CN100460664C - 立式多气缸柴油发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种立式多气缸柴油发动机，其能够便于保护共轨及其部件。假设将与一曲柄轴(1)延伸的方向垂直的、该气缸体(2)的宽度方向作为横向方向，当沿该气缸体(2)的横向侧面设置共轨(3)时，在该共轨(3)的上方设置一管道形成装置(23)，该管道形成装置(23)是一进气分配装置(5)和一排气聚集装置(22)其中之一。在俯视观察时，整个共轨(3)由该管道形成装置(23)覆盖并遮蔽。此外，在共轨(3)的前面设置有发动机冷却风扇(4)，以便使冷空气穿过位于共轨(3)上方的管道形成装置(23)的下方。

Description

立式多气缸柴油发动机
技术领域
本发明涉及一种立式多气缸柴油发动机。
背景技术
传统的多气缸柴油发动机的例子及本发明中设置有一共轨(参见专利公开号No.2001-159381，如图1和图2所示)。
在发动机运行时共轨受到较大的内部压力，因此需要防止共轨破裂或损坏。此外，由于压力传感器等类似部件连接到该共轨，因此也需要防止压力传感器等类似部件被损坏。然而，通常，至今还没有方便地保护共轨及其部件的装置。
上述传统技术具有如下问题，即：共轨及其部件容易损坏。
没有简易地保护共轨及其部件的装置。因此，在对共轨周围的部件进行维护时，当工具和部件不小心掉落时，它们会撞击该共轨及其部件，故很容易造成共轨及其部件的损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种立式多气缸柴油发动机，其能够解决上述问题。更具体地，其目的在于提供一种立式多气缸柴油发动机，其能够方便地保护共轨及其部件。
根据本发明的一种方案，立式多气缸柴油发动机，包括一气缸体，假设将与一曲柄轴延伸的方向垂直的、气缸体的宽度方向作为一横向方向，当沿该气缸体的横向侧面设置一共轨时，在该共轨的上方设置一管道形成装置，该管道形成装置是一进气分配装置和一排气聚集装置其中之一。
根据本发明的上述方案的立式多气缸柴油发动机，可以用于保护共轨及其部件。即使在维护共轨的周围的部件时，由于疏忽使工具、部件等掉落，它们也能被进气分配装置接收，以防止其掉落在共轨上。这样就可以保护共轨及其部件(压力传感器等)。
优选地，在俯视观察时，整个共轨由该管道形成装置覆盖并遮蔽。因此，当与工具、部件等可能穿过支管的结构相比时，即使工具、部件等从共轨的上方掉落，管道形成装置也更能够确保接收该工具及部件等，从而能够增强对共轨的保护。
优选地，如果将曲柄轴延伸的方向作为前后方向，并且其中一个方向作为前侧，一发动机冷却风扇设置在该共轨的前面，以便使冷空气穿过设置在该共轨的上方的该管道形成装置的下方。因此，通过冷空气冷却该共轨，从而可以防止该共轨的过热，并产生了如下优点：增强了共轨及其部件(压力传感器等)的耐用性。
优选地，设置于该共轨上方的该管道形成装置具有一下壁，该下壁设置有用于一连接螺栓的一凸部，并且该凸部从该管道形成装置的该下壁凸出并沿横向穿过该下壁。由于凸部从管道形成装置的下壁向下凸出，并横向穿过该下壁，因此沿管道形成装置的下壁流动的冷空气通过该凸起向下偏转，以与该共轨撞击。这样就能够增强共轨的冷却效率。
优选地，如果将曲柄轴延伸的方向作为前后方向，并且其中一个方向作为前侧，并且另一个方向作为后侧，在该发动机的后部设置有一齿轮传动链，其联锁地操作用于该共轨的泵；该齿轮传动链容纳在齿轮传动链容纳部中，该齿轮传动链容纳部局部横向凸出以形成凸起；该凸起具有一前表面，用于该共轨的该泵连接至该前表面，并且该凸起从共轨的后面朝向该共轨的后端部。由于齿轮传动链容纳部的凸起从共轨的后面朝向该共轨的后端部，因此，在维护过程中，该齿轮传动链容纳部的凸起接收从共轨的后面靠近的工具及类似部件。这样就可以增强对共轨的保护。
优选地，用于该共轨的该泵从该共轨的横向外侧与该共轨的后端部相对。因此，在维护中，共轨的泵可以接收从发动机的横向侧面靠近的工具及部件。这样就可以确保对共轨的保护。
优选地，一盖帽安装到一气缸盖，并且，从该共轨引出一管，直到一喷射器，将该气缸体和该盖帽的宽度方向视为横向，该盖帽在与设有该共轨的横向侧相同的一侧具有横向壁，该横向壁部分地向内凹入，其凹入量大于该盖帽的其他部分的凹入量，以提供一凹入部；该凹入部具有一内部部分，该内部部分设置有一插入端；一喷射器连接部穿过该插入端插入，且该喷射器连接部将该管与该盖帽内的该喷射器连接。由于在盖帽的共轨的一侧的横向壁的喷射器连接部的插入端的环绕部分与其他部分相比，更朝向该盖帽的内侧缩回。因此，通过此缩回量，管能更靠近于该盖帽。这样就可以抑止管横向凸出，以保护该共轨的管。
优选地，在位于该共轨上方的该管道形成装置的下方设置有一电子控制装置，该电子控制装置控制该共轨的喷射系统。由于用于控制该共轨的喷射系统的一电子控制装置设置在位于该共轨上方的该管道形成装置的下方，因此，即使在维护共轨周围的部件时，由于疏忽使工具、部件等掉落，它们也能被管道形成装置接收，而不掉落在该电子控制装置上，从而可以保护该电子控制装置。另外，由于用于控制该共轨的喷射系统的电子控制装置设置在位于该共轨上方的该管道形成装置的下方，因此就可能从设置共轨的一侧，对共轨以及控制该共轨的喷射系统的电子控制装置进行维护，从而可以增强维护的工作效率。
优选地，如果将曲柄轴延伸的方向作为前后方向，并且其中一个方向作为后侧，在一气缸盖的后面且在一齿轮传动链容纳部的上方设置有一EGR冷却器。这样，该EGR冷却器可以位于原来为死角(dead place)的位置，不浪费空间，从而可能防止该发动机变大。
优选地，一ERG阀连接至该进气分配装置的上部。这样，该EGR冷却器(15)可以容纳在原来为死角(dead place)的位置，不浪费空间，从而可能防止该发动机放大。
优选地，如果将曲柄轴延伸的方向作为前后方向，并且其中一个方向作为前侧，并且另一个方向作为后侧，一皮带传输装置设置在该发动机的前面，并且一齿轮传动链设置在该发动机的后面，该齿轮传动链联锁地操作用于该共轨的泵，该齿轮传动链容纳在一齿轮传动链容纳部中，该齿轮传动链容纳部部分横向凸起以形成凸起，该凸起具有一前表面，用于该共轨的该泵连接至该前表面，该皮带传输装置的皮带张紧器设置在该泵的前面。由于该皮带传输装置的皮带张紧器设置在用于共轨的泵的前面，因此，当与横向设置皮带张紧器的情况相比，可以使发动机的横向宽度变小。
优选地，一发电机还用作该皮带张紧器。这就使得需要频繁维护的发电机和用于共轨的泵位于一侧，从而改善了维护的工作效率。
优选地，在与设有该共轨的横向侧面相同的一侧，用于该共轨的该泵设置在该气缸体的一上侧部的横向侧面。由于用于该共轨的该泵设置在共轨存在的一侧，因此，可以从设置共轨的一侧，对共轨和用于该共轨的泵进行维护，从而可以提高维护的工作效率。另外，由于用于该共轨的该泵设置在气缸体的上侧部的一横向侧面，因此具有较大的横向宽度的用于共轨的泵可以不费力地安装在一较大的空间内，该空间没有在横向侧面凸出，从而可以减小发动机的横向宽度。
优选地，在与设有该共轨的横向侧面相同的一侧，一油冷却器和一起动马达沿该前后方向分离地设置在该气缸体的垂直中间部分的横向侧面。这样就在同一侧设置了需要频繁维护的油冷却器、起动马达及用于共轨的泵，从而能够改善维护的工作效率。另外，由于油冷却器和起动马达沿前后方向分离地设置在位于存在共轨的一侧的气缸体的垂直中间部分的一个横向侧面上，所以该油冷却器和起动马达均具有相对较小的横向宽度，可以不费力地设置在由于曲柄箱的横向凸起而变窄的容纳空间中，因此可以有效地利用该空间，从而可以保持较小的横向宽度。
附图说明
图1是根据本发明实施例的共轨类型的立式多气缸柴油发动机的左视图；
图2是图1所示的发动机的俯视图；
图3是图1所示的发动机的正视图；
图4是图1所示的发动机的后视图；
图5是图1所示的发动机的右视图；
图6是图1所示的发动机的气缸盖的俯视图；
图7是图1所示的发动机的其上连接有盖帽的气缸盖的俯视图；和
图8(A)是图7所示的一部分的垂直剖面视图，以及图8(B)是杠杆及其周围物体的俯视图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的实施例。
图1至图8(B)中的任一图显示的是根据本发明的实施例的共轨类型的立式多气缸柴油发动机。
该发动机简要说明如下。
气缸体2或气缸盖10的宽度方向、曲柄轴1的轴向以及气缸的轴向分别作为横向方向(horizontal direction)、前后方向、以及垂直方向。如图1所示，气缸体2具有一上部，气缸盖10安装于该上部。该气缸盖10具有一上部，盖帽11安装在该上部。在该气缸体2的前面设置有散热器25和发动机冷却风扇4。该发动机冷却风扇4由曲柄轴1通过设置在该气缸体2的前面的皮带传输装置17来驱动。在气缸体2的后面设置有容纳一齿轮传动链8的齿轮传动链容纳部9。如图1所示，共轨3设置在气缸体2的两个横向侧面中的一个侧面上。该共轨3沿前后方向延伸。在共轨3的前端部设置有压力传感器3a，并在其后端部设置有安全阀。
如图1和图2所示，当将共轨3设置在一个横向侧面上时，在共轨3的上方设置有进气分配装置5。此外，在共轨3的上方还可设置有排气聚集装置22。更具体地，也可以在共轨3的上方设置通道形成装置23，该通道形成装置23是进气分配装置5和排气聚集装置22其中之一。虽然进气分配装置5用作进气歧管(manifold)，但其形状为盒形，没有任何支管，如图2所示，故采用了此名称。排气聚集装置22用作排气歧管，但此名称是相应于进气分配装置5的名称的。
如图1所示，发动机冷却风扇4设置在共轨3的前面，以便使由发动机冷却风扇4产生的冷空气经过设置在该共轨3上方的管道形成装置23的下方。如图1至图3所示，在共轨3上方的管道形成装置23具有一下壁5a，该下壁5a设置有用于一连接螺栓6的凸部(boss)6a。该凸部6a从管道形成装置23的下壁5a向下凸出，并沿横向穿过该下壁5a。如图3所示，在共轨3的前面设置有：发电机19，其用作皮带张紧器(belt tensioner)18；以及其支撑物27，要通过发动机冷却风扇4向后供应的空气穿过发电机19和气缸体2之间的缝隙、以及支撑物27的上方，并随后供应至管道形成装置23的下方。
如图1和图2所示，在该发动机的后部设置齿轮传动链8，其联锁地移动用于共轨3的泵7。该齿轮传动链8容纳在该齿轮传动链容纳部9中。该齿轮传动链容纳部9具有沿横向凸起的部分。横向凸起9a具有一前表面，用于共轨3的泵7连接到该前表面。该齿轮传动链容纳部9的凸起9a从共轨3的后面朝向该共轨3的后端部。如图1、图2和图4所示，共轨3的泵7从共轨3的横向外侧与该共轨3的后端部相对。该泵7被称作燃料供应泵或高压泵。
如图2、图7和图8(A)和图8(B)所示，盖帽11连接到气缸盖10，并且，从共轨3引出一管13，连接到喷射器12。盖帽11的在共轨3侧的横向壁11a部分地向内凹入，其凹入量大于该盖帽11的其他部分的凹入量。该横向壁11a的凹入部11b具有一内部部分11c，该内部部分11c设置有插入端11d。喷射器连接部13a穿过插入端11d插入，并将管13与盖帽11内的该喷射器12连接。
如图1所示，用于控制共轨3的喷射系统的电子控制装置14设置在位于共轨3上方的进气分配装置5的下方。如图1和图2所示，在气缸盖10的后面且在齿轮传动链容纳部9的上方设置有一EGR冷却器15。如图1所示，ERG阀16连接至进气分配装置5的上部。该EGR意思是“排气再循环(exhaust gas recirculation)”。
如图1所示，该齿轮传动链容纳部9具有横向凸起的部分。该横向凸起9a具有一前表面，用于共轨3的泵7连接到该前表面。皮带传输装置17的皮带张紧器18设置在该泵7的前面。发电机19用作皮带张紧器18。在与设有该共轨3的横向侧面相同的一侧，用于共轨3的泵7设置在气缸体2的上侧部2a的横向侧面。在与设有该共轨3的横向侧面相同的一侧，油冷却器20和起动马达21沿前后方向分离地设置在气缸体2的垂直中间部分的横向侧面。该油冷却器20具有一后部，一油过滤器56可拆式地连接至该后部。燃料过滤器57连接到进气分配装置5。
如图2所示，增压器54连接到排气聚集装置22的上部，位于与设置共轨3的发动机的一横向侧面相对的另一横向侧面上。此外，空气压缩机55设置在所述另一横向侧面上。
如图6所示，气缸盖10具有向上升起的上表面30，以提供盖帽连接座31，在盖帽连接座31上安装盖帽11。该气缸盖10具有由盖帽连接座31围绕的上表面30，以提供如下部分，该部分形成有用于连接摇臂支架的底座32和油滴孔33。
该盖帽连接座31具有位于摇臂支架连接座32的横向的部分31a。该部分31a朝向连接座32向内凹入的量大于该盖帽连接座31的其他部分的凹入量。当从上面观看时，该凹入部31a具有一内部部分31b，其形成为关于曲柄轴1的轴34倾斜。在发动机向凹入部31a存在的一侧倾斜的情况下，该凹入部31a的内部部分31b设置成向前向下倾斜。这样向下倾斜的内部部分31b具有下游侧，油滴孔33设置在该下游侧。该凹入部31a的内部部分31b可适于向后向下倾斜。据此设计，当发动机横向倾斜时，在被盖帽连接座31的向下倾斜部31b导向时，该气缸盖10的上表面30上的油立即被导入到油滴孔33，并返回到油盘。这样，防止油仍然留在气缸盖10的上表面上。因此，通过设计盖帽连接座31的形状等简单的方式，防止油变质。在与存在油滴孔33的一横向侧面相对的另一横向侧面上，设有一推杆插入孔58。因此，当发动机朝向该另一横向侧面倾斜时，油通过推杆插入孔58滴入，以返回到油盘。
如图6所示，气缸盖10具有上表面30，该上表面30升起以提供用于连接盖帽11的座31。该连接座31向内凹入，以提供部分31a，该部分31a进一步向内凹入，从而形成横向外延表面30a，在该表面30a中设置有用于插入电热塞(glow plug)51的孔35。该结构能够使电热塞51在不拆开盖帽11的情况下，与该盖帽11外侧连接和分离，如图7所示。这便于电热塞51的连接和分离操作。
如图7和图8(A)和图8(B)所示，该盖帽11的横向壁11a具有部分11b，该部分11b位于该摇臂支架36的横向，并向内朝向摇臂支架36凹入，其凹入量大于该盖帽11的横向壁11a的其他部分的凹入量。该横向壁11a的凹入部11b具有设置有插入端11d的内部部分11c。该喷射器连接部13a通过此插入端11d插入。该喷射器连接部13a将燃料供应管13连接到盖帽11内的该喷射器12。根据此结构，该喷射器连接部13a进入该盖帽11的内部。因此，该燃料供应管13可以以减去向内凹入量的长度横向凸出于该发动机。
如图8(A)和图8(B)所示，该喷射器12和该摇臂支架36沿横向方向并列设置。该喷射器12的外围侧表面在与存在摇臂支架36侧相对的一个横向侧面上设有燃料入口37和燃料返回出口38。该燃料入口37连接到燃料供应管13的喷射器连接部13a，并且该燃料返回出口38连接到燃料返回管39的喷射器连接部39a。据此构造，该喷射器连接部13a和39a可以在不受摇臂支架36和摇臂52和53干涉的情况下连接和分离。这便于维护工作。此外，燃料入口37和燃料返回出口38设置在设置共轨3的一个横向横侧面上。该结构允许能够从同一侧对共轨3以及喷射器连接部13a和39a进行维护，由此便于维护工作。
如图8(A)和图8(B)所示，该气缸盖10设置有用于连接该喷射器12的孔40。该喷射器12通过喷射器连接孔40插入。该喷射器12在其两侧设置一对受压部41、41。杠杆42设置有一对作用点部43、43，通过该作用点部，该对受压部41、41对接接触(butting contact)。该杠杆42具有由螺纹件45推动的动力点44，以将该喷射器12挤压和固定到喷射器连接孔40中。该杠杆42的动力点44在形成为球状的各自表面与该螺纹件45相抵。从该杠杆42凸出的杠杆支点部46具有也形成为球状的表面。该杠杆42的杠杆支点部46由球状件47构成，该球状件47配合入该杠杆42的凹入部42a。该杠杆42由粉末冶金合金制成，该球状件47采用钢球。由于此构造，该杠杆42和该杠杆支点部46可以彼此分开制造，这样球状件47就可以采用钢球等现有部件，从而便于杠杆的制造。
如图8(A)和图8(B)所示，该杠杆支点部46设置在该摇臂支架36的上表面上。对于推动该杠杆42的动力点44的螺纹件45，采用一螺母48。对于使螺母48有螺纹配合关系的外部螺纹杆49，利用摇臂支架36的连接螺栓50。该构造使得一个零件用作另一零件，这样能够形成通过较少数量的零件的简单结构。
如图8(A)和图8(B)所示，发动机包括气缸盖10，盖帽11可拆式地安装在该气缸盖10上。该喷射器12连接到位于该盖帽11内的气缸盖10的喷射器连接孔40。该喷射器12设置有燃料入口37和燃料返回出口38。燃料从燃料槽通过用于共轨3的泵7、共轨3和燃料供应管13，以所述顺序，供应到喷射器12的燃料入口37。供应到喷射器12的部分燃料适于从燃料返回出口38，通过燃料返回管39返回到燃料槽和用于共轨3的泵7。该发动机构造如下。
当将燃料供应管13连接到喷射器12的燃料入口37、及将燃料返回管39连接到喷射器12的燃料返回出口38时，该喷射器12的燃料入口37和燃料返回出口38设置在该盖帽11内。该燃料供应管13具有设置有喷射器连接部13a的出口。该盖帽11具有设置有插入端11d的壁。通过插入端11d插入的该喷射器连接部13a可拆式地连接到喷射器12的燃料入口37。
该燃料返回管39容纳在该盖帽11内。如图6所示，一盖内燃料返回管道26形成在气缸盖10之内。该燃料返回管39具有出口，该出口连接到盖内燃料返回管道26的入口。因此，在喷射器连接部13a从盖喷射器12的燃料入口37移除并通过盖帽11的插入端11d从盖帽11上取出的情况下，盖帽11可以在不去除喷射器12和燃料返回管39的情况下，从气缸盖10上拆下。如果这样构造，则可以容易地去除盖帽11。在燃料返回管39的中间设置有多个环形的喷射器连接部39a，该喷射器连接部39a连接到各自喷射器12的燃料返回出口38，以便可将从每一喷射器12的燃料返回出口38溢出的燃料，供应至盖内燃料返回管道26。

Claims (14)

1.一种立式多气缸柴油发动机，包括一气缸体(2)，其中，如果将与一曲柄轴(1)延伸的方向垂直的、该气缸体(2)的宽度方向作为一横向方向，
当沿该横向方向在该气缸体(2)的侧面设置一共轨(3)时，在该共轨(3)的上方设置一管道形成装置(23)，该管道形成装置(23)是一进气分配装置(5)和一排气聚集装置(22)其中之一。
2.如权利要求1所述的立式多气缸柴油发动机，其中，
在俯视观察时，整个共轨(3)由该管道形成装置(23)覆盖并遮蔽。
3.如权利要求1或2所述的立式多气缸柴油发动机，其中，
如果将该曲柄轴(1)延伸的方向作为前后方向，并且其中一个方向作为前侧，
一发动机冷却风扇(4)设置在该共轨(3)的前面，以便使冷空气穿过设置在该共轨(3)的上方的该管道形成装置(23)的下方。
4.如权利要求3所述的立式多气缸柴油发动机，其中，
设置于该共轨(3)上方的该管道形成装置(23)具有一下壁(5a)，该下壁(5a)设置有用于一连接螺栓(6)的一凸部(6a)，并且该凸部(6a)从该管道形成装置(23)的该下壁(5a)凸出并沿横向穿过该下壁(5a)。
5.如权利要求1或2所述的立式多气缸柴油发动机，其中，
如果将该曲柄轴(1)延伸的方向作为前后方向，并且其中一个方向作为前侧，并且另一个方向作为后侧，
在该发动机的后部设置有一齿轮传动链(8)，其联锁地操作用于该共轨(3)的泵(7)；该齿轮传动链(8)容纳在齿轮传动链容纳部(9)中，该齿轮传动链容纳部(9)局部横向凸出以形成凸起(9a)；该凸起(9a)具有一前表面，用于该共轨(3)的该泵(7)连接至该前表面，并且该凸起(9a)从共轨(3)的后面朝向该共轨(3)的后端部。
6.如权利要求5所述的立式多气缸柴油发动机，其中，
用于该共轨(3)的该泵(7)从该共轨(3)的横向外侧与该共轨(3)的后端部相对。
7.如权利要求1或2所述的立式多气缸柴油发动机，其中，
一盖帽(11)安装到一气缸盖(10)上，并且，从该共轨(3)引出一管(13)，直到一喷射器(12)，将该气缸体(2)和该盖帽(11)的宽度方向视为横向，该盖帽(11)在与设有该共轨(3)的横向侧相同的一侧具有横向壁(11a)，该横向壁(11a)部分地向内凹入，其凹入量大于该盖帽(11)的其他部分的凹入量，以提供一凹入部(11b)；该凹入部(11b)具有一内部部分(11c)，该内部部分(11c)设置有一插入端(11d)；一喷射器连接部(13a)穿过该插入端(11d)插入，且该喷射器连接部(13a)将该管(13)与该盖帽(11)内的该喷射器(12)连接。
8.如权利要求1或2所述的立式多气缸柴油发动机，其中，
在位于该共轨(3)上方的该管道形成装置(23)的下方设置有一电子控制装置(14)，该电子控制装置(14)控制该共轨(3)的喷射系统。
9.如权利要求1或2所述的立式多气缸柴油发动机，其中，
如果将该曲柄轴(1)延伸的方向作为前后方向，并且其中一个方向作为后侧，
在一气缸盖(10)的后面且在一齿轮传动链容纳部(9)的上方设置有一EGR冷却器(15)。
10.如权利要求1或2所述的立式多气缸柴油发动机，其中，
一ERG阀(16)连接至该进气分配装置(5)的上部。
11.如权利要求1或2所述的立式多气缸柴油发动机，其中，
如果将该曲柄轴(1)延伸的方向作为前后方向，并且其中一个方向作为前侧，并且另一个方向作为后侧，
一皮带传输装置(17)设置在该发动机的前面，并且一齿轮传动链(8)设置在该发动机的后面，该齿轮传动链(8)联锁地操作用于该共轨(3)的泵(7)，该齿轮传动链(8)容纳在一齿轮传动链容纳部(9)中，该齿轮传动链容纳部(9)部分横向凸起以形成凸起(9a)，该凸起(9a)具有一前表面，用于该共轨(3)的该泵(7)连接至该前表面，该皮带传输装置(17)的皮带张紧器(18)设置在该泵(7)的前面。
12.如权利要求11所述的立式多气缸柴油发动机，其中，一发电机(19)还用作该皮带张紧器(18)。
13.如权利要求11所述的立式多气缸柴油发动机，其中，在与设有该共轨(3)的横向侧面相同的一侧，用于该共轨(3)的该泵(7)设置在该气缸体(2)的一上侧部(2a)的横向侧面。
14.如权利要求13所述的立式多气缸柴油发动机，其中，在与设有该共轨(3)的横向侧面相同的一侧，一油冷却器(20)和一起动马达(21)沿该前后方向分离地设置在该气缸体(2)的垂直中间部分的横向侧面。
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