DE2928169A1 - Vane type rotary machine for gases - has compression and expansion cylinders in same stator with common rotor between them - Google Patents

Vane type rotary machine for gases - has compression and expansion cylinders in same stator with common rotor between them

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Abstract

A cylindrical rotor (2) revolves in an elliptical stator (1). The rotor touches the stator at the narrowest section leaving two crescent shaped gaps. Vanes (3) sliding in radial slots in the rotor are pressed out to touch the stator. There are inlet and exhaust ports in both gaps and the rotor moves gas between them. Gas is compressed in one side and expanded in the other. The stator is shaped so that the volume on one side is greater than on the other. For a heat pump the compressor (4) does more work than the expander (5) but for other machines the relationship can be different.

Description

Flügelzellen-RotormaschineVane rotor machine

Die Erfindung hat eine Flügelzellen-Rotormaschine zum Gegenstand, die auf verschiedenen Anwendungsgebieten, z. B. als Wärme- oder Kältepumpe, als Heißluftmotor oder als Verbrennungskraftmaschine, benutzt werden kann.The subject of the invention is a vane rotor machine, used in various fields of application, e.g. B. as a heat or cold pump, as Hot air engine or as an internal combustion engine, can be used.

Wesentliches Kennzeichen der Erfindung ist, daß das Gehäuse, in dem der Rotor mit den die Zellen bildenden Flügeln gelagert ist, in radialer Richtung eine derart längliche Form hat, daß um etwa 180 ° gegenüberliegende Zellen mit verschieden großen Volumen gebildet werden. Damit ist es möglich, daß Verdichter und Expansionsmotor gleichzeitig am Umfang des Rotors untergebracht sind und daß weiter der Verdichtungs- und Expansionsdruck durch radiale Verstellung des Rotors verändert werden können.An essential feature of the invention is that the housing in which the rotor is mounted with the blades forming the cells, in the radial direction has such an elongated shape that by about 180 ° opposite cells with different large volumes are formed. This makes it possible for the compressor and expansion motor are housed at the same time on the circumference of the rotor and that further the compression and expansion pressure can be changed by radial adjustment of the rotor.

Bei der Anwendung als wärmepumpe ist der Verdichtungsraum entsprechend der durch Nutzwärmeentnahme im Prozeßmedium entstehenden Temperaturdifferenz zwischen Verdichtungs- und Expansionsseite größer als der Expansionsraum.When used as a heat pump, the compression chamber is appropriate the temperature difference between Compression and expansion side larger than the expansion space.

Bei der Anwendung als Heißluftmotor ist der Expansionsraum dagegen umgekehrt größer als der Verdichtungsraum.When used as a hot air engine, the expansion space is on the other hand conversely larger than the compression area.

Bei der Anwendung als Verbrennungsmotor ist der Ansaugraum kleiner als der Expansionsraum.When used as an internal combustion engine, the intake space is smaller than the expansion space.

Für die einzelnen Anwendungsgebiete ist das jeweilige Konstruktionsprinzip entsprechend Fig. 1 bis Fig. 4 dargestellt.The respective construction principle is for the individual areas of application shown in accordance with FIGS. 1 to 4.

Es zeigen im einzelnen Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Wärmepumpe oder Kältepumpe, Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Hs{ßluftmotor, Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Verbrennungsmotor und Fig. 4 den zugehörigen Längsschnitt durch den Verbrennungsmotor.In detail, FIG. 1 shows a cross section through a heat pump or refrigeration pump, Fig. 2 shows a cross section through an Hs {ßluftmotor, Fig. 3 shows a cross section through an internal combustion engine and FIG. 4 shows the associated longitudinal section by the internal combustion engine.

Eine Wärmepumpe entsprechend der Erfindung arbeitet mit Luft oder einem bei den entstehenden Prozeßtemperaturen nicht verflüssigendem Gas als Prozeßmsdium in einem geschlossenen Kreislauf. Wesentliches Kennzeichen einer derartigen Wärmepumpe ist, daß die von einem Verdichter zur Temperaturerhöhung komprimierte Luft nach dem Nutzwärmeentzug in einem Expansionsmotor wieder entspannt wird und die hierbei gewonnene Leistung unmittelbar wieder mit zum Antrieb des Verdichters verwendet wird.A heat pump according to the invention works with air or a gas as process medium that does not liquefy at the process temperatures that arise in a closed circuit. An essential feature of such a heat pump is that the air compressed by a compressor to increase the temperature after the useful heat extraction in an expansion engine is relaxed again and this The power gained is immediately used again to drive the compressor will.

Hierzu ist die Flügelzellen-Rotormaschine derart gestaltet, daß der Rotor mit den in ihm verschiebbar gelagerten Flügeln gleichzeitig für den Verdichter- und den Expansionsmotor verwendet wird. Dadurch wird die auf der Expansionsseite gewonnene Leistung unmittelbar ohne Zwischenwelle wieder auf die Verdichterseite abgegeben.For this purpose, the vane rotor machine is designed such that the Rotor with the vanes slidably mounted in it at the same time for the compressor and the expansion motor is used. This puts the on the expansion side Gained power directly back to the compressor side without an intermediate shaft submitted.

Entsprechend Fig. 1 ist der Aufbau derart, daß in einem Gehäuse 1 mit länglicher Bohrung ein Rotor 2 mit den v.rschiebbaren Flügeln 3 gelagert ist. Dabei ist die eine Hälfte des Gehäuses der Verdichter 4 und die andere Hälfte der Expansionsmotor 5.According to FIG. 1, the structure is such that in a housing 1 with an elongated bore a rotor 2 with the v.rschiebbaren blades 3 is mounted. One half of the housing is the compressor 4 and the other half of the Expansion motor 5.

Die auf der Verdichterseite mit der Temperatur Tl und dem Druck pl angesaugte Luft 6 wird adiabatisch auf p2 verdichtet. Dadurch steigt die Temperatur auf T2 an. Die durch die Verdichtung erhitzte Luft durchströmt nun einen Nutzwärmetauscher 7, wo ihr Wärme entzogen wird. Dabei fällt die Temperatur der Luft auf T3, während die Temperatur des Nutzwärmeträgers 8 (Luft oder eine Flüssigkeit> von T11 auf T12 ansteigt, Die gekühlte Luft 6 wird nun im Expansionsmotor adiabatisch auf den Prozeß-Anfangsdruck P4 = pl entspannt. Dabei sinkt die Temperatur weiter auf T4 ab.The on the compressor side with the temperature Tl and the pressure pl sucked in air 6 is adiabatically compressed to p2. This increases the temperature on T2. The air heated by the compression now flows through a useful heat exchanger 7, where heat is withdrawn from it. The temperature of the air falls to T3 while the temperature of the useful heat transfer medium 8 (air or a liquid> from T11 T12 increases, The cooled air 6 is now adiabatic in the expansion engine relaxed to the initial process pressure P4 = pl. The temperature continues to drop on T4.

Bei der Abkühlung im Nutzwärmetauscher 7 würde sich das Volumen der Luft entsprechend V3 s V2 = TJ s T2 verringern.When cooling in the useful heat exchanger 7, the volume of the Reduce air according to V3 s V2 = TJ s T2.

Damit jedoch die Luft den Druck P3 = P2 behält, ist das 8chluckvolumen des Expansionsmotors 5 im Verhältnis T3 s T2 geringer zu wählen als das Fördervolumen des Verdichters 4.However, so that the air maintains the pressure P3 = P2, this is the swallowing volume of the expansion motor 5 in the ratio T3 s T2 to be lower than the delivery volume of the compressor 4.

Die nach dem Verlassen des Expansionsmotors auf T4 abgekühlte Luft wird nun durch eine beliebige Wärmequelle, z. B. Sonnenenergie, Außenluft, Wasser, Erdwärme oder eine sonstige Wärmequelle, wieder auf die Verdichter-Eingangstemperatur T1 erwärmt.The air cooled down after leaving the expansion engine on T4 is now by any heat source, e.g. B. solar energy, outside air, water, Geothermal energy or another heat source, back to the compressor inlet temperature T1 warms up.

Nun ist in einem Wärmepumpenkreislauf die Nutztemperatur T12 des Nutzwärmeträgers 8 im allgemeinen in einer bestimmten Höhe vorgegeben. Damit sollte auch die Temperatur T2 hinter dem Verdichter 4 eine entsprechende konstante Höhe haben.The useful temperature T12 of the useful heat transfer medium is now in a heat pump circuit 8 generally given at a certain height. So should the temperature T2 behind the compressor 4 have a corresponding constant height.

Die Temperatur der Wärmequelle kann jedoch den rag oder das Jahr über stark schwanken. Dabei ändert sich auch die mögliche Außentemperatur T1 vor dem Verdichter 4. Damit T2 trotzdem eine bestimmte, vorgegebene Höhe hat, muß der Verdichtungsdruck entsprechend der jeweiligen Temperatur Tl verändert werden.However, the temperature of the heat source can vary throughout the year fluctuate greatly. The possible outside temperature T1 also changes before the Compressor 4. In order for T2 to have a certain, predetermined height, the compression pressure can be changed according to the respective temperature Tl.

Bei der Flügelzellen-Rotormaschine nach vorliegender erfindung ist die. auf einfache Art dadurch möglich, daß die Mitte des Rotor 2 im Gehäuse 1 in Pfeilrichtung 9 verschoben wird. Dadurch wird gleichzeitig der Verdichtungsraum großer und der Expansionsraum kleiner und umgekehrt. Damit läßt sich in vorgegebenen Grenzen jederzeit jeder beliebige Verdichtungsdruck einstellen.In the vane rotor machine according to the present invention the. possible in a simple manner that the center of the rotor 2 in the housing 1 in Direction of arrow 9 is shifted. This also becomes the compression area larger and the expansion space smaller and vice versa. This can be used in given Set any compression pressure limit at any time.

Zum Antrieb des Verdichters 4 ist zur Leistung, die vom Expansionsmotor 5 kommt, ein nicht näher dargestellter externer Antriebsmotor notwendig, dessen Leistung in den Rotor einfließt. Das Verliältnis der im Nutzwärmetauscher 7 entnommenen Leistung zu dieser externen Antriebsleistung wird cls Leistungsziffer E bezeichnet. Diese Leistungsziffer wird umso günstiger, je geringer die remperaturdi-ferenz rl zu T2 und damit die Verdichtung pl zu p2 wird. Dadurch, daß sich bei einer Wärmepumpe nach vorliegender Erfindung der Druck p2 einfach regulieren läßt, ist eine stets optimale Leistungsziffer möglich.To drive the compressor 4, the power required by the expansion motor 5 comes, an external drive motor not shown is necessary, its Power flows into the rotor. The ratio of those removed in the useful heat exchanger 7 The power to this external drive power is referred to as the performance number E. This performance figure is all the more favorable, the lower the temperature difference rl to T2 and thus the compression pl becomes p2. The fact that in a heat pump According to the present invention, the pressure p2 can be easily regulated, is always one optimal performance figure possible.

Das Prinzip der Wärmepumpe kann jederzeit auch für eine Klimaanlage, bei der die Umluft gekühlt werden soll, angewendet werden.The principle of the heat pump can also be used at any time for air conditioning, in which the circulating air is to be cooled, can be used.

Wird bei einer Wärmepumpe entsprechend vorliegender Erfindung die Rotormitte so verschoben, daß der Expansionsraum zum Verdichtungsraum und der Verdichtungsraum zum Expansionsmotor wird, wird die Funktionsweise umgekehrt, so daß die Flügelzellen-Rotormaschine als Klimaanlage arbeitet.If in a heat pump according to the present invention Rotor center shifted so that the expansion space to the compression space and the compression space becomes an expansion motor, the mode of operation is reversed, so that the vane rotor machine works as an air conditioner.

Das Konstruktionsprinzip der Flügelzellen-Rotormaschine als Heißluftmotor ist in Fig. 2 dargestellt. Dementsprechend wird auf der Verdichterseite 4 die Luft 6 mit der Temperatur T1 und dem Druck pl angesaugt und auf p2 verdichtet. Dabei steigt die Temperatur auf T2 an.The construction principle of the vane rotor machine as a hot air motor is shown in FIG. The air on the compressor side 4 is correspondingly 6 sucked in with the temperature T1 and the pressure pl and compressed to p2. Included the temperature rises to T2.

Die verdichtete Luft wird nun dem Wärmetauscher lo zugeleitet, wobei die Temperatur bei gleichbleibendem Druck auf T3 ansteigt. In einem Lufterhitzer 11 wird die Luft nun weiter auf die Temperatur T3' erhitzt. Diese Erhitzung kann dabei direkt erfolgen, z. B. durch Einspritzen von Kraftstoff oder durch Zünden eines Gasgemisches, wenn ein solches anstelle von Luft als Prozeßmedium angewendet wird, oder indirekt durch einen nicht näher dargestellten Wärmstauscher anstelle des Lufterhitzers 11.The compressed air is now fed to the heat exchanger lo, wherein the temperature rises to T3 with constant pressure. In an air heater 11 the air is now further heated to the temperature T3 '. This heating can take place directly, z. B. by injecting fuel or by ignition a gas mixture, if such is used as the process medium instead of air is, or indirectly by a heat exchanger not shown in place of the air heater 11.

Durch die Erhitzung auf T3' erhöht sich das Volumen der Luft oder des Gasgemisches entsprechend dem Temperaturantieg von T2 auf T3'. Dementsprechend ist der Expansionsraum 5 größer als der Verdichtungsraum 4, so daß vom Rotor Leistung abgegeben wird. Die Leistungsabgabe erfolgt dabei auf eine nicht näher dargestellte übliche Art und Weise.Heating to T3 'increases the volume of the air or of the gas mixture according to the temperature increase from T2 to T3 '. Accordingly the expansion space 5 is larger than the compression space 4, so that power from the rotor is delivered. The power output takes place on a not shown in detail usual way.

Die im Expansionsmotor auE p4 = Pl entspannte Luft kühlt sich dabei auf die Temperatur T4 ab. Diese ist jedoch wesentlich höher als die Temperatur T2 hinter dem Verdichter 4. Die Luft mit der Temperatur T4 wird deshalb dem Wärmetauscher lo zugeführt, um hier Wärme an die verdichtete Luft mit dem Druck p2 abzugeben. Dabei kühlt sie sich auE T5 ab. Der theoretische Wirkungsgrad des Idealprozesses für diesen Heißgasmotor errechnet sich zu th = (r3' - T4) - (r2 -T1) T3' -Er entspricht damit dem einer üblichen gasturbine mit dem Vorteil, daß Verdichter 4 und Expansionsmotor 5 einen gemeinsamen Rotor 2 haben.The air relaxed in the expansion motor auE p4 = Pl cools down in the process on the temperature T4. However, this is much higher than the temperature T2 behind the compressor 4. The air with the temperature T4 therefore becomes the heat exchanger lo is supplied in order to give off heat to the compressed air with the pressure p2. In doing so, it cools down to T5. The theoretical efficiency of the ideal process for this hot gas engine is calculated as th = (r3 '- T4) - (r2 -T1) T3' -Er corresponds thus that of a conventional gas turbine with the advantage that compressor 4 and expansion motor 5 have a common rotor 2.

Das Konstruktionsprinzip der FlUgelzellen-Rotormaschine als Verbrennungsmotor ist in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt. Fig. 3 zeigt dabei einen Querschnitt durch den Verbrennungsmotor, Fig. 4 einen Längsschnitt. Wesentlich ist hierbei, daß der Lxpansionsraum 5 des Motors wesentlich größer ist als der Ansaugraum 4, so daß zur Erreichung eines optimalen Wirkungsgrades der Verbrennungsdruck bis auf den atmosphärischen Druck entspannt werden kann. Details, wie Kühlungsart (Wasser oder Luft) und Anordnung der Hilfstriebe (Lichtmaschine, Anlasser, Wasser- und Schmierölpumpe) sind nicht gezeigt. Diese werden in üblicher Art und Weise angeordnet.The construction principle of the vane-cell rotor machine as an internal combustion engine is shown in FIGS. 3 and 4. Fig. 3 shows a cross section through the internal combustion engine, Fig. 4 is a longitudinal section. It is essential that the Lxpansionsraum 5 of the engine is much larger than the intake chamber 4, so that for Achieving an optimal efficiency of the combustion pressure down to the atmospheric Pressure can be relaxed. Details such as the type of cooling (water or air) and arrangement the auxiliary drives (alternator, starter, water and lubricating oil pump) are not shown. These are arranged in the usual way.

Die Arbeitsweise dieses Verbrennungsmotors ist derart, daß durch die Ansaugöffnung 12 das Prozeßmedium, bestehend aus Luft oder einem Gasgemisch, angesaugt wird. Der Ansaugbereich für eine Flügelzelle zwischen zwei Flügeln 3 reicht dabei von I bis II.The operation of this internal combustion engine is such that by the Suction opening 12, the process medium, consisting of air or a gas mixture, is sucked in will. The suction area for a vane cell between two vanes 3 is sufficient from I to II.

Die angesaugte Luft oder das Gas werden dann im Bereich III bis IV verdichtet. Das erreichbare Verdichtungsverhältnis ist gegeben durch das Verhältnis der Größe des Ansaugraumes 4 zum Verdichtungsraum 13. Etwa im Bereich V bis IV wird dann entweder in die verdichtete Luft Kraftstoff eingespritzt oder das Gasgemisch gezündet. Die Expansion erfolgt dann im Bereich V bis VI. Der Expansionsraum 5 ist dabei so groß gewählt1 daß der Druck des heißen, verbrannten Verbrennungsgemisches bis auf den atmosphärischen Druck entspannt. Das verbrannte und entspannte Gemisch wird dann im Bereich VII bis VIII durch die Ausblasöffnung 14 ausgestoßen.The sucked in air or the gas are then in the area III to IV condensed. The achievable compression ratio is given by the ratio the size of the suction chamber 4 to the compression chamber 13. Approximately in the range V to IV Then either fuel or the gas mixture is injected into the compressed air ignited. The expansion then takes place in the area V to VI. The expansion space 5 is chosen so high1 that the pressure of the hot, burned combustion mixture relaxed down to atmospheric pressure. The burnt and relaxed mixture is then ejected through the blow-out opening 14 in the region VII to VIII.

Durch die Expansion des verbrannten Gemisches bis auf den atmosphärischen Druck wird der thermische Wirkungsgrad des Idealprozesses günstiger als bei Kolbenmotoren üblicher Bauart. Da je Umdrehung des Rotors jede Zelle zwischen zwei Flügeln ein Arbeitsspiel durchläuft, ergibt sich außerdem ein sehr günstiger Drehmomentenverlauf, und der Motor 2 läuft sehr ruhig.By expanding the burned mixture down to the atmospheric one Pressure, the thermal efficiency of the ideal process is more favorable than with piston engines usual design. Since every revolution of the rotor, each cell between two wings one Runs through the work cycle, there is also a very favorable torque curve, and the engine 2 runs very smoothly.

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Claims (6)

Pat 0ntanspr uche ,/Flügelzelln-Rotormasehine mit Luft oder einem nicht verflüssigendem Gas oder Gas gemisch als Prozeßmedium, gekennzeichnet dadurch, daß Verdichter ;4) und Expansionsmotor (5) einen gemeinsamen Rotor (2) haben, in dem die Plugelzellen (3) gelagert sind, wobei die eine Hälfte des in radialer Richtung länglich ausgebildeten Gehäuses (1) der Verdichter (4) und die andere Hälfte der Expansionsmotor (5) ist. Patent claims / wing cell rotor machine with air or a non-liquefying gas or gas mixture as the process medium, characterized in that that compressor; 4) and expansion motor (5) have a common rotor (2), in which the plug cells (3) are mounted, one half of which in the radial direction elongated housing (1) of the compressor (4) and the other half of the Expansion motor (5) is. 2. Flügelzellen-Rotormaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung des Verdichtungs-und Expansionsdruckes der Rotor (2) im Gehäuse (1) radial verschieblich (Pfeilrichtung 9) einstellbar ist. 2. Vane rotor machine according to claim 1, characterized in that that to change the compression and expansion pressure of the rotor (2) in the housing (1) radially displaceable (direction of arrow 9) is adjustable. 3. Flügelzellen-Rotormaschine nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Wärmepumpe verwendet wird. 3. Vane rotor machine according to claims 1 and 2, characterized in that that it is used as a heat pump. 4. Flügelzellen-Rotormaschine nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Kältepumpe verwendet wird.4. Vane rotor machine according to claims 1 and 2, characterized in that that it is used as a refrigeration pump. 5. Flügelzellen-Rotormaschine nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Heißgasmotor verwendet wird. 5. Vane rotor machine according to claims 1 and 2, characterized in that that it is used as a hot gas engine. 6. Flügelzellen-Rotormaschine nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnete daß sie als Verbrennungsmotor verwendet wird. 6. vane rotor machine according to claims 1 and 2, characterized that it is used as an internal combustion engine.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0288738A1 (en) * 1987-03-30 1988-11-02 PNEUMOFORE S.p.A. Supercharger device for internal combustion engines, particularly for motor vehicles
DE19607240A1 (en) * 1996-02-27 1996-07-25 Rolf Grauli Rotating vane cellular engine with continuous external combustion
DE19705460A1 (en) * 1997-02-13 1998-08-20 Ingelheim Peter Graf Von Machine unit with rotary piston engine
WO2001065118A1 (en) * 2000-03-01 2001-09-07 Caterpillar Inc. Hydraulic pressure transformer
US7347673B2 (en) 2003-07-14 2008-03-25 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Fluid machine served as expansion device and compression device
EP1925776A1 (en) * 2005-08-31 2008-05-28 Isuzu Motors Limited Rotary displacement type steam engine
JP2012513558A (en) * 2008-12-23 2012-06-14 ダロウ，ディビット，エス． Rotary vane engine and engine system having movable rotor
DE102017101304A1 (en) 2017-01-24 2018-07-26 Ibw Engineering Gmbh Heat transfer unit
RU2817203C1 (en) * 2023-03-20 2024-04-11 Общество с ограниченной ответственностью "ПЕРВОЕ ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО" Method for automatically regulating compression rate of rotary piston engine

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0288738A1 (en) * 1987-03-30 1988-11-02 PNEUMOFORE S.p.A. Supercharger device for internal combustion engines, particularly for motor vehicles
DE19607240A1 (en) * 1996-02-27 1996-07-25 Rolf Grauli Rotating vane cellular engine with continuous external combustion
DE19705460A1 (en) * 1997-02-13 1998-08-20 Ingelheim Peter Graf Von Machine unit with rotary piston engine
WO2001065118A1 (en) * 2000-03-01 2001-09-07 Caterpillar Inc. Hydraulic pressure transformer
US6497558B1 (en) 2000-03-01 2002-12-24 Caterpillar Inc Hydraulic pressure transformer
US7347673B2 (en) 2003-07-14 2008-03-25 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Fluid machine served as expansion device and compression device
DE102004033862B4 (en) * 2003-07-14 2008-10-23 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki, Kariya Machine that serves as an expansion and compression machine
EP1925776A1 (en) * 2005-08-31 2008-05-28 Isuzu Motors Limited Rotary displacement type steam engine
EP1925776A4 (en) * 2005-08-31 2011-03-23 Isuzu Motors Ltd Rotary displacement type steam engine
JP2012513558A (en) * 2008-12-23 2012-06-14 ダロウ，ディビット，エス． Rotary vane engine and engine system having movable rotor
DE102017101304A1 (en) 2017-01-24 2018-07-26 Ibw Engineering Gmbh Heat transfer unit
RU2817203C1 (en) * 2023-03-20 2024-04-11 Общество с ограниченной ответственностью "ПЕРВОЕ ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО" Method for automatically regulating compression rate of rotary piston engine

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