ES2235800T3 - Dispositivo de inyeccion para motor de combustion interna. - Google Patents
Dispositivo de inyeccion para motor de combustion interna.Info
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Abstract
Dispositivo de inyección para motor de combustión interna, principalmente de rampa común para motor Diesel, que incluye una pluralidad de inyectores (3 a 6) y un calculador de mando (CC) del motor para gestionar la inyección de carburante por estos inyectores, incluyendo dicho calculador de mando (CC) al menos dos bancos de mando (1, 2) para el control de dichos inyectores (3 a 6), y que incluye igualmente una pluralidad de órganos inversores (7 a 10) conectados entre dichos bancos de mando (1, 2) y dichos inyectores (3 a 6), de forma tal que cada inyector pueda ser conectado selectivamente a cada uno de dichos bancos de mando, - caracterizado porque están previstos igualmente medios de detección (11, 12) de avería de uno cualquiera de dichos bancos de mando (1, 2), capaces de engendrar una pluralidad de señales de avería (avería_banco_1, avería_banco_2) de estos, pudiendo estas servir de señales de mando de dichos inversores, de forma tal que, después de la detección de una avería, los inyectores controlados por el banco averiado serán desconectados de este, manteniéndose conectados a un banco no averiado, - y porque incluye igualmente medios (21 a 24, 26, 27) para limitar el rendimiento de dicho motor, tras la producción por dichos medios de detección de avería (11, 12) de una de dichas señales de avería (avería_banco_1, avería_banco_2).
Description
Dispositivo de inyección para motor de combustión
interna.
El presente invento se refiere a un dispositivo
de inyección de carburante de un motor de combustión interna,
principalmente de rampa común para motor Diesel.
En el documento
US-A-5.636 618, se describe un
dispositivo de alimentación de carburante y aire de combustión para
motores de combustión interna en el que está previsto un controlador
diferente para cada cilindro. Cada controlador ejecuta la regulación
del conjunto de las funciones de mezcla y de encendido. Se menciona
en este estado de la técnica la capacidad de cada controlador de
realizar una función de redundancia para el otro controlador
defectuoso.
Se conocen dispositivos de inyección de
carburante que incluyen un calculador que trabaja, según el número
de cilindros del motor, con uno o con varios bancos de mando o
control de los inyectores. De esta forma, por ejemplo, para un motor
de cuatro cilindros, es habitual utilizar, ya sea un único banco
encargado de controlar cuatro inyectores, ya sea dos bancos de
control en el que cada uno asegura el pilotaje de dos inyectores. La
elección de la solución depende de diferentes criterios entre los
que destacan las estrategias de reducción de emisiones de
contaminantes por el motor. Para obtener esto, la solución de los
bancos de mando presenta la ventaja de poder asegurar la inyección
de carburante simultáneamente en los dos inyectores a partir de un
mismo banco de mando.
Cualquiera que sea la solución adoptada, un fallo
de un banco de mando puede conllevar una avería, con el riesgo, como
poco, de ser mal percibida por el usuario del vehículo, en el peor
de los casos, de crear una situación peligrosa. En efecto, si
únicamente está previsto un único banco para todos los inyectores,
la avería conduce a la inmovilización total del vehículo y si hay
dos, el motor tendrá un funcionamiento muy degradado. En los dos
casos, habrá un mayor riesgo de accidente si la avería se produce en
condiciones de circulación "de riesgo" (adelantamiento,
circulación en un tráfico denso y rápido).
El invento tiene como objetivo proporcionar un
dispositivo de inyección desprovisto de los inconvenientes
presentados anteriormente.
Tiene pues como objeto un dispositivo según la
reivindicación 1.
Gracias a estas características, en ausencia de
fallo de un banco de mando, el dispositivo de inyección puede
funcionar con un control de los bancos repartido en los inyectores
de forma tal que la alimentación de carburante de los inyectores
esté adaptada al máximo a las exigencias de reducción de emisiones
contaminantes.
Por el contrario, en caso de un fallo de uno de
los bancos de mando, el control de los inyectores a los que estaba
conectado es retomado automáticamente por otro banco de mando, lo
que permite conservar al menos temporalmente el rendimiento del
motor a un grado tal que la seguridad se preserve aún en caso de
circulación de riesgo.
Según otras características del invento:
- dichas señales de fallo son específicas para
cada banco de mando y en caso de un fallo de un banco de mando sus
propias señales son aplicadas únicamente a los inversores conectados
a los inyectores que, antes del fallo, estaban conectados al banco
averiado;
- el dispositivo incluye igualmente una memoria
conectada a dichos medios de detección de avería, para memorizar
dichas señales de avería hasta el siguiente arranque de dicho motor
de combustión interna, de forma que suministre señales de avería
memorizadas que, desde el siguiente arranque, son aplicadas a los
inversores cuyos inyectores estaban controlados por el banco
averiado, para que estos inyectores sean desconectados de éste,
manteniéndose conectados a un banco no averiado;
- dichas señales de avería y dichas señales de
avería memorizadas son aplicadas respectivamente a dichos inversores
mediante la utilización de funciones O.
- El dispositivo incluye igualmente medios para
limitar el rendimiento de dicho motor, desde la producción por
dichos medios de detección de avería de una de dichas señales de
avería;
- dichos medios de limitación están preparados
para limitar la demanda de aceleración aplicada ha dicho motor a un
valor inferior a un valor de demanda máxima de aceleración impuesto
durante el funcionamiento normal de dichos bancos de mando;
- dichos medios de limitación incluyen medios de
recuento temporal conectados a dichos medios detección de avería y
de medios cartográficos conectados a dichos medios de recuento
temporal y que, en función de la posición de éstos últimos,
determinan un valor variable reducido de demanda máxima de
aceleración destinado a ser utilizado durante dicha avería y
mantenido inferior ha dicho valor de demanda máxima de aceleración
impuesto durante el funcionamiento normal de dichos bancos de
control;
- dichos medios cartográficos están dispuestos
para hacer intervenir dicho valor reducido de demanda máxima de
aceleración únicamente después del transcurso de un intervalo de
tiempo predeterminado después de la aparición de una avería del
banco de mando;
- dicho valor variable reducido de demanda máxima
de aceleración es mantenido en un valor cero por dichos medios
cartográficos durante un corto instante de tiempo inmediatamente
posterior a la aparición de una avería de un banco de mando;
- dichos medios de limitación incluyen igualmente
un primer inversor al que son aplicados dicho valor de demanda
máxima de aceleración y dicho valor variable reducido de demanda
máxima de aceleración proporcionado por dichos medios cartográficos,
transmitiendo éste inversor a dicho motor uno u otro de estos
valores en función de la señales de avería proporcionadas por dichos
medios de detección de avería;
- dichos medios de limitación incluyen medios
para limitar a un valor fijo el rendimiento de dicho motor en
presencia de dichas señales de avería memorizadas;
- dichos medios de limitación a un valor fijo
están dispuestos para, después de arrancar de nuevo dicho motor
después de un funcionamiento durante el cual un avería ha aparecido,
limitar la demanda de aceleración a un valor fijo inferior a un
valor de demanda máximo de aceleración impuesto durante el
funcionamiento normal de dicho los bancos de mando;
- dichos medios de limitación a un valor fijo
incluyen un segundo inversor al que son aplicados un valor de
demanda de aceleración máximo por defecto memorizado, así como dicho
valor de demanda máxima de aceleración utilizado fuera de avería,
transmitiendo dicho segundo inversor uno u otro de dichos valores ha
dicho motor en función del estado de dichas señales de avería
memorizadas;
- incluye igualmente medios de señalización
visual conectados a dichos dispositivo de detección de avería para
señalar la aparición de una avería.
Otras características y ventajas del invento
aparecerán en el transcurso de la descripción siguiente, dada
únicamente a modo de ejemplo y realizada haciendo referencia al
dibujo anexo, en el que:
- la figura única es un esquema simbólico de un
ejemplo de realización de un dispositivo de inyección según el
invento.
El modo de realización presentado en la figura
única concierne a un motor Diesel de rampa común que incluye cuatro
cilindros. Los especialistas comprenderán que el invento puede
igualmente será aplicado a motores de inyección de otros tipos que
tengan diferente número de cilindros de inyectores y de bancos de
mando, sin salir por tanto del ámbito del invento.
Siendo así, se aprecia representado
esquemáticamente un dispositivo de inyección de carburante con una
parte de su calculador de mando CC que incluye dos bancos de mando 1
y 2 capaces cada uno de controlar los cuatro inyectores 3 a 6 a la
vez, independientemente del otro banco de mando. Para ello, cada
inyector, 3 a 6, está conectado a una salida del mismo rango de cada
uno de los bancos de mando por medio de un órgano inversor,
respectivamente 7 a 10.
En la configuración representada, que corresponde
a una situación normal, el banco 1 controla los inyectores 3 y 6 y
el banco 2, los inyectores 4 y 5.
Los bancos de mando 1 y 2 están conectados a un
módulo de medida 11 que toma varios parámetros y que está conectado
a un módulo de vigilancia 12 encargado de detectar los fallos de
funcionamiento de los bancos de mando 1 y 2. Esta función puede ser
ejecutada según dos estrategias, de por sí conocidas, de vigilancia
de los parámetros de funcionamiento de los bancos. Para ejemplo, se
puede controlar la tensión en los bornes de determinados componentes
o las intensidades de las corrientes que circulan por ellos.
En caso de una avería de uno u otro de los bancos
de control 1 y 2, el módulo de vigilancia 12 proporciona
respectivamente señales de avería avería_banco_1 o avería_banco_2
formadas por valores booleanos que indican, cuando son verdaderos
(valor 1 por ejemplo), que una avería está presente en el banco de
mando correspondiente. Estas señales son aplicadas respectivamente a
dos bloques 13 y 14 de función O, cuyas salidas controlan
respectivamente los inversores 7,10 u 8,9.
La señales avería_banco_1 y avería_banco_2 son
igualmente aplicadas a una memoria de avería 15 que eventualmente
memoriza las señales de avería durante la circulación actual del
vehículo, para poder restituirlas en el siguiente arranque de su
motor. La inscripción en esta memoria de la señales avería_banco_1 o
avería_banco_2 tiene lugar preferentemente durante la fase de parada
del calculador de mando CC. De esta forma, según el caso, durante el
siguiente arranque de éste, la memoria 15 hace disponible una señal
avería_banco_1_mem o una señal avería_banco_2_mem, que significa que
una avería ha ocurrido durante una utilización anterior del motor,
en uno u otro de los bancos de mando 1 o 2.
La señales avería_banco_1, avería_banco_2,
avería_banco_1_mem y avería_banco_2_mem son aplicadas conjuntamente
a un bloque 16 de función O cuya salida está conectada a un
dispositivo de señalización de avería 17. Este último puede ser un
piloto o indicador visible del salpicadero del vehículo, compartido
o no con otras funciones de señalización relacionadas con otras
averías de funcionamiento del vehículo.
La señales avería_banco_1 y avería_banco_2 son
igualmente aplicadas a un bloque 18 de función O cuya salida es
transmitida a un bloque 19 de desactivación del banco de mando 1 o 2
según que una u otra de las señales correspondientes sea
verdadera.
El dispositivo de mando de inyección según el
invento incluye igualmente medios para, en caso de avería de los
bancos de mando 1 y 2, limitar la voluntad de aceleración del
conductor del vehículo. A este efecto, la salida del bloque de
función O 18 está conectada a un contador 20 que permite, en caso de
avería de un banco de mando, es decir cuando avería_banco_1 o
avería_banco_2 es igual a uno, totalizar el tiempo transcurrido
desde la aparición de la avería. Este contador 20 proporciona una
señal tiempo_avería_banco y es puesto a 0 después de cada
reinicialización del calculador de mando CC.
La salida del contador 20 está conectada a un
bloque de cartografía 21 que, en función de la posición del contador
20, permite seleccionar un valor al cual será limitada la
"voluntad de aceleración" del conductor del vehículo en caso de
avería de uno de los bancos 1 ó 2. El valor correspondiente es
llamado aquí "valor reducido de demanda máxima de
aceleración".
La salida del bloque de cartografía 21 es
aplicada a un inversor 22 que recibe igualmente una señal
voluntad_max que representa para, la situaciones normales, un valor
calibrable máximo de aceleración que el conductor puede imponer.
Éste valor es llamado aquí "valor de demanda máxima de
aceleración".
El inversor 22 está situado normalmente en el
borne en el que se aplica la señal voluntad_máx. Sin embargo, es
invertido bajo el control de la salida del bloque de función O 18,
es decir en caso de detección de una avería. La salida del inversor
22 es aplicada a un bloque 23 de función O que permite transmitir,
ya sea el valor que se obtiene del inversor 22, ya sea el
suministrado por otro inversor 27 todavía pendiente de describir. La
salida del bloque de función O 23 está conectada a una primera
entrada de un bloque 24 llamado "de función mínima" (MIN).
Este bloque 24 recibe igualmente en otra entrada
una señal variable voluntad_conductor engendrada, según el sistema
de control del motor, a partir de un parámetro que traduce la
demanda de aceleración actual del conductor. Este parámetro puede
ser una tensión tomada en función de la posición del pedal del
acelerador, un valor de par demandado, una cantidad de carburante
inyectada por la inyección, un porcentaje de carga u otro.
La señal de salida vol_cond_lim del bloque 24 de
función MIN es o bien la demanda real de aceleración del conductor,
cuando ésta es inferior al valor que se obtiene del bloque de
cartografía 21, o bien éste último valor cuando la demanda real de
aceleración del conductor la supera. Esta señal de salida es
transmitida al programa lógico de aplicación 25 del calculador CC
encargado de gestionar el funcionamiento del motor. Esta señal de
salida traduce pues la voluntad del conductor de acelerar durante la
circulación con avería, pero no puede sobrepasar el valor límite
impuesto.
El programa lógico 25 recibe igualmente las
señales avería_banco_1 y avería_banco_2 que provienen del módulo de
vigilancia 12 con el fin de adaptar el funcionamiento del motor a la
situación de avería.
La señales avería_banco_1_mem y
avería_banco_2_mem son aplicadas a un bloque de función O 26 cuya
salida es aplicada a un segundo inversor 27. Éste recibe en uno de
sus bornes una señal voluntad_máx_avería_mem que fija el valor de
demanda máxima de aceleración en caso de circulación después de
volver a arrancar el motor. El otro borne del inversor recibe la
señal voluntad_máx utilizada durante el funcionamiento normal. La
salida del inversor 27 es aplicada al bloque 23 de función O para
poder, cuando proceda, ser transmitida al bloque 24 de función
MIN.
El funcionamiento del dispositivo de inyección
que se acaba de describir es el siguiente.
En funcionamiento sin avería en uno de los dos
bancos de mando, cada uno de estos bancos controla dos inyectores
(3,6 ó 4,5, respectivamente), estando entonces los inversores 7 a 10
en su posición representada en la figura.
En caso de una avería de uno de los bancos (por
ejemplo el banco 1), los inversores 7 y 10 cambian bajo la orden de
la señal avería_banco_1, pasando por el bloque O 13. Por lo tanto,
los inyectores 3 y seis son en lo sucesivo controlados igualmente
por el banco 2 no averiado.
Igualmente, en el momento de la puesta en
funcionamiento del calculador CC después de una parada del motor
consecutiva a esta avería, los mismos inversores 7 y 10 cambian bajo
el control de la señal avería_banco_1_mem extraída de la memoria 15
y pasando igualmente por el bloque O 13.
Simultáneamente al cambio de los inversores, el
conductor es alertado por el dispositivo de señalización 17,
mientras que el banco 1 es desactivado por medio del bloque 19.
Durante el funcionamiento normal, la señal
voluntad_max limita la demanda de aceleración del conductor al valor
máximo calibrado voluntad_max. Cuando la avería aparece, el inversor
22 cambia bajo el control de la señal proporcionada por el bloque O
18. Desde este instante, el valor de demanda máxima de aceleración
rige en función del tiempo por la cartografía depositada en el
bloque 21.
Ésta característica particular del invento
permite principalmente advertir al conductor del vehículo por medio
de una reacción inhabitual sobre el comportamiento del vehículo. Por
ejemplo, es posible señalar una avería de los bancos 1 ó 2 por una
reducción drástica (eventualmente hasta cero), pero breve, del valor
reducido de demanda máxima de aceleración, conduciendo de ésta forma
a un corte total o casi total de la inyección durante un breve
período de algunos milisegundos, por ejemplo. Se producirá una
sacudida durante la circulación muy perceptible por el conductor,
sin por ello comprometer la seguridad, por ejemplo durante un
adelantamiento.
Sin embargo, ajustando convenientemente la
cartografía del bloque 21, la ley de modificación del valor reducido
de demanda máxima de aceleración puede también ser elegida de forma
que no comience la limitación del rendimiento del motor hasta pasar
un tiempo suficientemente largo (10 segundos, por ejemplo) para que
el conductor pueda llevar el vehículo en buenas condiciones de
seguridad antes de cualquier caída del rendimiento del motor. De
ésta forma, gracias al bloque cartográfico 21, el invento ofrece una
gran flexibilidad para calibrar en función del tiempo la gestión del
modo de funcionamiento degradado del motor.
La limitación de rendimiento en caso de avería
ante uno de los bancos de mando puede inducir además al conductor a
hacer reparar rápidamente su vehículo e inmediatamente adaptar una
conducción prudente de forma que pueda paliar más fácilmente
cualquier avería del otro banco de mando.
En el caso en el que el conductor proceda a un
nuevo arranque del motor, la limitación del rendimiento se rige de
forma uniforme por la señal vol_max_avería_mem sobre la que conmuta
el sistema bajo el la orden de una u otra de las señales
avería_banco_1_mem o avería_banco_2_mem.
Ésta característica del invento presenta la
ventaja, además de las ya citadas, de evitar un retorno al
rendimiento normal del vehículo, que sería en principio posible, ya
que el motor podría funcionar con pleno rendimiento con un único
banco de mando, pero que daría al conductor la impresión de que la
avería habría desaparecido y habría el riesgo de conducir a una
situación peligrosa, si el único banco de mando no averiado llegará
a deteriorarse también.
Claims (13)
1. Dispositivo de inyección para motor de
combustión interna, principalmente de rampa común para motor Diesel,
que incluye una pluralidad de inyectores (3 a 6) y un calculador de
mando (CC) del motor para gestionar la inyección de carburante por
estos inyectores, incluyendo dicho calculador de mando (CC) al menos
dos bancos de mando (1,2) para el control de dichos inyectores (3 a
6), y que incluye igualmente una pluralidad de órganos inversores (7
a 10) conectados entre dichos bancos de mando (1,2) y dichos
inyectores (3 a 6), de forma tal que cada inyector pueda ser
conectado selectivamente a cada uno de dichos bancos de mando,
- caracterizado porque están previstos
igualmente medios de detección (11,12) de avería de uno cualquiera
de dichos bancos de mando (1,2), capaces de engendrar una pluralidad
de señales de avería (avería_banco_1, avería_banco_2) de estos,
pudiendo estas servir de señales de mando de dichos inversores, de
forma tal que, después de la detección de una avería, los inyectores
controlados por el banco averiado serán desconectados de este,
manteniéndose conectados a un banco no averiado,
- y porque incluye igualmente medios (21 a 24,
26, 27) para limitar el rendimiento de dicho motor, tras la
producción por dichos medios de detección de avería (11,12) de una
de dichas señales de avería (avería_banco_1, avería_banco_2).
2. Dispositivo de inyección según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichas señales de
avería (avería_banco_1, avería_banco_2) son específicas para cada
banco de mando (1,2) y porque en caso de avería de un banco de
mando, sus propias señales son aplicadas únicamente a los inversores
(7 a 10) conectados a los inyectores (3 a 6) que, antes de la
avería, estaban conectados al banco averiado.
3. Dispositivo de inyección según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque incluye
igualmente una memoria (15) conectada a dichos medios de detección
de avería (11,12), para memorizar dichas señales de avería
(avería_banco_1, avería_banco_2) hasta el siguiente arranque de
dicho motor de combustión interna, de forma que suministre señales
de avería memorizadas (avería_banco_1_mem, avería_banco_2_mem) que,
tras el siguiente arranque, son aplicadas a los inversores cuyos
inyectores estaban controlados por el banco averiado, de forma que
estos inyectores sean desconectados de este, manteniéndose
conectados a un banco no averiado.
4. Dispositivo de inyección según la
reivindicación 3, caracterizado porque dichas señales de
avería (avería_banco_1, avería_banco_2) y dichas señales de avería
memorizadas son aplicadas respectivamente a dichos inversores (7 a
10) por medio de funciones O (13,14).
5. Dispositivo de inyección según una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
dichos medios de limitación (21 a 24, 26, 27) están dispuestos para
limitar la demanda máxima de aceleración (vol_conductor) aplicada ha
dicho motor a un valor (vol_cond_limitada) inferior a un valor de
demanda máxima de aceleración (vol_máx) impuesto durante el
funcionamiento normal de dichos bancos de control (1,2).
6. Dispositivo de inyección según la
reivindicación 5, caracterizado porque dichos medios de
limitación (20 a 24, 26, 27) incluyen medios de recuento temporal
(20) conectados a dichos medios de detección de avería (11,12) y
medios cartográficos (21) conectados a dichos medios de recuento
temporal (20) y que, en función de la posición de estos últimos,
determinan un valor variable reducido de demanda máxima de
aceleración (vol_máx_red), estando destinado éste valor a ser
utilizado durante dicha avería y mantenido inferior ha dicho valor
de demanda máxima de aceleración (vol_máx) impuesto durante el
funcionamiento normal de dichos bancos de mando (1,2).
7. Dispositivo de inyección según la
reivindicación 6, caracterizado porque dichos medios
cartográficos (21) están dispuestos para hacer intervenir dicho
valor reducido de demanda máxima de aceleración (vol_máx_red) una
vez transcurrido un intervalo de tiempo predeterminado desde la
aparición de una avería de un banco de mando.
8. Dispositivo de inyección según una cualquiera
de las reivindicaciones 6 y 7, caracterizado porque dicho
valor reducido de demanda máxima de aceleración (vol_máx_red) es
mantenido a un valor cero por dichos medios cartográficos (21)
durante un corto instante inmediatamente posterior a la aparición de
un avería de un banco de mando.
9. Dispositivo de inyección según una cualquiera
de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque dichos
medios de limitación incluyen igualmente un primer inversor (22) al
que son aplicados dicho valor de demanda máxima de aceleración
(vol_máx) y dicho valor reducido de demanda máxima de aceleración
(vol_máx_red) suministrado por dichos medios cartográficos (21),
trasmitiendo este inversor (22) ha dicho motor uno u otro de éstos
valores en función de la señales de avería (avería_banco_1,
avería_banco_2) suministradas por dichos medios de detección de
avería.
10. Dispositivo de inyección según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 y 6 a 9, cuando dependen de la
reivindicación 3, caracterizado porque dichos medios de
limitación incluyen medios (26,27) para limitar a un valor fijo el
rendimiento de dicho motor en presencia de una de dichas señales de
avería memorizadas (avería_banco_1_mem, avería_banco_2_mem).
11. Dispositivo de inyección según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos medios de
limitación a un valor fijo (26, 27) están dispuestos para, después
de arrancar de nuevo dicho motor después de un funcionamiento
durante el cual aparece una avería, limitar la demanda de
aceleración a un valor fijo (vol_máx_avería_mem) inferior a un valor
de demanda máxima de aceleración (vol_máx) impuesto durante el
funcionamiento normal de dichos bancos de mando (1,2).
12. Dispositivo de inyección según la
reivindicación 11, caracterizado porque dichos medios de
limitación a un valor fijo incluyen un segundo inversor (27) al que
son aplicados un valor de demanda máxima de aceleración de avería
memorizado, así como dicho valor de demanda máxima de aceleración
utilizado fuera de avería, transmitiendo dicho segundo inversor uno
u otro de dichos valores ha dicho motor en función del estado de
dichas señales de avería memorizadas.
13. Dispositivo de inyección según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque incluye
igualmente medios de señalización visual (17) conectados a dichos
dispositivo de detección de avería para señalar la aparición de una
avería.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR9909179 | 1999-07-15 | ||
| FR9909179A FR2796420B1 (fr) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | Dispositif d'injection pour moteur a combustion interne |
Publications (1)
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| ES2235800T3 true ES2235800T3 (es) | 2005-07-16 |
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (2)
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