JP2007211729A - 4サイクルエンジン - Google Patents

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Abstract

【課題】排気ターボ過給機をそなえるとともに、エンジンの燃焼室への給気の供給、遮断を行なう給気弁の開閉時期を制御する給気弁制御装置をそなえた4サイクルエンジンにおいて、エンジン出力を低下することなく、過給機コンプレッサからの空気量とエンジンの必要空気量とを一致させて、高効率のエンジンを提供する。
【解決手段】給気弁の開閉時期を制御する給気弁制御装置をそなえた排気ターボ過給機付き4サイクルエンジンにおいて、給気通路に給気圧力を検出する給気圧力センサ及び給気温度を検出する給気温度センサを設けるとともに、給気圧力センサ及び給気温度センサからの給気圧力の検出値及び給気温度の検出値に基づき算出された実空気量とエンジンの必要空気量との偏差から必要給気圧力を算出し、該必要給気圧力に相当する給気弁の開閉時期を算出し、該開閉時期の算出値に従い前記給気弁制御装置を制御する給気弁コントローラをそなえたことを特徴とする。
【選択図】図2

Description

本発明は、排気ターボ過給機付きガスエンジン、排気ターボ過給機付きディーゼルエンジン等に適用され、排気ターボ過給機をそなえるとともに、エンジンの燃焼室への給気の供給、遮断を行なう給気弁の開閉時期を制御する給気弁制御装置をそなえた4サイクルエンジンに関する。
排気ターボ過給機の給気入口側あるいは給気出口側で空気と燃料ガスとを予混合してエンジンの燃焼室に送り込む予混合式ガスエンジンにおいては、空気と燃料ガスとの混合比率をエンジンの熱効率や排ガスの性状を考慮して、ある一定範囲内に収めて運転することが一般的に行なわれている。図5は排気ターボ過給機付きガスエンジンにおける空気量と給気圧力との関係線図で、Aは給気弁の開閉期間が一定の場合、Bは過給機のタービンへの排気エネルギーが一定の場合である。
然るに、かかるガスエンジンにおいては、燃料ガス量がエンジンの負荷によって定まるため、エンジンの負荷条件や空気条件等によって、過給機のコンプレッサで圧送可能な最大空気量とエンジンの燃焼室に供給すべき必要空気量との比が異なるため、前記コンプレッサからの最大空気量と前記必要空気量とは一致しない場合が多い。
かかる問題に対処するために、特許文献1(特開2003−262139号公報)に示されているような燃焼室に供給する空気量を減少させる手段、過給機タービンの駆動排気エネルギーを抑制する手段等の、燃焼室への空気量をコンプレッサで圧送可能な最大空気量よりも小さくする手段が用いられている。
また、特許文献2(特開昭54−146211号公報)においては、給気弁が閉じる時期を給気行程の下死点よりも遅らせたり早めたりするアトキンソンサイクルを行なうことで、実圧縮比を下げてノッキングの発生を防止し、着火時期を早めることにより熱効率の上昇を図っている。
特開2003−262139号公報 特開昭54−146211号公報
しかしながら、前記特許文献1(特開2003−262139号公報)の手段のように、燃焼室に供給する空気量を減少させる手段では、過給機コンプレッサの能力をフルに利用できずエンジンの出力低下が避けられない。
また、前記特許文献2(特開昭54−146211号公報)の手段のように、アトキンソンサイクルを行なう手段では、ピストンが下方にある給気行程の下死点においては空気量が減少してエンジン出力が低下する。
従って、エンジン出力を低下することなく、過給機コンプレッサからの空気量とエンジンの必要空気量とを一致させる手段が望まれるが、前記従来技術ではかかる要求に応えることは困難である。
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、排気ターボ過給機をそなえるとともに、エンジンの燃焼室への給気の供給、遮断を行なう給気弁の開閉時期を制御する給気弁制御装置をそなえた4サイクルエンジンにおいて、エンジン出力を低下することなく、過給機コンプレッサからの空気量とエンジンの必要空気量とを一致させて、高効率のエンジンを提供することを目的とする。
本発明はかかる目的を達成するもので、排気ターボ過給機をそなえるとともに、エンジンの燃焼室への給気の供給、遮断を行なう給気弁の開閉時期を制御する給気弁制御装置をそなえた4サイクルエンジンにおいて、前記給気弁への給気通路に、給気圧力を検出する給気圧力センサ及び給気温度を検出する給気温度センサを設けるとともに、前記給気圧力センサ及び給気温度センサからそれぞれ入力される給気圧力の検出値及び給気温度の検出値に基づき算出された実空気量(実際の空気量)と前記エンジンの必要空気量との偏差から必要給気圧力を算出し、該必要給気圧力に相当する前記給気弁の開閉時期を算出し、該開閉時期の算出値に従い前記給気弁制御装置を制御する給気弁コントローラをそなえたことを特徴とする(請求項1)。
かかる発明において、具体的には、前記給気弁コントローラを次のように構成するのが好ましい。
(1)前記給気弁コントローラは、実空気量と前記エンジンの必要空気量との偏差がゼロになるように前記給気圧力の検出値を補正して前記必要給気圧力を算出する必要給気圧力算出手段をそなえる(請求項2)。
(2)前記給気弁コントローラは、前記必要空気量及び必要給気圧力及び前記排気ターボ過給機のタービン回転数と前記給気弁の開閉時期との関係がマップ状に設定され、前記必要給気圧力の上昇に従い前記給気弁の閉弁時期を早め前記必要給気圧力の下降に従い前記給気弁の閉弁時期を遅らせるように設定された給気弁開閉時期設定手段と、該給気弁開閉時期設定手段から前記必要空気量及び必要給気圧力に対応する給気弁の開閉時期を算出する給気弁開閉時期算出手段とをそなえる(請求項3)。
かかる発明によれば、給気圧力の検出値及び給気温度の検出値に基づき算出された実空気量(実際の空気量)とエンジン負荷及びエンジン回転数によって決まる必要空気量との偏差がゼロになるように給気圧力の検出値を補正して前記必要給気圧力を算出し(請求項2)、給気弁開閉時期設定手段に前記必要空気量及び必要給気圧力及び排気ターボ過給機のタービン回転数と前記給気弁の開閉時期との関係をマップ状に設定し(請求項3)、前記必要空気量及び必要給気圧力に対応する給気弁の開閉時期を給気弁開閉時期設定手段のマップから算出し、該開閉時期の算出値に従い給気弁制御装置を制御するようにしたので、必要給気圧力により給気弁開閉時期設定手段のマップに設定された給気弁の開閉時期を算出して給気弁制御装置を該開閉時期に制御することにより、実空気量と必要空気量とを常時等しく保持することができる。
従ってかかる発明によれば、従来技術のようなエンジン出力の低下を伴う手段を用いることなく、実空気量と必要空気量との偏差がゼロになるように給気圧力の検出値を補正して必要給気圧力を算出し、この必要給気圧力を用いて給気弁開閉時期設定手段のマップから給気弁の開閉時期を算出するという、きわめて簡便な手段で以って、実空気量と必要空気量とを常時等しく保持して、過給機コンプレッサの能力をフルに利用できるとともに、実圧縮比をノッキングの発生を抑えるように最大限に下げて、圧縮行程におけるエネルギー損失を小さくするとともに着火時期を早めることで、エンジンの効率を最大限に高めることができる。
また、給気弁の開閉時期制御によってエンジンの始動性を向上させるため、始動時には実圧縮比を最大とすることで、圧縮圧力及び圧縮温度を最大として、燃料の着火性を向上させることが可能となる。
また、かかる発明において、好ましくは、前記エンジンのノッキングの発生を検出して前記給気弁コントローラに入力するノッキングセンサをそなえ、前記給気弁コントローラは、前記ノッキングセンサによりノッキングの発生が検出されたときは前記給気弁の閉弁時期を早めるように制御する(請求項5)。
また、給気弁の閉弁時期、給気温度の検出値、給気圧力の検出値のいずれかから着火時期を設定し、該着火時期をノッキングの発生を阻止し得る範囲で早めるように制御する(請求項4)。
このように構成すれば、ノッキングセンサによるノッキングの発生有無の検出と、前記給気弁コントローラによる給気弁の閉弁時期を早める制御とを組み合わせることにより、さらには給気弁の閉弁時期、給気温度の検出値、給気圧力の検出値のいずれかから着火時期を設定し、該着火時期をノッキングの発生を阻止し得る範囲で早めるように制御することにより、圧縮比をノッキングの発生限界まで上昇させて熱効率を高く保持できる。
また、かかる発明において、好ましくは、前記エンジンを減筒運転に切換えて切換え信号を前記給気弁コントローラに入力する減筒運転切換手段をそなえ、前記給気弁コントローラは、運転シリンダの給気弁の閉弁時期を早めるように制御する(請求項6)。
このように構成すれば、減筒運転時には給気弁の閉弁時期を給気遮断に制御して、燃焼させないシリンダへの空気の供給を遮断することにより、過給機コンプレッサの圧縮空気の浪費を防止できる。
本発明によれば、実空気量と必要空気量との偏差がゼロになるように給気圧力の検出値を補正して必要給気圧力を算出し、この必要給気圧力を用いて給気弁開閉時期設定手段のマップから給気弁の開閉時期を算出するという、きわめて簡便な手段で以って、従来技術のようなエンジン出力の低下を伴う手段を用いることなく、実空気量と必要空気量とを常時等しく保持して過給機コンプレッサの能力をフルに利用できるとともに、実圧縮比をノッキングの発生を抑えるように最大限に下げて、圧縮行程におけるエネルギー損失を小さくするとともに着火時期を早めることで、エンジンの効率を最大限に高めることができる。
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図1は本発明の実施例に係る排気ターボ過給機付きガスエンジンの全体構成図(系統図)、図2は前記実施例に係る排気ターボ過給機付きガスエンジンにおける給気弁開閉制御ブロック図である。
図1において、1はエンジン(ガスエンジン)、2はピストン、3はクランク軸、4はシリンダ、21は燃焼室、7は給気ポート、5は該給気ポート7と燃焼室21との間を開閉する給気弁、8は排気ポート、6は該排気ポート8と燃焼室21との間を開閉する排気弁である。11はパイロット燃料を燃焼室21内に噴射して着火せしめる着火装置である。
12はタービン12b及び該タービン12bに同軸駆動されるコンプレッサ12aからなる過給機(排気ターボ過給機)、10は前記排気ポート8と前記タービン12bのガス入口とを接続する排気管、9は前記コンプレッサ12aの給気出口と前記給気ポートとを接続する給気管である。
34は後述する給気弁コントローラ100からの制御信号によって前記給気弁34を開閉制御する給気弁制御装置である。
17は空気管、16はエアクリーナ、18は燃料ガス管、19は該燃料ガス管18のガス通路面積を調整するガス量調整弁、15は前記空気管17を通った空気と前記燃料ガス管18を通った燃料ガスとを混合するガスミキサーである。14は前記ガスミキサー15と前記コンプレッサ12aの給気入口とを接続する給気管である。13は前記タービン12bの排ガス出口に接続される排ガスの排出管である。
かかる排気ターボ過給機付きガスエンジンの運転時において、前記ガスミキサー15で予混合された空気と燃料ガスとの混合気(給気)は給気管14と経て過給機(排気ターボ過給機)12のコンプレッサ12aに導入され、該コンプレッサ12aで所要の給気圧力に加圧され給気管9及び給気ポート7を通って給気弁5に達し、該給気弁5が前記給気弁制御装置34によって開弁せしめられるのに伴い燃焼室21内に導入され、前記ピストン2の圧縮及び着火装置11からの着火動作(パイロット燃料の噴射等)によって着火燃焼する。
該燃焼室2からの排ガスは、排気弁6の開弁によって排気ポート8及び排気管10を通って過給機12のタービン12bに導入されて該タービン12bを駆動した後、排出管13を通って図示しない排ガス熱回収装置等に送り込まれる。
100は後述する演算、制御を行なう給気弁コントローラ、30はエンジン1の回転数を検出するエンジン回転数検出器、31はエンジン1の負荷(エンジン1の出力)を検出する負荷検出器、32は前記給気ポート7における給気圧力を検出する給気圧力センサ、33は前記給気ポート7における給気温度を検出する給気温度センサ、34は前記燃焼室21内におけるノッキングの有無を検出するノッキングセンサである。35はエンジンの減筒運転の切換えを行なう減筒運転切換手段である。
前記エンジン回転数検出器30からのエンジン回転数の検出値、前記負荷検出器31からのエンジン負荷の検出値、前記給気圧力センサ32からの給気圧力の検出値、前記給気温度センサ33からの給気温度の検出値、前記ノッキングセンサ34からのノッキングの有無の検出値、及び前記減筒運転切換手段35からの減筒運転への切換信号は、前記給気弁コントローラ100に入力される。
次に、図2に示す給気弁開閉制御ブロック図に基づき、前記給気弁コントローラ100
の制御動作を説明する。
前記エンジン回転数検出器30からのエンジン回転数の検出値、及び前記負荷検出器31からのエンジン負荷の検出値は前記給気弁コントローラ100の必要空気量算出部102に入力される。
101は必要空気量設定部で、図3(A)のように、エンジン負荷L及びエンジン回転数Nとエンジン1の必要空気量Q0との関係が設定されている。この関係は、予め計算によって算出することも、あるいは実験によって求めることもでき、必要空気量Q0はエンジン負荷Lの増加に従い増加し、またエンジン回転数NがN1→N2→N3→N4のように増加するに従い増加するように設定されている。
前記必要空気量算出部102においては、エンジン負荷L及びエンジン回転数Nの検出値に対応する必要空気量Q0を前記必要空気量設定部101から算出(抽出)して、空気量偏差算出部107に入力する。
一方、前記給気圧力センサ32からの給気圧力の検出値、及び給気温度センサ33からの給気温度の検出値は実空気量算出部103に入力される。ここで、給気圧力P及び給気温度Tとエンジン1実際の空気量(実空気量)Q1とは、図3(B)のように、給気圧力Pの増加に従い実空気量Q1が増加し、給気温度TがT1→T2→T3→T4のように上昇するに従い実空気量Q1が減少する関係にある。
従って、前記実空気量算出部103においては、かかる関係に基づき、前記給気圧力の検出値及び給気温度の検出値から実空気量を算出する。この実空気量算出値は前記空気量偏差算出部107に入力される。
空気量偏差算出部107においては、前記必要空気量算出部102からの必要空気量と前記実空気量算出部103からの実空気量との差である空気量偏差を算出して必要給気圧力算出部104に入力する。
空気量と給気圧力との関係は、図5のようにエンジンによって決まる一定の関係があり、空気量の変化量が分かればこれに対応する給気圧力の変化量は容易に算出できる。
従って必要給気圧力算出部104においては、前記空気量偏差に対応する給気圧力の変化量、つまり前記空気量偏差をゼロにする量に相当する給気圧力偏差を算出し、前記給気圧力の検出値をこの給気圧力偏差で補正して必要給気圧力を算出する。この必要給気圧力の算出値は給気弁開閉時期算出部105に入力される。
106は給気弁開閉時期設定部で、図4のように、必要空気量Q0を横軸、必要給気圧力P0を縦軸とし、給気弁5の閉弁時期θ1→θ2→θ3→θ4…、及び過給機の回転数Nt1→Nt2→Nt3→Nt4…をパラメータとしてマップ状に設定されている。
即ちかかるマップにおいては、図4のように、同じ必要空気量Q0で必要給気圧力P0が高くなるに従い給気弁5の閉弁時期がθ4→θ3→θ2→θ1のように早くなって開弁期間が短くなり、前記同じ必要空気量Q0で必要給気圧力P0が低くなるに従い給気弁5の閉弁時期がθ1→θ2→θ3→θ4のように遅くなって開弁期間が長くなるように設定されている。
前記給気弁開閉時期算出部105においては、前記必要空気量算出部102からの必要空気量の算出値と、前記必要給気圧力算出部104からの必要給気圧力の算出値とを前記給気弁開閉時期設定部106に設定された図4のマップ上にプロットして前記給気弁5の閉弁時期及び該閉弁時期のときの開弁期間を算出する。
かかる給気弁5の閉弁時期及び開弁期間は前記給気弁制御装置34に入力され、該給気弁制御装置34は給気弁5を前記閉弁時期及び開弁期間にて作動させる。
かかる実施例によれば、給気圧力の検出値及び給気温度の検出値に基づき算出された実空気量(実際の空気量)とエンジン負荷及びエンジン回転数によって決まる必要空気量との空気量偏差がゼロになるように、給気圧力の検出値を補正して必要給気圧力を算出し、給気弁開閉時期設定部106に前記必要空気量Q0及び必要給気圧力P0及び過給機12の回転数Ntと前記給気弁5の開閉時期との関係をマップ状に設定し、前記必要空気量Q0及び必要給気圧力P0に対応する給気弁5の開閉時期を前記給気弁開閉時期設定部106のマップから算出し、該開閉時期の算出値に従い給気弁制御装置34を制御するようにしたので、前記必要給気圧力P0により給気弁開閉時期設定部106手段のマップに設定された給気弁5の開閉時期を算出して給気弁制御装置34を該開閉時期に制御することにより、実空気量と必要空気量とを常時等しく保持することができる。
また、かかる実施例においては、図1のように、ノッキングセンサ38によってエンジン1のノッキングの発生を検出して前記給気弁コントローラ100に入力し、前記給気弁コントローラ100は、前記ノッキングセンサ38によりノッキングの発生が検出されたときには前記給気弁5の閉弁時期を早めるように制御するように構成されている。
このように構成すれば、ノッキングセンサ38によるノッキングの発生有無の検出と、前記給気弁コントローラ100による給気弁5の閉弁時期を早める制御とを組み合わせることにより、エンジン1の圧縮比をノッキングの発生限界まで上昇させて熱効率を高く保持できる。
また、前記給気弁コントローラ100においては、給気弁5の閉弁時期、前記給気圧力センサ32からの給気圧力の検出値、給気温度センサ33からの給気温度の検出値のいずれかから着火時期を設定し、該着火時期をノッキングの発生を阻止し得る範囲で早めるように制御する。
このように構成すれば、前記ノッキングセンサ38によるノッキングの発生有無の検出と、前記給気弁コントローラ100による給気弁5の閉弁時期を早める制御とを組み合わせることにより、さらには給気弁5の閉弁時期、給気圧力の検出値、給気温度の検出値のいずれかから着火時期を設定し、該着火時期をノッキングの発生を阻止し得る範囲で早めるように制御することにより、圧縮比をノッキングの発生限界まで上昇させて熱効率を高く保持できる。
さらに、かかる実施例においては、図1のように、エンジンを減筒運転に切換えて切換え信号を前記給気弁コントローラ100に入力する減筒運転切換手段35をそなえており、前記給気弁コントローラ110は、減筒運転切換手段35からの減筒運転切換信号を受けて、運転シリンダの給気弁5の閉弁時期を早めるように制御するように構成されている。
このように構成すれば、減筒運転時には減筒運転切換手段35からの減筒運転切換信号を受けて、燃焼させないシリンダの給気弁5の閉弁時期を給気遮断に制御して空気の供給を遮断することにより、過給機コンプレッサ12aの圧縮空気の浪費を防止できる。
以上のように、かかる実施例によれば、従来技術のようなエンジン出力の低下を伴う手段を用いることなく、実空気量Q1と必要空気量Q0との偏差がゼロになるように給気圧力の検出値を補正して必要給気圧力P0を算出し、この必要給気圧力P0を用いて給気弁開閉時期設定部106のマップから給気弁5の開閉時期を算出するという、きわめて簡便な手段で以って、実空気量Q1と必要空気量Q0とを常時等しく保持して過給機コンプレッサ12aの能力をフルに利用できるとともに、実圧縮比をノッキングの発生を抑えるように最大限に下げて、圧縮行程におけるエネルギー損失を小さくするとともに着火時期を早めることで、エンジンの効率を最大限に高めることができる。
また、給気弁5の開閉時期制御によってエンジン1の始動性を向上させるため、始動時には実圧縮比を最大とすることで、圧縮圧力及び圧縮温度を最大として、燃料の着火性を向上させることが可能となる。
本発明によれば、排気ターボ過給機をそなえるとともに、エンジンの燃焼室への給気の供給、遮断を行なう給気弁の開閉時期を制御する給気弁制御装置をそなえた4サイクルエンジンにおいて、エンジン出力を低下することなく、過給機コンプレッサからの空気量とエンジンの必要空気量とを一致させることが可能な、高効率のエンジンを提供できる。
本発明の実施例に係る排気ターボ過給機付きガスエンジンの全体構成図(系統図)である。 前記実施例に係る排気ターボ過給機付きガスエンジンにおける給気弁開閉制御ブロック図である。 (A)は前記実施例における必要空気量の算出用線図、(B)は前記実施例における実空気量の算出用線図である。 前記実施例における給気弁開閉時期の算出用線図である。 排気ターボ過給機付きガスエンジンにおける空気量と給気圧力との関係線図である。
符号の説明
1 エンジン(ガスエンジン)
2 ピストン
3 クランク軸
4 シリンダ
5 給気弁
6 排気弁
7 給気ポート
8 排気ポート
9 給気管
10 排気管
11 着火装置
12 過給機(排気ターボ過給機)
12a コンプレッサ
12b タービン
14 給気管
15 ガスミキサー
17 空気管
18 燃料ガス管
19 ガス量調整弁
21 燃焼室
30 エンジン回転数検出器
31 負荷検出器
32 給気圧力センサ
33 給気温度センサ
34 給気弁制御装置
35 減筒運転切換手段
38 ノッキングセンサ
100 給気弁コントローラ
101 必要空気量設定部
102 必要空気量算出部
103 実空気量算出部
104 必要給気圧力算出部
105 給気弁開閉時期算出部
106 給気弁開閉時期設定部
107 空気量偏差算出部

Claims (6)

  1. 排気ターボ過給機をそなえるとともに、エンジンの燃焼室への給気の供給、遮断を行なう給気弁の開閉時期を制御する給気弁制御装置をそなえた4サイクルエンジンにおいて、前記給気弁への給気通路に、給気圧力を検出する給気圧力センサ及び給気温度を検出する給気温度センサを設けるとともに、前記給気圧力センサ及び給気温度センサからそれぞれ入力される給気圧力の検出値及び給気温度の検出値に基づき算出された実空気量と前記エンジンの必要空気量との偏差から必要給気圧力を算出し、該必要給気圧力に相当する前記給気弁の開閉時期を算出し、該開閉時期の算出値に従い前記給気弁制御装置を制御する給気弁コントローラをそなえたことを特徴とする4サイクルエンジン。
  2. 前記給気弁コントローラは、前記実空気量と前記エンジンの前記必要空気量との偏差がゼロになるように前記給気圧力の検出値を補正して前記必要給気圧力を算出する必要給気圧力算出手段をそなえたことを特徴とする請求項1記載の4サイクルエンジン。
  3. 前記給気弁コントローラは、前記必要空気量及び必要給気圧力及び前記排気ターボ過給機のタービン回転数と前記給気弁の開閉時期との関係がマップ状に設定され、前記必要給気圧力の上昇に従い前記給気弁の閉弁時期を早め前記必要給気圧力の下降に従い前記給気弁の閉弁時期を遅らせるように設定された給気弁開閉時期設定手段と、該給気弁開閉時期設定手段から前記必要空気量及び必要給気圧力に対応する給気弁の開閉時期を算出する給気弁開閉時期算出手段とをそなえたことを特徴とする請求項1記載の4サイクルエンジン。
  4. 給気弁の閉弁時期、給気温度の検出値、給気圧力の検出値のいずれかから着火時期を設定し、該着火時期をノッキングの発生を阻止し得る範囲で早めるように制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載の4サイクルエンジン。
  5. 前記エンジンのノッキングの発生を検出して前記給気弁コントローラに入力するノッキングセンサをそなえ、前記給気弁コントローラは、前記ノッキングセンサによりノッキングの発生が検出されたときは前記給気弁の閉弁時期を早めるように制御することを特徴とする請求項1記載の4サイクルエンジン。
  6. 前記エンジンを減筒運転に切換えて切換え信号を前記給気弁コントローラに入力する減筒運転切換手段をそなえ、前記給気弁コントローラは、運転シリンダの給気弁の閉弁時期を早めるように制御することを特徴とする請求項1記載の4サイクルエンジン。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015155695A (ja) * 2014-02-20 2015-08-27 ゲーエー ジェンバッハー ゲーエムベーハー アンド コー オーゲー 内燃機関の運転方法
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