalters 2>\ an Masse angeschlossen. Eine dritte Etnkoppelungsdiode 26 ist zwischen dem Verknüpfungspunkt des elektrischen■Schalters 102 mit der Zündspule 12 und dein Verknüpfungspunkt der zweiten Entkopplungsdiode 25 mit dem Kurzschlußschalter 2k geschaltet. for filtering out interference pulses, which can be done on the one hand by cutting off high amplitudes using a Zener diode and on the other hand by suppressing them using a capacitor. Such filter circuits for suppressing interference pulses are known in many ways and can be used as required. The output of the filter circuit 17 is connected via a differentiating stage 18 and a pulse shaper stage 19 to the control input of a gate stage 20, preferably designed as a transistor. The pulse shaper stage is preferably provided for generating uniform rectangle signals and can be designed, for example, as a Schmitt trigger or a monostable multivibrator. Terminal 9 is connected in series with an actuator 21, preferably designed as an adjustable resistor, to the switching path of preliminary stage 20 and a storage device 22, preferably designed as a capacitor, with Hasse. The stored value of the storage device 22 is fed to a threshold value stage 23, the output of which is connected to the control input of an electronic short-circuit switch 2h . This electronic short-circuit switch 24 is shown as a thyristor in the illustrated embodiment. The point of connection between the electrical switch 101 and the ignition coil 11 is also connected to ground via the series connection of a second decoupling diode 25 with the switching path of the short-circuit switch 2> \. A third coupling diode 26 is connected between the point of connection of the electrical switch 102 with the ignition coil 12 and the point of connection of the second decoupling diode 25 with the short-circuit switch 2k.
Die Wirkungsweise der im Ausführungsbeispiel dargestellten Anordnung besteht darin, daß Signale des elektrischen Schalters 101 in der Siebschaltung 17 von Störimpulsen befreit und in der Differenzierstufe 18 differenziert werden. Am Ausgang dieser Differenzierstufe 18 werden dadurch kurze,The mode of operation of the arrangement shown in the embodiment is that signals of the electrical Switch 101 in the filter circuit 17 is freed from interference pulses and differentiated in the differentiating stage 18. At the output of this differentiating stage 18, short,
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gleichmäßige Signale im Rhythmus der Betätigung des elektrischen Schalters 101 erzeugt. Diese Signale werden in der Impulsformerstufe 19 in gleichmäßige Rechtecksignale umgewandelt. Diese öffnen während ihrer Dauer die Torstufe 20 und lassen einen Strom zur Aufladung der Speicherstufe 23 durch. In dieser Speichervorrichtung 23 ist eine Entladevorrichtung vorgesehen, die z.B. aus einem zum Kondensator parallel geschalteten Widerstand besteht. Dadurch ergibt sich ein Speicherzustand, der drehzahlabhängig ist. Es erfolgt eine ständige Ladung und gleichzeitige Entladung, wodurch sich der Ladezustand auf einen Wert einstellt, der sich aus Ladung abzüglich Entladung zusammensetzt. Der Ladestrom kann zusätzlich durch das Stellglied 21 eingestellt werden, wodurch eine bestimmte Zuordnung von Drehzahl und Ladezustand der Speicherstufe 22 einstellbar ist. Die Grenzdrehzahl kann dadurch auf einfache Weise eingestellt werden. Überschreitet die Speicherstufe einen bestimmten Speicherwert, der sich im Ausführungsbeispiel als Spannung äußert, der der Schwellspannung der Schwellwertstufe 23 entspricht, so gibt diese ein Ausgangssignal ab, wodurch der Kurzschlußschalter 2k in seinen Durchlaßzustand geschaltet wird. Wird zu diesem Zeitpunkt oder kurz danach der elektrische Schalter 103 oder der elektrische Schalter 102 geöffnet, so erfolgt keine Zündung, da der Strom durch die Primärwicklungen der Zündspulen 11, 12 weiterhin über den Kurzschlußschalter 2k fließt. Durch den aussetzenden ZUndimpuls verringert sich die Drehzahl, was wiederum eine Verringerung des Speicherzustands der Speichervorrichtung 22 zur Folge hat. Bei Unterschreitung der Schwellspannung der Schwellwertstufe 23 wird der Kurzschlußschalter 2k wieder in seinen Sperrzustand geschaltet und die reguläre Zündung kann wieder erfolgen. Durch diese sofortige Rückkopplung auf den Speicherzustand der Speicherstufe 22 erfolgt ein weiches und ruckfreies Ansprechen der Drehzahlbegrenzungsvorrichtung.Uniform signals generated in the rhythm of the actuation of the electrical switch 101. These signals are converted into uniform square-wave signals in the pulse shaper stage 19. During their duration, these open the gate stage 20 and allow a current to pass through to charge the storage stage 23. In this storage device 23, a discharge device is provided which consists, for example, of a resistor connected in parallel to the capacitor. This results in a memory state that is speed-dependent. There is constant charging and simultaneous discharging, as a result of which the state of charge is set to a value that is made up of charge minus discharge. The charging current can also be set by the actuator 21, whereby a specific assignment of speed and charge state of the storage stage 22 can be set. The limit speed can thus be set in a simple manner. If the storage stage exceeds a certain storage value, which in the exemplary embodiment is expressed as a voltage which corresponds to the threshold voltage of the threshold value stage 23, it emits an output signal, whereby the short-circuit switch 2k is switched to its conducting state. If the electrical switch 103 or the electrical switch 102 is opened at this point in time or shortly thereafter, there is no ignition, since the current continues to flow through the primary windings of the ignition coils 11, 12 via the short-circuit switch 2k . The intermittent ignition pulse reduces the speed, which in turn results in a reduction in the memory state of the memory device 22. If the threshold voltage of the threshold value stage 23 is undershot, the short-circuit switch 2k is switched back to its blocking state and regular ignition can take place again. This immediate feedback to the memory state of the memory stage 22 results in a soft and jerk-free response of the speed limiting device.
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Uie Erfindung ist nicht auf die dargestellte, analoge Ausführungsform beschränkt, sondern umfaßt auch die entsprechende digitale Ausführungsform. In bekannter Weise wird hierbei die Speichervorrichtung als digitaler Zähler, die Schwellviertstufe 23 z.B. als digitaler Komparator und die Stromquelle als Taktfrequenzgenerator ausgebildet. Die Entladung des Zählers kann dabei durch die gleiche oder eine andere Taktfrequenz erfolgen, z.B. während der Signalpausen der Impuls formerstufe 19. The invention is not limited to the illustrated, analog embodiment, but also includes the corresponding digital embodiment. In a known manner , the storage device is designed as a digital counter, the threshold fourth stage 23, for example, as a digital comparator and the current source as a clock frequency generator. The counter can be discharged by the same or a different clock frequency, for example during the signal pauses of the pulse shaper stage 19.
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Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19772700678 DE2700678A1 (en) | 1977-01-08 | 1977-01-08 | Speed limiter for combustion engines - has short circuit switch eliminating spark generation on exceeding given speed |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19772700678 DE2700678A1 (en) | 1977-01-08 | 1977-01-08 | Speed limiter for combustion engines - has short circuit switch eliminating spark generation on exceeding given speed |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2700678A1 true DE2700678A1 (en) | 1978-07-20 |
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ID=5998355
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|---|---|---|---|
| DE19772700678 Withdrawn DE2700678A1 (en) | 1977-01-08 | 1977-01-08 | Speed limiter for combustion engines - has short circuit switch eliminating spark generation on exceeding given speed |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2700678A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3239052A1 (en) * | 1982-10-22 | 1984-04-26 | Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm | METHOD FOR LIMITING THE SPEED OF A MIXTURING COMPRESSIVE, FOREIGN-LITER VEHICLE INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD |
-
1977
- 1977-01-08 DE DE19772700678 patent/DE2700678A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3239052A1 (en) * | 1982-10-22 | 1984-04-26 | Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm | METHOD FOR LIMITING THE SPEED OF A MIXTURING COMPRESSIVE, FOREIGN-LITER VEHICLE INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD |
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