DE2747542A1 - Trochoidal rotary IC engine - has passage in cylinder to allow scavenging flow through pocket for sparking plug - Google Patents

Trochoidal rotary IC engine - has passage in cylinder to allow scavenging flow through pocket for sparking plug

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DE2747542A1 DE19772747542 DE2747542A DE2747542A1 DE 2747542 A1 DE2747542 A1 DE 2747542A1 DE 19772747542 DE19772747542 DE 19772747542 DE 2747542 A DE2747542 A DE 2747542A DE 2747542 A1 DE2747542 A1 DE 2747542A1
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Abstract

The engine has a triangular piston (12) rotating in a trochoidal cylinder (10). The corners of the piston have sealing strips (15) which rub on the inner surface (11) of the cylinder. A sparking plug (16) is inserted in a pocket (18) which has an opening (19) to the inside of the cylinder. A further passage (24) is provided between the pocket (18) and the inside of the cylinder. It has a much smaller bore than the main opening (19) and enters the cylinder a short distance downstream of the main opening. This allows a flow of gas through the plug pocket which prevents fuel accumulating and blocking the pocket.

Description

Zi 101Room 101

Anmelder;Applicant;

Fritz Zimmermann, Babstadter Straße 29, 6927 Bad RappenauFritz Zimmermann, Babstadter Strasse 29, 6927 Bad Rappenau

"Drehkolbenmotor""Rotary piston engine"

Die Erfindung betrifft einen Drehkolbenmotor, insbesondere mit in einem trochoidenförmigen Gehäuse umlaufenden, etwa dreieckförmigen Drehkolben, mit Zündung durch eine Zündkerze, die in einer von der abgedichteten Kolbenkante übersteuerten, von der Innenbegrenzungsfläche des Gehäuses abzweigenden taschenartigen Zündkammer angeordnet ist. Eine solche Anordnung hat den Nachteil, daß sich in der taschenförmigen Zündkammer Abgase sammeln, die sich beim Übersteuern der Kammermündung durch den Kolben nicht entleeren, so daß die Zündkerze zum Verrußen neigt. Besondere Schwierigkeiten ergeben sich vor allem beim Anlassen der kalten Maschine, indem häufig flüssiger Brennstoff in der Kammer verbleibt und eine Zündung verhindert. Bei niedrigen Temperaturen, etwa unter -80C, läuft die Maschine vielfach nicht mehr an.The invention relates to a rotary piston engine, in particular with approximately triangular rotary pistons encircling a trochoid-shaped housing, with ignition by a spark plug which is arranged in a pocket-like ignition chamber branching off from the inner boundary surface of the housing and overridden by the sealed piston edge. Such an arrangement has the disadvantage that exhaust gases collect in the pocket-shaped ignition chamber which do not evacuate when the piston overdrives the chamber mouth, so that the spark plug tends to soot. Particular difficulties arise above all when starting the cold machine, as liquid fuel often remains in the chamber and prevents ignition. At low temperatures, for example below -8 0 C, the machine often no longer starts.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile einer Maschine der eingangs genannten Art zu beheben und ein durch Rückstände in der Zündkammer unbehindertes Anlassen und Arbeiten der Maschine sicherzustellen.The invention is based on the object of eliminating these disadvantages of a machine of the type mentioned at the outset and providing a to ensure unhindered starting and working of the machine through residues in the ignition chamber.

Die Erfindung besteht demgemäß darin, daß die Zündkammer nach Freigabe ihrer Ausmündung - insbesondere kurz nach der Freigabe - durch die dieselbe übersteuernde abdichtende Kolbenkante (Dichtleiste) von einer Strömung durchspült wird.The invention accordingly consists in that the ignition chamber after Release of their mouth - especially shortly after the release - by the same oversteering sealing piston edge (Sealing strip) is flushed by a current.

In einer besonders einfachen und vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zur Erzeugung der Spülströmung die Zündkammer durch einen zusätzlichen, in Laufrichtung des Drehkolbens in geringem Abstand von der Ausmündung der Zündkammer an der Gehäuse lnnenbegrenzungsf lache ausmündenden Verbindungskanal mit dem umlaufenden Arbeits- bzw. Brennraum, also dem GehäuseInnenraum, verbunden.In a particularly simple and advantageous embodiment of the invention is to generate the flushing flow, the ignition chamber by an additional, in the direction of rotation of the rotary piston in a small distance from the opening of the ignition chamber on the housing inner delimitation area with the opening connection channel the circumferential work or combustion chamber, i.e. the housing interior, tied together.

Durch die erfindungsgemäße Durchspülung der Zündkammer, etwa in demjenigen Augenblick, in welchem die abdichtende Kolbenkante die Ausmündung der Zündkammer eröffnet und eine - gegebenenfalls wechselnde - Strömung aus einem Raumteil höheren Druckes in einen Raumteil niederen Druckes stattfindet, werden die gasförmigen oder flüssigen Rückstände aus der taschenförmigen Zündkammer entfernt. Rückstände, die eine Zündung der Zündkerze verhindern, können infolgedessen in der Zündkammer nicht stagnieren. Um ein übermäßiges Abblasen zu ver-By purging the ignition chamber according to the invention, approximately in the moment at which the sealing edge of the piston opens the opening of the ignition chamber and one - if necessary alternating - flow from a part of the room with higher pressure to a part of the room with lower pressure takes place, the gaseous or liquid residues removed from the pocket-shaped ignition chamber. Residues that prevent the spark plug from igniting, as a result, cannot stagnate in the ignition chamber. To avoid excessive blow-off

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meiden und die Zeitdauer des Durchblasens auf ein Minimum zu verringern, ist der Abstand zwischen der Ausmündung der Zündkammer und des zusätzlichen Verbindungskanals in den Gehäuseinnenraum vorzugsweise höchstens etwa gleich der Dichtfläche an der Kolbenkante, höchstens aber nur wenig größer als diese Dichtfläche in Umlaufrichtung des Drehkolbens. Ferner soll nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der zusätzliche Verbindungskanal einen Querschnitt aufweisen, der nur einen kleinen Bruchteil des Querschnittes der Zündkamme rausmündung beträgt, die selbst nur einem Bruchteil des Zündkerzenouerschnitts bzw. der die Zündstrecke aufweisenden Stirnfläche der Zündkerze entspricht. Als besonders geeignet hat sich hierbei ein Querschnitt des zusätzlichen Verbindungskanals erwiesen, der ungefähr 1/8 bis 1/12, vorzugsweise etwa 1/10, des Querschnittes der Zündkammerausmiindung beträgt. Doch kann der Querschnitt gegebenenfalls auch etwas größer oder kleiner bemessen sein, jedoch derart, daß bei Vermeidung eines unerwünschten Kompressionsverlustes ein genügend wirksames Durchblasen erzielt wird.avoid and reduce the duration of the blow-through to a minimum, the distance between the mouth of the Ignition chamber and the additional connection channel in the housing interior preferably at most approximately the same as the sealing surface on the piston edge, but at most only slightly larger than this sealing surface in the direction of rotation of the rotary piston. Furthermore, according to a further feature of the invention, the additional connecting channel have a cross section which is only a small fraction of the cross section of the ignition chamber outflow is, which itself is only a fraction of the spark plug over-section or that having the ignition gap The face of the spark plug corresponds. A cross section of the additional has proven to be particularly suitable here Connection channel proved to be about 1/8 to 1/12, preferably about 1/10, of the cross section of the ignition chamber opening amounts to. However, the cross-section can optionally also be dimensioned somewhat larger or smaller, but in such a way that while avoiding an undesirable loss of compression, a sufficiently effective blowing is achieved.

In einfachster Weise wird der zusätzliche Verbindungskanal durch eine schräg zur Innenbegrenzungsflache von dieser abzweigende, in die Zündkammer einmündende Bohrung gebildet.In the simplest way, the additional connecting channel is made by a sloping to the inner delimitation surface from this branching off, Formed bore opening into the ignition chamber.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Im einzelnen zeigen:An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. Show in detail:

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Fig. 1 eine schematische Darstellung von Gehäuse und Drehkolben eines Drehkolbenmotors der erfindungsgemäßen Art, und zwar bei einer Stellung des Drehkolbens im Augenblick einer Zündung der Zündkerze,Fig. 1 is a schematic representation of the housing and rotary piston of a rotary piston engine according to the invention Type, namely with a position of the rotary piston at the moment of ignition of the spark plug,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstabe, wobei Jedoch der Drehkolben gerade die Ausmündung der taschenförmigen Zündkammer übersteuert,FIG. 2 shows a detail from FIG. 1 on an enlarged scale, However, the rotary piston just overrides the opening of the pocket-shaped ignition chamber,

Fig. 5 eine gleiche Darstellung wie in Fig. 2, wobei jedoch der Drehkolben sich in einer gegenüber der Fig. 2 kurzzeitig nachfolgenden Stellung befindet undFIG. 5 shows the same representation as in FIG. 2, but with the rotary piston is in a position that briefly follows that of FIG. 2 and

Fig. 4 eine gleiche Darstellung wie in Fig. 2 und 3, wobei jedoch der Drehkolben bereits den erwähnten zusätzlichen Verbindungskanal übersteuert hat.4 shows the same representation as in FIGS. 2 and 3, wherein however, the rotary piston has already overridden the additional connecting channel mentioned.

In dem Maschinengehäuse 10 mit der den Ihnenraum begrenzenden, in an sich bekannter Weise trochoidenförmigen Innenbegrenzungsflache 11 läuft der etwa dreieckförmige Drehkolben 12 um eine Drehachse 1} um, z.B. bei zusätzlichem dreifachen Umlauf mit entsprechender Exzentrizität e. Der Drehkolben 12 ist an seinem drei Seiten je mit einer Ausnehmung 14 versehen und an seinen die Ecken des Dreiecks bildenden abgerundeten Kanten durch Dichtleisten 15 abgedichtet, mittels derer er an der Ihnenbegrenzungsfläche 11 des Maschineninnenraumes abläuft. An einer flacheren, gegebenenfalls leicht einwärts gebogenen Seite der Innenbegrenzungsflache 11 ist eine Zündkerze 16 angeordnet, deren Elektroden bzw.Zündstrecke I7 in einer kleinen taschenförmigen ZündkammerIn the machine housing 10 with the space delimiting you, in a manner known per se, trochoid-shaped inner delimitation surface 11, the roughly triangular rotary piston 12 rotates around an axis of rotation 1}, e.g. with an additional three-fold rotation corresponding eccentricity e. The rotary piston 12 is provided with a recess 14 on each of its three sides and on its the corners of the triangle forming rounded edges sealed by sealing strips 15, by means of which he is on the you limit surface 11 of the machine interior expires. On a flatter, possibly slightly inwardly curved side of the inner boundary surface 11 a spark plug 16 is arranged, its electrodes or ignition gap I7 in a small pocket-shaped ignition chamber

909817/042$ liegen. Die909817/042 $. the

ZUndkammer steht durch eine verengte Ausmündung I9 mit dem GehäuseInnern In offener Verbindung.ZUndkammer stands through a narrowed opening I9 with the Housing inside In open connection.

Der Drehkolben 12 laufe In Pfeilrichtung f um seine Achse I3 um. Ih der In Flg. 1 dargestellten Lage befindet sich der Drehkolben In Zündstellung, wie dieses durch die Pfeile 20 angedeutet ist. Bei der Weiterbewegung des Drehkolbens in Pfeilrichtung f expandiert der Brennraum, der durch den sich vergrößernden Raumteil 21 des Maschineninnenraumes, durch die mit diesem Raumteil verbundene Ausnehmung 14 im Drehkolben 12 und durch den sich verkleinernden Raumteil 22 gebildet wird, wobei die Verbrennungsgase (In einer in der Zeichnung nicht dargestellten Weise) nach außen abgeführt werden. Gleichzeitig wird auf der gegenüberliegenden Seite des Maschlneninnenraumes Verbrennungsgemisch (in ebenfalls nicht dargestellter bekannter Weise) angesaugt.The rotary piston 12 run in the direction of arrow f about its axis I3 around. I the In Flg. 1 is the location shown Rotary piston in ignition position, as indicated by arrows 20 is indicated. As the rotary piston continues to move in The direction of arrow f expands the combustion chamber through the expanding space 21 of the machine interior with this space part connected recess 14 is formed in the rotary piston 12 and by the decreasing space part 22, whereby the combustion gases (in one in the drawing not shown way) are discharged to the outside. At the same time, on the opposite side of the machine interior Combustion mixture sucked in (in a known manner also not shown).

Flg. 2 zeigt eine Stellung des Drehkolbens, bei der eine der Dichtleisten 15 gerade die Ausmündung I9 der taschenförmlgen Zündkammer 18 übersteuert. Die Zündkamner 18 ist dadurch sowohl von dem Expansionsraum 21 als auch von dem Kompressionsraua abgeschlossen.Flg. 2 shows a position of the rotary piston in which one of the sealing strips 15 is just the opening 19 of the pocket-shaped Ignition chamber 18 overridden. The ignition chamber 18 is thereby protected from both the expansion space 21 and the compression space closed.

Erfindungsgemäß ist nun ein Verbindungskanal 24 in Form einer engen Bohrung vorgesehen, welche den in Umlaufrichtung f desAccording to the invention, a connecting channel 24 is now in the form of a narrow hole provided, which in the direction of rotation f des

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Drehkolbens 12 vorangehenden Raumteil, d.h. den nach der Zündung im Expanslonszustand befindlichen Brennraum 21 mit der taschenförmlgen ZUndkammer 18, vorzugsweise als von der Innenbegrenzungsflache 11 schräg abzweigende Bohrung, verbindet. Der Querschnitt des durch diese Bohrung gebildeten Verbindungskanals 24 1st vorzugsweise nur ein kleiner Bruchteil, z.B. 1/8 bis 1/12, vorzugsweise etwa 1/10, des Querschnittes der AusmUndung 19 der Zündkammer 18. Des weiteren ist der Abstand a zwischen der AusmUndung des Verbindungskanales 24 und der ZUndkammerausmündung 19 etwa gleich der Breite der Abdichtung 15 an den Kanten des Drehkolbens oder nur geringfügig größer.Rotary piston 12 preceding space part, i.e. the combustion chamber 21, which is in the expanded state after ignition, with the pocket-shaped ignition chamber 18, preferably as a bore branching obliquely from the inner boundary surface 11, connects. The cross-section of the connecting channel 24 formed by this bore is preferably only a small fraction, e.g. 1/8 to 1/12, preferably about 1/10, of the cross section of the opening 19 of the ignition chamber 18. Furthermore, the distance is a between the opening of the connecting channel 24 and the opening 19 of the ignition chamber is approximately equal to the width of the seal 15 at the edges of the rotary piston or only slightly larger.

Befindet sich der Drehkolben In der In Flg. 3 dargestellten Lage, können die hochgespannten Verbrennungsgase In Pfeilrichtung χ durch den Verbindungskanal 24, die ZUndkammer 18 und die AusmUndung 19 in den Kompressionsraumteil 23 überströmen und eine Stagnation von Verbrennungsgasen In der ZUndkammer 18 verhindern.If the rotary piston is in the In Flg. 3 shown Location, the high-tension combustion gases can in the direction of the arrow χ through the connecting channel 24, the Zundkammer 18 and the orifice 19 overflow into the compression space part 23 and stagnation of combustion gases in the ignition chamber 18 impede.

Hat die Dichtleiste 15 - etwa entsprechend Flg. 4 - den Verbindungskanal 24 übersteuert, so daß dieser ebenso wie die ZUnd-Has the sealing strip 15 - roughly corresponding to Flg. 4 - the connection channel 24 is overridden, so that this as well as the Zund-

kammerausmUndung 19 mit dem Raumteil 23 In Verbindung steht, gegebenenfallschamber outlet 19 is connected to room part 23, possibly

tritt /infolge der Gasbewegung Im Raumteil 23 eine der Strömungsrichtung χ entgegengesetzte Strömung In Pfeilrichtung x. durch die ZUndkammer 18 ein. occurs / as a result of the gas movement in the space part 23, a flow opposite to the flow direction χ occurs in the direction of arrow x. through the ignition chamber 18 .

Es hat sich gezeigt, daß durch die Anordnung des Verblndungs-It has been shown that the arrangement of the connection

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- ίο -- ίο -

kanals 24 und die dadurch erzeugte Gasströnning durch die Zündkammer 18 sowohl die zuvor in der Zündkammer 18 verbliebenen als auch die während des DurchspUlens die Zündkammer durchströmenden Verbrennungsgase praktisch vollständig aus der Zündkammer 18 herausgespUlt werden, so daß in der Kammer 18 ein zündfähiges Gemisch verbleibt. Zugleich Übt die Strömung eine Kühlwirkung auf die Zündkerze 16 aus, so daß relativ billiges Material für die Zündkerze verwendbar ist. Die Maschine springt zuverlässig und ungestört an, insbesondere auch bei tiefen Kältegraden (etwa bis zu -200C), d.h. bei Temperaturen, die bei den bisherigen Maschinen nicht erreicht werden konnten. Auch kann ein Le is tungs verlust der Maschine bei entsprechenden Abmessungen vermieden werden.duct 24 and the gas flow generated thereby through the ignition chamber 18, both the combustion gases previously remaining in the ignition chamber 18 and the combustion gases flowing through the ignition chamber during the flushing are practically completely flushed out of the ignition chamber 18, so that an ignitable mixture remains in the chamber 18. At the same time, the flow exerts a cooling effect on the spark plug 16, so that relatively cheap material can be used for the spark plug. The machine jumps reliable and undisturbed on, in particular even at low levels cold (about -20 0 C), ie at temperatures that could not be achieved with the previous machines. A loss of power from the machine can also be avoided if the dimensions are appropriate.

Zweckmäßig wird die Zündung so eingestellt, daß sie im Betrieb erst relativ spät und kurz vor dem in Flg. 1 dargestellten Totpunkt stattfindet.The ignition is expediently set in such a way that it is not activated until relatively late in operation and shortly before the one shown in FIG. 1 shown dead center takes place.

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Claims (7)

Ansprüche:Expectations: 1.jDrehkolbenmotor, insbesondere mit In einem trochoidenförmigen Gehäuse umlaufenden, etwa dreieckförmigen Drehkolben, mit Zündung durch eine Zündkerze, die in einer von der abgedichteten Kolbenkante übersteuerten, von der Innenbegrenzungsfläche des Gehäuses abzweigenden taschenartigen Zündkammer angeordnet ist, dadurch g e k e η nze ichnet, daß die Zündkammer (18) nach Freigabe ihrer Ausmündung (19) durch die dieselbe übersteuernde abdichtende Kolbenkante (Dichtleiste 15) von einer Strömung durchspült wird.1.j Rotary piston engine, especially with In a trochoid-shaped Housing surrounding, roughly triangular rotary piston, with ignition by a spark plug, which overdriven in one of the sealed piston edge, of the Inside boundary surface of the housing branching pocket-like ignition chamber is arranged, thereby g e k e η nze Ichnet that the ignition chamber (18) after releasing its opening (19) by the same oversteering sealing piston edge (sealing strip 15) from one Flow is flushed through. 2. Drehkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Spülströmung die Zündkammer 18 durch einen zusätzlichen, in Laufrichtung (f) des Dreh-2. Rotary piston engine according to claim 1, characterized in that the ignition chamber 18 for generating the flushing flow by an additional, in the running direction (f) of the turning 909817/0425909817/0425 DIPL. - INC. W. CRAMKOW 7 STUTTGART SO IBAD CANNSTATT) SEELBERCSTR. 23/2S.TEL.<07ll> 56 73 61 DIPL. - INC. W. CRAMKOW 7 STUTTGART SO IBAD CANNSTATT) SEELBERCSTR. 23 / 2S.TEL. <07ll> 56 73 61 DR. CMANITZ · DIPU-INC. M. FINSTERWALD • MONCHCN 99. ROBERT-KOCH-STRASSE I TEL· ΙΟβ9)9943ΙΙ. TELEX 05-39673 PATMFDR. CMANITZ · DIPU-INC. M. FINSTERWALD • MONCHCN 99. ROBERT-KOCH-STRASSE I TEL ΙΟβ9) 9943ΙΙ. TELEX 05-39673 PATMF kolbens (12) in geringem Abstand von der Ausmündung (19) der Ziindkammer (18) an der Gehäuseinnenbegrenzungsflache (11) ausmündenden Verbindungskanal (24) mit dem umlaufenden Arbeitsraum ''Brennraum) verbunden ist.piston (12) at a short distance from the mouth (19) the ignition chamber (18) on the inner boundary surface of the housing (11) opening connecting channel (24) with the circumferential Working space '' combustion chamber). 3. Drehkolbenmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) zwischen der Ausmündung ■19) der Zündkammer C18) und des zusätzlichen Verbindungskanals (24) etwa gleich der Breite der Dichtfläche (Dichtleiste 15) an der Kolbenkante oder nur wenig größer als diese Dichtflächenbreite in Umlaufrichtung if) des Drehkolbens Π2) ist.3. Rotary piston engine according to claim 1 or 2, characterized in that that the distance (a) between the opening 19) of the ignition chamber C18) and the additional connecting channel (24) is approximately equal to the width of the sealing surface (sealing strip 15) at the piston edge or only slightly larger than this sealing surface width in the direction of rotation if) of the rotary piston Π2) is. 4. Drehkolbenmotor nach Anspruch 1, 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Verbindungskanal (24) einen Querschnitt aufweist, der nur einen kleinen Bruchteil des Querschnittes der Zündkammerausmündung (I9) beträgt.4. Rotary piston engine according to claim 1, 2 or 3 * characterized in that that the additional connecting channel (24) has a cross section that is only a small fraction of the Cross-section of the ignition chamber opening (I9) is. 5. Drehkolbenmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des zusätzlichen Verbindungskanals (24) ungefähr 1/8 bis 1/12, vorzugsweise etwa 1/10, des Querschnittes der Zündkammerausmündung (I9) oder weniger beträgt.5. Rotary piston engine according to claim 4, characterized in that the cross section of the additional connecting channel (24) about 1/8 to 1/12, preferably about 1/10, of the cross section of the ignition chamber opening (19) or less amounts to. 909817/0428909817/0428 6. Drehkolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Zündkammerausmündung (I9) in an sich bekannter Weise einen Bruchteil des Querschnittes der zündkerze (16) beträgt.6. Rotary piston engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cross section of the ignition chamber opening (I9) is a fraction of the cross section of the spark plug (16) in a manner known per se. 7. Drehkolbenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, da3 der zusätzliche Verbindungskanal (21I) durch eine schräg zur Innenbegrenzungsfläche (11) von dieser abzweigende und in die Zündkammer (18) an der Funkenstrecke der Zündkerze (16) einmündende
Bohrung gebildet wird.7. Rotary piston engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the additional connecting channel (2 1 I) by an inclined to the inner boundary surface (11) branching off from this and into the ignition chamber (18) at the spark gap of the spark plug (16) opens
Hole is formed. 909817/0425909817/0425
DE19772747542 1977-10-22 1977-10-22 Trochoidal rotary IC engine - has passage in cylinder to allow scavenging flow through pocket for sparking plug Ceased DE2747542A1 (en)

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WO2013091797A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-27 Avl List Gmbh Rotary piston engine

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