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FR3013771A1 - THERMAL ENGINE OF A MOTOR VEHICLE HAVING AN INSERT FOR THE CIRCULATION OF A FLUID AND CORRESPONDING INSERT - Google Patents

THERMAL ENGINE OF A MOTOR VEHICLE HAVING AN INSERT FOR THE CIRCULATION OF A FLUID AND CORRESPONDING INSERT Download PDF

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FR3013771A1
FR3013771A1 FR1361542A FR1361542A FR3013771A1 FR 3013771 A1 FR3013771 A1 FR 3013771A1 FR 1361542 A FR1361542 A FR 1361542A FR 1361542 A FR1361542 A FR 1361542A FR 3013771 A1 FR3013771 A1 FR 3013771A1
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recess
hydraulic
pipe
heat engine
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Inventor
Christophe Noel
Pagliari Diego Rafael Veiga
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PSA Automobiles SA
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Peugeot Citroen Automobiles SA
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Abstract

L'invention porte principalement sur un moteur thermique de véhicule automobile comportant une culasse (1) dans laquelle sont ménagés au moins une creusure (2) et au moins une conduite hydraulique (8) pour l'acheminement d'un fluide, caractérisé en ce que ladite conduite hydraulique (8) traverse ladite creusure (2) et en ce qu'un insert rapporté (11) est inséré à l'intérieur de ladite creusure (2), ledit insert (11) étant configuré pour définir, avec une partie d'une face interne de ladite culasse (1) délimitant ladite creusure (2), une conduite (12) assurant une liaison entre deux portions de ladite conduite hydraulique (8) débouchant vers ladite creusure (2). L'invention a également pour objet l'insert (11) correspondant.The invention relates mainly to a motor vehicle engine having a cylinder head (1) in which are formed at least one recess (2) and at least one hydraulic pipe (8) for conveying a fluid, characterized in that said hydraulic pipe (8) passes through said recess (2) and in that an insert insert (11) is inserted inside said recess (2), said insert (11) being configured to define, with a portion an inner face of said yoke (1) delimiting said recess (2), a pipe (12) providing a connection between two portions of said hydraulic pipe (8) opening towards said recess (2). The invention also relates to the corresponding insert (11).

Description

MOTEUR THERMIQUE DE VEHICULE AUTOMOBILE MUNI D'UN INSERT POUR LA CIRCULATION D'UN FLUIDE ET INSERT CORRESPONDANT [0001] La présente invention porte sur un moteur thermique de véhicule automobile muni d'un insert pour la circulation d'un fluide, ainsi que sur l'insert correspondant. [0002] Lors de son fonctionnement, un moteur à combustion interne met en jeu de nombreux éléments mécaniques en mouvement. Afin de prévenir l'usure des pièces en mouvement, ainsi que pour limiter les frottements et les pertes d'énergie associées, ces pièces doivent être lubrifiées. Le moteur comporte donc un circuit de lubrifiant chargé d'alimenter en huile les différentes pièces constitutives du moteur devant être lubrifiées. [0003] Le moteur thermique comporte également un circuit de liquide de refroidissement afin d'évacuer la chaleur produite par le moteur. [0004] Il n'est actuellement pas possible de forer des conduites hydrauliques pour la circulation de liquide de refroidissement ou de lubrifiant en partie centrale du moteur en raison de la présence des puits de bougies. Les circuits hydrauliques sont donc généralement configurés de manière à contourner les puits de bougie du moteur. Il est donc nécessaire de prévoir une culasse relativement encombrante comportant suffisamment de matière pour la réalisation des conduites hydrauliques excentrées par rapport aux puits de bougies. [0005] Le document EP1008733 décrit des chambres sous forme d'anneaux usinées dans la culasse du moteur du côté de la face d'appui sur le bloc-cylindres. Toutefois, ces chambres annulaires ne permettent pas d'assurer une liaison entre des portions de conduites traversant un obstacle. [0006] L'invention vise à remédier efficacement à ces inconvénients en proposant un moteur thermique de véhicule automobile comportant une culasse dans laquelle sont ménagés au moins une creusure et au moins une conduite hydraulique pour l'acheminement d'un fluide, caractérisé en ce que ladite conduite hydraulique traverse ladite creusure et en ce qu'un insert rapporté est inséré à l'intérieur de ladite creusure, ledit insert étant configuré pour définir, avec une partie d'une face interne de ladite culasse délimitant ladite creusure, une conduite assurant une liaison entre deux portions de ladite conduite hydraulique débouchant vers ladite creusure. [0007] L'invention permet ainsi de réaliser, dans la partie centrale de la culasse du moteur, des conduites hydrauliques rectilignes traversant les creusures ménagées dans la culasse. On dispose alors de plus de liberté dans la réalisation du circuit hydraulique, ce qui permet ainsi de compacter la culasse. [0008] Selon une réalisation, ladite creusure est un puits de bougie d'allumage ou un puits d'injecteur de carburant. [0009] Selon une réalisation, ledit insert présente une forme de bague. [0010] Selon une réalisation, ledit insert comporte une rainure circulaire ménagée sur une périphérie externe de ladite bague, ladite rainure délimitant avec ladite partie de la 10 face interne de la culasse ladite conduite de liaison entre les portions de ladite conduite hydraulique. [0011] Selon une réalisation, ledit insert présente deux surépaisseurs radiales situées de part et d'autre de ladite rainure ayant un diamètre externe sensiblement égal au diamètre de ladite creusure. Cela permet d'assurer une fermeture axiale étanche de la conduite de 15 liaison à l'intérieur de la creusure. [0012] Selon une réalisation, ladite conduite hydraulique s'étend sensiblement perpendiculairement à un axe de ladite creusure suivant une direction d'allongement longitudinale de ladite culasse. [0013] Selon une réalisation, ledit insert est positionné d'un côté d'une face opposée à 20 une face d'appui de ladite culasse sur un bloc-cylindres du moteur thermique. [0014] Selon une réalisation, ladite culasse comporte une pluralité de conduites hydrauliques traversant ladite creusure. [0015] Selon une réalisation, la ou les conduites hydrauliques sont destinées à assurer une circulation de lubrifiant moteur. 25 [0016] L'invention a également pour objet un insert destiné à être inséré à l'intérieur d'une creusure ménagée dans une culasse de moteur thermique et traversée par au moins une conduite hydraulique, ledit insert étant configuré pour définir, avec une partie d'une face interne de ladite culasse délimitant ladite creusure, une conduite assurant une liaison entre deux portions de ladite conduite hydraulique débouchant vers ladite creusure. [0017] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. [0018] La figure 1 est une vue en perspective éclatée d'une culasse et de deux inserts selon la présente invention; [0019] La figure 2 représente une vue en perspective d'une culasse d'un moteur thermique selon la présente invention faisant apparaître par transparence les conduites d'un circuit hydraulique du moteur; [0020] La figure 3 est une vue en perspective du circuit hydraulique seul montrant le sens de circulation du liquide à l'intérieur de conduites traversant des puits de bougie, [0021] La figure 4 est une vue de côté d'un insert selon la présente invention. [0022] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent les mêmes références d'une figure à l'autre. [0023] Les figures 1 et 2 montrent une culasse 1 d'un moteur thermique de véhicule automobile dans laquelle sont ménagés des puits de bougie 2 pour le passage de bougies d'allumage 3 montrées sur la figure 3. Ces bougies 3 sont en relation avec leur module d'allumage 5 respectif muni chacun d'une bobine. La culasse 1 est monobloc par exemple réalisée en aluminium. [0024] En outre, la culasse 1 comprend un circuit hydraulique 7 formé par une pluralité de conduites 8 pour l'acheminement d'un liquide sous pression, prenant par exemple la forme d'un lubrifiant moteur, tel que de l'huile. Ces conduites 8 sont destinées à alimenter des butées hydraulique 9 permettant notamment l'activation et la désactivation des cylindres (non représentés). Le moteur comporte en l'occurrence quatre butées hydrauliques 9 par cylindre, soit une par soupape. [0025] On réalise de préférence un sous-circuit hydraulique par cylindre. Ainsi, sur la figure 3, on distingue un premier sous-circuit hydraulique comportant les deux conduites 8 externes destinées à l'alimentation des butées hydrauliques 9 associées au cylindre le plus à droite sur la figure; ainsi qu'un deuxième sous-circuit hydraulique comportant les deux conduites 8 centrales destinées à l'alimentation des butées hydrauliques 9 associées au cylindre intermédiaire. D'autres conduites 8 non représentées alimentent les butées hydrauliques 9 associées au cylindre le plus à gauche sur la figure. [0026] Certaines conduites hydrauliques 8 traversent des puits de bougie 2. Les conduites traversantes 8 s'étendent sensiblement perpendiculairement à un axe X1 des puits de bougie 2 suivant une direction d'allongement longitudinale D de la culasse 1. [0027] Des inserts 11 rapportés d'axe X2 sont positionnés à l'intérieur des puits de bougie 2 de manière à définir chacun, avec une partie de la face interne de la culasse 1 délimitant le puits de bougie 2, une conduite 12 assurant une liaison entre deux portions d'une conduite hydraulique 8 débouchant vers un puits de bougie 2. Lorsque les inserts 11 sont positionnés à l'intérieur des puits de bougie 2, les axes des puits de bougie X1 et des inserts X2 sont sensiblement confondus les uns par rapport aux autres. [0028] Comme cela est bien visible sur les figures 1 et 4, chaque insert 11 présente une forme de bague comportant une rainure circulaire 14 ménagée à sa périphérie externe. Cette bague présente un diamètre interne autorisant le passage d'une bougie d'allumage 3. Le diamètre externe de la bague au niveau de la rainure 14 est légèrement inférieur au diamètre d'un puits de bougie 2. La rainure 14 présente ici un profil ayant sensiblement une forme en U. [0029] La conduite de liaison 12 entre les deux portions d'une conduite 8 est ainsi délimitée par le fond de la rainure 14, les parois latérales de la rainure 14 situées en vis-à- vis l'une par rapport à l'autre et une partie de la face interne de la culasse 1 délimitant le puits de bougie 2 située en regard de la rainure 14. [0030] Comme on peut le voir sur la figure 4, l'insert 11 présente deux surépaisseurs radiales 16, 17 situées de part et d'autre de la rainure 14. Ces surépaisseurs 16, 17 ont un diamètre externe sensiblement égal au diamètre du puits de bougie 2, en sorte qu'elles assurent une fermeture axiale de la conduite 8 lorsque l'insert 11 est inséré dans le puits de bougie 2. Comme cela ressort de la figure 1, chaque insert 11 est destiné à être emmanché à force, suivant la flèche A, à l'intérieur du puits de bougie 2 correspondant, du côté opposé à la face d'appui de la culasse 1 sur le bloc-cylindres. [0031] Alternativement, l'insertion des inserts pourra être réalisée du côté de la face d'appui de la culasse 1 sur le bloc-cylindres. Le sens de l'insertion dépend de l'application et de la configuration du circuit hydraulique 7. En variante également, la fixation de l'insert 11 à l'intérieur du puits de bougie 2 correspondant pourra être réalisée par collage. Dans ce cas, il pourra exister un léger jeu entre l'insert 11 et la paroi du puits de bougie 2 correspondant comblé par la colle. [0032] Lors d'un fonctionnement du circuit hydraulique 7, le lubrifiant sous pression peut traverser longitudinalement la culasse 1 du moteur thermique en contournant aisément les puits de bougies 2. [0033] Ainsi, pour le puits de bougie 2 situé à gauche sur la figure 3, le lubrifiant moteur pourra passer dans les portions des conduites hydraulique centrales 8 situées en amont du puits de bougie 2, suivant les flèches B, pour entrer ensuite à l'intérieur de la conduite de liaison 12 de manière à passer autour de la bougie 3 suivant les flèches C, pour ensuite ressortir par les portions des conduite 8 situées en aval du puits de bougie 2 suivant les flèches D et ainsi de suite. Les termes "amont" et "aval" sont entendus par rapport à un sens de circulation du liquide à l'intérieur de la conduite 8. [0034] Bien entendu l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation précédemment décrit. Ainsi, en variante, la creusure traversée par une ou plusieurs conduites 8 n'est pas un puits de bougie 2 mais par exemple un puits d'injecteur de carburant ou encore une conduite d'amenée de liquide de refroidissement ou de lubrifiant. En outre, les détails d'exécution pourront être remplacés par tous autres équivalents sans sortir du cadre de l'invention.20The present invention relates to a motor vehicle heat engine provided with an insert for the circulation of a fluid, as well as to a motor vehicle heat engine having an insert for the circulation of a fluid, as well as to a motor vehicle heat engine. the corresponding insert. During operation, an internal combustion engine involves many moving mechanical elements. To prevent wear of moving parts, as well as to limit friction and associated energy losses, these parts must be lubricated. The engine therefore comprises a lubricant circuit responsible for supplying oil to the various components of the engine to be lubricated. The heat engine also includes a coolant circuit to evacuate the heat produced by the engine. It is currently not possible to drill hydraulic lines for the circulation of coolant or lubricant in the central part of the engine due to the presence of candle wells. The hydraulic circuits are therefore generally configured to bypass the spark plug wells of the engine. It is therefore necessary to provide a relatively bulky yoke having sufficient material for the realization of eccentric hydraulic lines relative to the candle wells. EP1008733 discloses chambers in the form of rings machined in the cylinder head of the engine side of the bearing face on the cylinder block. However, these annular chambers do not provide a connection between portions of pipes crossing an obstacle. The invention aims to effectively overcome these disadvantages by providing a motor vehicle engine having a cylinder head in which are formed at least one recess and at least one hydraulic pipe for the delivery of a fluid, characterized in that said hydraulic duct passes through said recess and in that an inserted insert is inserted inside said recess, said insert being configured to define, with a portion of an internal face of said yoke delimiting said recess, a pipe ensuring a connection between two portions of said hydraulic pipe opening towards said recess. The invention thus provides, in the central portion of the engine cylinder head, straight hydraulic lines through the recesses in the cylinder head. There is then more freedom in the realization of the hydraulic circuit, which allows to compact the cylinder head. [0008] In one embodiment, said recess is a spark plug well or a fuel injector well. In one embodiment, said insert has a ring shape. According to one embodiment, said insert comprises a circular groove formed on an outer periphery of said ring, said groove defining with said portion of the inner face of the cylinder head said connecting pipe between the portions of said hydraulic pipe. According to one embodiment, said insert has two radial overshoots located on either side of said groove having an outer diameter substantially equal to the diameter of said recess. This ensures a tight axial closure of the connecting pipe inside the recess. In one embodiment, said hydraulic pipe extends substantially perpendicular to an axis of said recess in a direction of longitudinal elongation of said cylinder head. According to one embodiment, said insert is positioned on one side of a face opposite to a support surface of said cylinder head on a cylinder block of the engine. In one embodiment, said cylinder head comprises a plurality of hydraulic lines passing through said recess. In one embodiment, the hydraulic pipe or lines are intended to ensure a circulation of engine lubricant. The invention also relates to an insert intended to be inserted inside a recess formed in a cylinder head and traversed by at least one hydraulic pipe, said insert being configured to define, with a part of an inner face of said yoke delimiting said recess, a pipe providing a connection between two portions of said hydraulic pipe opening towards said recess. The invention will be better understood from reading the following description and examining the figures that accompany it. These figures are given for illustrative but not limiting of the invention. Figure 1 is an exploded perspective view of a cylinder head and two inserts according to the present invention; [0019] Figure 2 shows a perspective view of a cylinder head of a heat engine according to the present invention showing by transparent the pipes of a hydraulic circuit of the engine; Figure 3 is a perspective view of the hydraulic circuit alone showing the flow direction of the liquid inside pipes passing through candle wells, [0021] Figure 4 is a side view of an insert according to the present invention. Identical elements, similar, or the like retain the same references from one figure to another. Figures 1 and 2 show a cylinder head 1 of a motor vehicle engine in which are formed candle wells 2 for the passage of spark plugs 3 shown in Figure 3. These candles 3 are in relation with their respective ignition module 5 each provided with a coil. The cylinder head 1 is monobloc for example made of aluminum. In addition, the cylinder head 1 comprises a hydraulic circuit 7 formed by a plurality of pipes 8 for conveying a pressurized liquid, taking for example the form of a motor lubricant, such as oil. These ducts 8 are intended to supply hydraulic stops 9 allowing in particular the activation and deactivation of the cylinders (not shown). The engine comprises in this case four hydraulic stops 9 per cylinder, one per valve. It is preferably carried out a hydraulic sub-circuit per cylinder. Thus, in FIG. 3, there is a first hydraulic sub-circuit comprising the two external lines 8 intended to supply the hydraulic stops 9 associated with the rightmost cylinder in the figure; and a second hydraulic sub-circuit comprising the two central ducts 8 for supplying the hydraulic stops 9 associated with the intermediate cylinder. Other pipes 8 not shown feed the hydraulic stops 9 associated with the leftmost cylinder in the figure. Some hydraulic lines 8 pass through candle wells 2. The through pipes 8 extend substantially perpendicularly to an axis X1 of the candle wells 2 in a direction of longitudinal elongation D of the cylinder head 1. [0027] Inserts 11 X2 axis reported are positioned inside the candle wells 2 so as to define each, with a portion of the inner face of the cylinder head 1 defining the candle well 2, a pipe 12 providing a connection between two portions a hydraulic pipe 8 opening towards a candle well 2. When the inserts 11 are positioned inside the candle wells 2, the axes of the candle wells X1 and inserts X2 are substantially merged with each other . As is clearly visible in Figures 1 and 4, each insert 11 has a ring shape having a circular groove 14 formed at its outer periphery. This ring has an internal diameter allowing the passage of a spark plug 3. The outer diameter of the ring at the groove 14 is slightly less than the diameter of a candle well 2. The groove 14 here has a profile The connection line 12 between the two portions of a pipe 8 is thus delimited by the bottom of the groove 14, the side walls of the groove 14 facing each other. one with respect to the other and a part of the internal face of the yoke 1 delimiting the candle well 2 located opposite the groove 14. As can be seen in FIG. 4, the insert 11 has two radial oversizes 16, 17 located on either side of the groove 14. These extra thicknesses 16, 17 have an outer diameter substantially equal to the diameter of the candle well 2, so that they ensure an axial closure of the pipe 8 when the insert 11 is inserted into the well of boug 2. As is apparent from Figure 1, each insert 11 is intended to be force-fitted, along the arrow A, inside the corresponding candle well 2, on the opposite side to the bearing face of the cylinder head 1 on the cylinder block. Alternatively, the insertion of the inserts may be performed on the side of the bearing face of the cylinder head 1 on the cylinder block. The direction of insertion depends on the application and configuration of the hydraulic circuit 7. Alternatively also, the attachment of the insert 11 inside the corresponding candle well 2 may be made by gluing. In this case, there may be a slight clearance between the insert 11 and the wall of the candle well 2 corresponding filled by the glue. During operation of the hydraulic circuit 7, the pressurized lubricant can pass longitudinally the cylinder head 1 of the heat engine by easily bypassing the candle wells 2. [0033] Thus, for the candle well 2 located on the left on 3, the engine lubricant can pass through the portions of the central hydraulic pipes 8 located upstream of the spark plug well 2, according to the arrows B, to then enter the inside of the connecting pipe 12 so as to pass around the candle 3 along the arrows C, then out through the portions of the pipe 8 located downstream of the candle well 2 according to the arrows D and so on. The terms "upstream" and "downstream" are understood with respect to a direction of circulation of the liquid inside the pipe 8. Of course, the invention is not limited to the previously described embodiment. . Thus, alternatively, the recess traversed by one or more pipes 8 is not a candle well 2 but for example a fuel injector well or a supply line of coolant or lubricant. In addition, the details of execution may be replaced by any other equivalent without departing from the scope of the invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS: 1. Moteur thermique de véhicule automobile comportant une culasse (1) dans laquelle sont ménagés au moins une creusure (2) et au moins une conduite hydraulique (8) pour l'acheminement d'un fluide, caractérisé en ce que ladite conduite hydraulique (8) traverse ladite creusure (2) et en ce qu'un insert rapporté (11) est inséré à l'intérieur de ladite creusure (2), ledit insert (11) étant configuré pour définir, avec une partie d'une face interne de ladite culasse (1) délimitant ladite creusure (2), une conduite (12) assurant une liaison entre deux portions de ladite conduite hydraulique (8) débouchant vers ladite creusure (2). 101. A motor vehicle engine comprising a cylinder head (1) in which are formed at least one recess (2) and at least one hydraulic pipe (8) for conveying a fluid, characterized in that said pipe hydraulic (8) passes through said recess (2) and in that an insert insert (11) is inserted inside said recess (2), said insert (11) being configured to define, with part of a inner face of said yoke (1) delimiting said recess (2), a pipe (12) providing a connection between two portions of said hydraulic pipe (8) opening towards said recess (2). 10 2. Moteur thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite creusure (2) est un puits de bougie d'allumage ou un puits d'injecteur de carburant.2. Heat engine according to claim 1, characterized in that said recess (2) is a spark plug well or a fuel injector well. 3. Moteur thermique selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ledit insert (11) présente une forme de bague.3. Heat engine according to claim 1 or claim 2, characterized in that said insert (11) has a ring shape. 4. Moteur thermique selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit insert (11) 15 comporte une rainure circulaire (14) ménagée sur une périphérie externe de ladite bague, ladite rainure (14) délimitant avec ladite partie de la face interne de la culasse (1) ladite conduite de liaison (12) entre les portions de ladite conduite hydraulique (8).4. Heat engine according to claim 3, characterized in that said insert (11) comprises a circular groove (14) formed on an outer periphery of said ring, said groove (14) delimiting with said part of the inner face of the cylinder head (1) said connecting pipe (12) between the portions of said hydraulic pipe (8). 5. Moteur thermique selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit insert (11) présente deux surépaisseurs radiales (16, 17) situées de part et d'autre de ladite 20 rainure (14) ayant ,un diamètre externe sensiblement égal au diamètre de ladite creusure (2).5. Heat engine according to claim 4, characterized in that said insert (11) has two radial oversizes (16, 17) located on either side of said groove (14) having an outer diameter substantially equal to the diameter. said hollow (2). 6. Moteur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite conduite hydraulique (8) s'étend sensiblement perpendiculairement à un axe (X1) de ladite creusure (2) suivant une direction d'allongement longitudinale (D) de 25 ladite culasse (1).6. Heat engine according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said hydraulic pipe (8) extends substantially perpendicularly to an axis (X1) of said recess (2) in a direction of longitudinal elongation ( D) of said yoke (1). 7. Moteur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit insert (11) est positionné d'un côté d'une face opposée à une face d'appui de ladite culasse (1) sur un bloc-cylindres du moteur thermique. 3013771 77. Heat engine according to any one of claims 1 to 6, characterized in that said insert (11) is positioned on one side of a face opposite to a bearing face of said cylinder head (1) on a block -cylinders of the engine. 3013771 7 8. Moteur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite culasse (1) comporte une pluralité de conduites hydrauliques (8) traversant ladite creusure (2).8. Heat engine according to any one of claims 1 to 7, characterized in that said yoke (1) comprises a plurality of hydraulic lines (8) passing through said recess (2). 9. Moteur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la ou les conduites hydrauliques (8) sont destinées à assurer une circulation de lubrifiant moteur.9. Heat engine according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the or the hydraulic lines (8) are intended to ensure a circulation of engine lubricant.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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