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DE102020125002A1 - Subassembly for a lift-variable valve train of an internal combustion engine with two intermediate levers and a carrier for this - Google Patents

Subassembly for a lift-variable valve train of an internal combustion engine with two intermediate levers and a carrier for this Download PDF

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DE102020125002A1
DE102020125002A1 DE102020125002.9A DE102020125002A DE102020125002A1 DE 102020125002 A1 DE102020125002 A1 DE 102020125002A1 DE 102020125002 A DE102020125002 A DE 102020125002A DE 102020125002 A1 DE102020125002 A1 DE 102020125002A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
intermediate lever
carrier
assembly
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020125002.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Katja Hoefler
Joseph Brandl
Michael Kress
Michael Kugler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

Vorgeschlagen ist eine Baugruppe (1) für einen hubvariablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, aufweisend zwei Zwischenhebel (2) und einen gemeinsamen Träger (3) hierfür zur Befestigung der Baugruppe an einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine, wobei jeder Zwischenhebel (2) bei dessen Oberteil (4) eine Bohrung (5) zur verdrehbeweglichen Anordnung an dem Träger (3) besitzt und dessen Längsmittenabschnitt (6) ein Rollenmittel (7) für einen Gegenlauf eines Hubnockens trägt, welcher Längsmittenabschnitt (6) unterseitig in einen Standfuß (8) übergeht, der den Zwischenhebel (2) in dessen Verschwenkrichtung gesehen mit einem Fußansatz (9) erweitert sowie an dessen Unterseite (10) eine Kulissenbahn (11) für einen Kontakt mit einem Ventilöffner hat. Hervorstehend ist, dass die beiden Zwischenhebel (2) den Träger (3) zwischen ihren einander zugewandten Außenwänden (13) auf Höhe von deren Oberteilen (4) einfassen, welchem Träger (3) ein beidseits abstehender Achsstumpf (14) mit jeweils einem Zwischenhebel (2) hierauf immanent ist, wobei die Bohrung (5) des jeweiligen Zwischenhebels (2) über von dessen Außenwänden (13) abstehende Flansche (15) verbreitert ist und wobei jeder Zwischenhebel (2) als eine im Wesentlichen plane Platte vorliegt.Proposed is an assembly (1) for a lift-variable valve drive of an internal combustion engine, having two intermediate levers (2) and a common carrier (3) for this purpose for fastening the assembly to a cylinder head of the internal combustion engine, each intermediate lever (2) being in its upper part (4) has a bore (5) for a rotatably movable arrangement on the carrier (3) and its longitudinal middle section (6) carries a roller means (7) for a counter-rotation of a lifting cam, which longitudinal middle section (6) merges into a base (8) on the underside, which supports the intermediate lever (2) viewed in its pivoting direction with a foot extension (9) and on its underside (10) has a sliding track (11) for contact with a valve opener. What is outstanding is that the two intermediate levers (2) enclose the carrier (3) between their mutually facing outer walls (13) at the height of their upper parts (4), which carrier (3) has an axle stub (14) protruding on both sides, each with an intermediate lever ( 2) is immanent thereon, the bore (5) of the respective intermediate lever (2) being widened by flanges (15) protruding from its outer walls (13) and each intermediate lever (2) being present as a substantially flat plate.

Description

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe für einen hubvariablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, aufweisend zwei Zwischenhebel und einen gemeinsamen Träger hierfür zur Befestigung der Baugruppe an einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine, wobei jeder Zwischenhebel bei dessen Oberteil eine Bohrung zur verdrehbeweglichen Anordnung an dem Träger besitzt und dessen Längsmittenabschnitt ein Rollenmittel für einen zumindest mittelbaren Gegenlauf eines Hubnockens trägt, welcher Längsmittenabschnitt unterseitig in einen Standfuß übergeht, der den Zwischenhebel in dessen Verschwenkrichtung gesehen zumindest einseitig mit einem Fußansatz erweitert sowie an dessen Unterseite eine Kulissenbahn für einen Kontakt mit einem Ventilöffner hat und wobei der Zwischenhebel eine Anlage für einen Schenkel einer Nockenrückstellfeder aufweist.The invention relates to an assembly for a variable-stroke valve train of an internal combustion engine, having two intermediate levers and a common carrier for this purpose for fastening the assembly to a cylinder head of the internal combustion engine, each intermediate lever having a bore at its upper part for a rotatably movable arrangement on the carrier and its longitudinal middle section having a roller means for at least indirect counter-rotation of a lift cam, which longitudinal center section merges into a base on the underside, which expands the intermediate lever at least on one side, viewed in its pivoting direction, with a foot extension and on its underside has a link track for contact with a valve opener, and the intermediate lever has a contact for a leg of a cam return spring.

Eine gattungsgemäße Baugruppe geht aus der CN 206889041 U , 3, i. V. mit 1, 2 hervor. Der Träger ist hierbei als Querbrücke mit gabelförmig abhängenden Enden ausgebildet. Jedes der Enden hat einen rohrstückartigen Ansatz mit einem Bolzen hierin. An Außenstirnen des jeweiligen Ansatzes ist auf überstehenden Enden des Bolzens der Zwischenhebel über gabelförmig aufgespreizte Enden seines Oberteils gelenkig angebunden.A generic module is from the CN 206889041 U , 3, i . v. with 1 , 2 out. The carrier is in this case designed as a transverse bridge with fork-shaped hanging ends. Each of the ends has a tubular extension with a bolt therein. On the outer ends of the respective approach, the intermediate lever is connected in an articulated manner to protruding ends of the bolt via ends of its upper part which are spread apart like a fork.

Des Weiteren wird auf die Dokumente CN 206889038 U und DE 10 2018 132 561 A1 verwiesen. Aus diesen ist jeweils ein Zwischenhebel mit beabstandeten Seitenwänden sowie gabelartigen Enden zur Anordnung auf dem Träger entnehmbar.Furthermore, on the documents CN 206889038 U and DE 10 2018 132 561 A1 referred. An intermediate lever with spaced side walls and fork-like ends for arrangement on the carrier can be removed from each of these.

Aufgabe ist es, eine Baugruppe zu entwerfen, die einfach aufgebaut und insbesondere baumraumsparend ist.The task is to design an assembly that is easy to set up and, in particular, saves tree space.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die beiden Zwischenhebel den Träger zwischen ihren einander zugewandten Außenwänden auf Höhe von deren Oberteilen einfassen, welchem Träger ein beidseits abstehender Achsstumpf mit jeweils einem Zwischenhebel hierauf immanent ist, wobei die Bohrung des jeweiligen Zwischenhebels über einen von dessen Außenwand ein- oder beidseitig einteilig abstehenden Flansch verbreitert ist, wobei jeder Zwischenhebel als eine im Wesentlichen plane Platte vorliegt und wobei die Rollenmittel zwei Scheiben sind, die jeweils an einer Außenwand beim Längsmittenabschnitt verlaufen.According to the invention, this object is achieved in that the two intermediate levers enclose the carrier between their mutually facing outer walls at the height of their upper parts, which carrier has an axle stub protruding on both sides, each with an intermediate lever thereon, the bore of the respective intermediate lever being located via one of its outer walls flange projecting integrally on one or both sides, each intermediate lever being in the form of a substantially planar plate, and the roller means being two disks each extending on an outer wall at the longitudinal center portion.

Aufgrund dieser Maßnahmen ist eine Baugruppe geschaffen, die leicht baut und einen unkomplizierten Aufbau hat. Insbesondere ist jedoch festzustellen, dass durch die „mittige“ Platzierung des bspw. lediglich klotzähnlichen Trägers zwischen den beiden Zwischenhebeln und deren gleichzeitige simple Grundgeometrie als plane Platte seitlich deutlich Bauraum gewonnen wird. Anders gesagt baut die Baugruppe sehr kompakt. Somit kann diese Einheit bspw. gut in downgesizten 3- oder 4-Zylindermotoren Verwendung finden, so u. a. auf deren Einlassseite. Zugleich wird ein Kippneigung der schmalbauenden Zwischenhebel durch deren verbreiterte Lageraugen unterbunden, die vorzugsweise einteilig angebunden sind. Im Fall einer stanztechnischen Ausbildung der Zwischenhebel aus Blech können die Verbreiterungen der Bohrungsauflagen durch simples Durchstellen bewerkstelligt werden.Due to these measures, an assembly is created that is lightweight and has an uncomplicated structure. In particular, however, it should be noted that the "central" placement of the e.g. merely block-like carrier between the two intermediate levers and their simultaneous simple basic geometry as a flat plate clearly gains installation space on the side. In other words, the assembly is very compact. This unit can therefore be used, for example, in downsized 3 or 4-cylinder engines, e.g. on their inlet side. At the same time, a tilting tendency of the narrow intermediate lever is prevented by their widened bearing eyes, which are preferably connected in one piece. If the intermediate levers are made of sheet metal by stamping, the bore supports can be widened by simply pushing them through.

Die Zwischenhebel sind unabhängig voneinander verschwenkbeweglich. Deren Aktuierung erfolgt bspw. mittelbar über einen jeweiligen Hubnocken, dem eine von einem Exzenter beaufschlagte fliegende Rolle zwischengeschaltet ist. Alternativ kann auch der Hubnocken in seiner Achslage zum Zwischenhebel (Anlauf an dessen Scheiben) variiert werden.The intermediate levers can be pivoted independently of one another. They are actuated, for example, indirectly via a respective lifting cam, which is interposed by a flying roller acted upon by an eccentric. Alternatively, the axis position of the lifting cam in relation to the intermediate lever (running against its discs) can also be varied.

Alternativ zur besonders bevorzugten Blechgestaltung kann der Zwischenhebel auch in einem MIM-Verfahren hergestellt, fließgepresst oder geschmiedet sein.As an alternative to the particularly preferred sheet metal design, the intermediate lever can also be produced, extruded or forged using an MIM process.

Nach einer weiteren Konkretisierung der Erfindung liegt der unterseitige Standfuß mit der Kulissenbahn verbreitert gegenüber dem weiteren Hebelbereich vor. Dies kann bspw. durch Prägen realisiert werden. Diese Verbreiterung schafft eine ausreichend gute Laufbahn für den Gegenlauf am Ventilöffner, welcher bspw. ein hebelartiger Nockenfolger wie ein Schlepp- oder Schwinghebel sein kann. Alternativ kommt auch ein Rollenstößel infrage.According to a further specification of the invention, the bottom base with the link track is widened compared to the further lever area. This can be realized, for example, by embossing. This widening creates a sufficiently good track for the counter-rotation on the valve opener, which can be a lever-like cam follower such as a rocker arm or rocker arm, for example. Alternatively, a roller tappet is also an option.

Zudem ist eine simple Anlage und Führung für den Endschenkel der Drehschenkelfeder am jeweiligen Zwischenhebel vorgeschlagen. Diese soll als einteilige, gabelartige Öffnung an einer Endstirn des Standfußes vorliegen. Zwischen den beiden Fingern der Gabel erfolgt eine hervorragende laterale Führung des Endschenkels. Je nach dessen Ausrichtung zum Zwischenhebel kann die gabelartige Öffnung hierbei aufrecht oder quer verlaufen.In addition, a simple system and guide for the end leg of the torsion spring on the respective intermediate lever is proposed. This should be in the form of a one-piece, fork-like opening on an end face of the base. There is excellent lateral guidance of the end leg between the two fingers of the fork. Depending on its orientation to the intermediate lever, the fork-like opening can run upright or transversely.

Ein weiterer Unteranspruch betrifft den Abstand der flanschartigen Auswulstung zur Seitenwand des Zwischenhebels. Dieser beträgt demnach zumindest eine halbe Dicke des Zwischenhebels pro Seite. Ggf. können in die Bohrung des Zwischenhebels auch diese verbreiternde separate Hülsen eingesetzt werden.Another dependent claim relates to the distance between the flange-like bulge and the side wall of the intermediate lever. This is therefore at least half the thickness of the intermediate lever on each side. If necessary, these widening separate sleeves can also be inserted into the bore of the intermediate lever.

Der vorzugsweise klotz- oder querbalkenartige simple Träger hat nach einer weiteren Konkretisierung eine durchgehende Achse, welche beidendig mit den Stümpfen diesen überragt. Auf den Stümpfen können die Zwischenhebel bspw. über eine Sprengring-Nut-Verbindung axial fixiert sein. Auch ist an eine stirnseitige Aufwulstung der Stümpfe über Verstemmungen etc. gedacht.The preferably block-like or crossbeam-like simple carrier has a further concrete a continuous axis, which protrudes beyond the stumps at both ends. The intermediate levers can be fixed axially on the stubs, for example via a snap ring-groove connection. A bulging of the stumps on the front side via caulking etc. is also considered.

Schließlich soll gemäß einer weiteren Fortbildung der Erfindung der Träger mit den beiden Zwischenhebeln hierauf komplett vormontiert an die Brennkraftmaschine geliefert und dort als Baugruppe montiert werden. Dies spart Montageaufwand beim Motorenbauer und verhindert ggf. Fehlmontagen. Gleichfalls ist es vorgesehen, diese Baugruppe mit weiteren gleichartigen Baugruppen bspw. in der Zahl der zu bestückenden Zylinder zu verbinden.Finally, according to a further development of the invention, the carrier with the two intermediate levers is to be delivered completely preassembled to the internal combustion engine and assembled there as an assembly. This saves assembly work for the engine builder and possibly prevents incorrect assembly. It is also intended to connect this module with other similar modules, for example in the number of cylinders to be equipped.

Zur Zeichnung:

  • • 1 zeigt die komplette Baugruppe mit Träger und zwei Zwischenhebeln hierauf in einer Frontansicht und
  • • 2 zeigt den Zwischenhebel in einer räumlichen Darstellung.
About the drawing:
  • • 1 shows the complete assembly with carrier and two intermediate levers in a front view and
  • • 2 shows the intermediate lever in a spatial representation.

Aus 1 geht eine Baugruppe 1 für einen hubvariablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine hervor. Wie zu erkennen, besteht die Baugruppe 1 aus einem mittigen Träger 3, welcher von je einem Zwischenhebel 2 flankiert ist. Der Träger 3 hat eine durchgehende Achse 17 mit zwei abstehenden Achsstümpfen 14. Auf jedem der Achsstümpfe 14 ist ein Zwischenhebel 2 verschwenkbeweglich gelagert. Die Baugruppe 1 kann, so wie dargestellt, vormontiert zur Endmontage an einen Zylinderkopf der Brennkraftmaschine geliefert werden.the end 1 shows an assembly 1 for a variable-stroke valve train of an internal combustion engine. As can be seen, the subassembly 1 consists of a central support 3 which is flanked by an intermediate lever 2 in each case. The carrier 3 has a continuous axis 17 with two protruding stub axles 14. On each of the stub axles 14, an intermediate lever 2 is pivotably mounted. As shown, the subassembly 1 can be delivered preassembled for final assembly on a cylinder head of the internal combustion engine.

Jeder der als plane Stahlblechplatte vorliegenden Zwischenhebel 2 hat bei dessen Oberteil 4 eine Bohrung 5 zur verdrehbeweglichen Anordnung auf einem respektiven Achsstumpf 14 der Achse 17 im Träger 3 (s. 2). Die Bohrung 5 ist beidseitig mit je einem Flansch 15 verbreitert. In einem Längsmittenabschnitt 6 hat der Zwischenhebel 2 Rollenmittel 7, die hierbei als Scheiben vorliegen. Die Scheiben 7, hier wälzgelagert, wobei auch eine Gleitlagerung infrage kommt, dienen einem Anlauf einer „fliegenden“ Zwischenrolle, die wiederum von einem Hubnocken und einem Exzenter beaufschlagt ist (s. St. d. T. in Beschreibungseinleitung).Each of the intermediate levers 2, which are in the form of a flat sheet steel plate, has a bore 5 in its upper part 4 for the rotatable arrangement on a respective stub axle 14 of the axle 17 in the carrier 3 (see Fig. 2 ). The bore 5 is widened on both sides with a flange 15 each. In a longitudinal central section 6, the intermediate lever 2 has roller means 7, which are in the form of disks. The discs 7, here with roller bearings, with a plain bearing also being an option, serve to start up a “flying” intermediate roller, which in turn is acted upon by a lifting cam and an eccentric (see St. D. T. in the introduction to the description).

Der Zwischenhebel 2 geht unterhalb der Scheiben 7 in einen verbreiterten Standfuß 8 über, der einseitig mit einem Fußansatz 9 erweitert ist (s. 2). Frontseitig (Endstirn 16) hat der Fußansatz 9 eine gabelförmige Anlage 12 für einen Endschenkel einer Nockenrückstellfeder, auch Lost-Motion-Feder genannt. Der Endschenkel greift hierbei aufrecht an. An einer Unterseite 10 weist der Standfuß 8 eine Kulissenbahn 11 für einen Kontakt mit einem Ventilöffner wie einem Schlepphebel auf.The intermediate lever 2 merges below the discs 7 into a widened base 8, which is widened on one side with a foot extension 9 (see Fig. 2 ). At the front (end face 16), the foot attachment 9 has a fork-shaped system 12 for an end leg of a cam return spring, also known as a lost motion spring. The end leg acts upright. On an underside 10, the base 8 has a sliding track 11 for contact with a valve opener such as a rocker arm.

BezugszeichenlisteReference List

11
Baugruppemodule
22
Zwischenhebelintermediate lever
33
Trägercarrier
44
Oberteiltop
55
Bohrungdrilling
66
Längsmittenabschnittlongitudinal center section
77
Rollenmittel, Scheiberoll center, disc
88th
Standfußstand
99
Fußansatzfoot root
1010
Unterseitebottom
1111
Kulissenbahnslide track
1212
Anlageinvestment
1313
Außenwandouter wall
1414
Achsstumpfstub axle
1515
Flanschflange
1616
Endstirnfinal forehead
1717
Achseaxis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • CN 206889041 U [0002]CN 206889041 U [0002]
  • CN 206889038 U [0003]CN 206889038 U [0003]
  • DE 102018132561 A1 [0003]DE 102018132561 A1 [0003]

Claims (7)

Baugruppe (1) für einen hubvariablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, aufweisend zwei Zwischenhebel (2) und einen gemeinsamen Träger (3) hierfür zur Befestigung der Baugruppe an einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine, wobei jeder Zwischenhebel (2) bei dessen Oberteil (4) eine Bohrung (5) zur verdrehbeweglichen Anordnung an dem Träger (3) besitzt und dessen Längsmittenabschnitt (6) ein Rollenmittel (7) für einen zumindest mittelbaren Gegenlauf eines Hubnockens trägt, welcher Längsmittenabschnitt (6) unterseitig in einen Standfuß (8) übergeht, der den Zwischenhebel (2) in dessen Verschwenkrichtung gesehen zumindest einseitig mit einem Fußansatz (9) erweitert sowie an dessen Unterseite (10) eine Kulissenbahn (11) für einen Kontakt mit einem Ventilöffner hat und wobei der Zwischenhebel (2) eine Anlage (12) für einen Schenkel einer Nockenrückstellfeder aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zwischenhebel (2) den Träger (3) zwischen ihren einander zugewandten Außenwänden (13) auf Höhe von deren Oberteilen (4) einfassen, welchem Träger (3) ein beidseits abstehender Achsstumpf (14) mit jeweils einem Zwischenhebel (2) hierauf immanent ist, wobei die Bohrung (5) des jeweiligen Zwischenhebels (2) über einen von dessen Außenwand (13) ein- oder beidseitig einteilig abstehenden Flansch (15) verbreitert ist, wobei jeder Zwischenhebel (2) als eine im Wesentlichen plane Platte vorliegt und wobei die Rollenmittel (7) zwei Scheiben sind, die jeweils an einer Außenwand (13) beim Längsmittenabschnitt (6) verlaufen.Subassembly (1) for a lift-variable valve drive of an internal combustion engine, having two intermediate levers (2) and a common support (3) for this purpose for fastening the subassembly to a cylinder head of the internal combustion engine, each intermediate lever (2) having a bore ( 5) for a rotatably movable arrangement on the carrier (3) and whose longitudinal center section (6) carries a roller means (7) for at least indirect counter-rotation of a lifting cam, which longitudinal center section (6) merges into a base (8) on the underside, which supports the intermediate lever ( 2) viewed in its pivoting direction, widened at least on one side with a foot extension (9) and on its underside (10) has a link track (11) for contact with a valve opener and the intermediate lever (2) has a bearing (12) for one leg of a Has cam return spring, characterized in that the two intermediate levers (2) the carrier (3) between their mutually facing outer walls (13) at the level of their upper parts (4), which support (3) has an axle stub (14) protruding on both sides, each with an intermediate lever (2) on it, the bore (5) of the respective intermediate lever (2) being connected via a from the outer wall (13) of which the flange (15) protrudes in one piece on one or both sides, with each intermediate lever (2) being present as a substantially flat plate and with the roller means (7) being two disks which are each mounted on an outer wall (13 ) run at the longitudinal center section (6). Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Standfuß (8) unterhalb der Scheiben (7) eine einteilig an den Längsmittenabschnitt (6) angebundene Querverdickung ist.assembly claim 1 , characterized in that the base (8) below the panes (7) is a one-piece transverse thickening connected to the longitudinal center section (6). Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (12) für den Schenkel der Nockenrückstellfeder an einer Endstirn (16) des Standfußes (8) liegt und als gabelartige Öffnung ausgebildet ist.assembly claim 1 or 2 , characterized in that the system (12) for the leg of the cam return spring is located on an end face (16) of the base (8) and is designed as a fork-like opening. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Flansch (15) mit einem Abstand von dessen Außenwand (13) am Zwischenhebel (2) absteht, der zumindest einer halben Dicke des Zwischenhebels (2) entspricht.assembly claim 1 , characterized in that the respective flange (15) projects at a distance from its outer wall (13) on the intermediate lever (2) which corresponds to at least half the thickness of the intermediate lever (2). Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsstümpfe (14) des Trägers (3) entweder Endstücke einer sich quer durch diesen erstreckenden Achse (17) sind oder als einteilig angebundene Ansätze vorliegen.assembly claim 1 , characterized in that the axle stubs (14) of the carrier (3) are either end pieces of an axle (17) extending transversely through this or are present as integrally connected attachments. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenhebel (2) aus Stahlblech besteht.assembly claim 1 , characterized in that the intermediate lever (2) consists of sheet steel. Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe (1) extern vormontiert an die Brennkraftmaschine geliefert und dort mit deren Zylinderkopf verbunden wird.Subassembly according to one of the preceding claims, characterized in that the subassembly (1) is supplied externally preassembled to the internal combustion engine and is connected there to its cylinder head.
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