CN103158565A - 增程式电动车车载增程发电系统及其电动车 - Google Patents

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CN103158565A CN2013100730029A CN201310073002A CN103158565A CN 103158565 A CN103158565 A CN 103158565A CN 2013100730029 A CN2013100730029 A CN 2013100730029A CN 201310073002 A CN201310073002 A CN 201310073002A CN 103158565 A CN103158565 A CN 103158565A
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Abstract

本发明公开了一种增程式电动车车载增程发电系统，包括发电机，发电机与增程式电动车的发动机的曲轴直连式传动配合；发动机与发电机直连式传动配合，减小增程发电系统整体结构的占用空间，使其结构紧凑，安装调试简单，提高传动效率，生产、使用成本低，减少资源浪费，达到节能环保的目的；本发明还公开了一种应用该增程式电动车车载增程发电系统的电动车，避免了现有技术中增程式电动车对复杂路况的行驶环境的适应性差的问题，增加驾乘的舒适性；并且降低了生产陈本，避免了生产资料的浪费，减轻了整机重量。

Description

增程式电动车车载增程发电系统及其电动车
技术领域
本发明涉及电动车领域，特别涉及一种增程式电动车车载增程发电系统及其电动车。
背景技术
现在目前增程式电动车车载增程发电系统，均借用市场上现有的发动机或者使用通机发动机，外接发电机后形成增程发电系统，没有专有的适合增程式电动车的专用车载增程发电系统。
并且借用现有发动机需要外接发电机或是其他外置设备形成一个增程发电系统，结构复杂，体积较大，传递效率低，整车占用空间较大，不利于小型化、轻量化设计原则。
现有通机发动机的结构设计不适用于车载用，在复杂路况条件下行驶时，会导致发动机各机构润滑不良，燃油供应不良等问题，且行驶噪音、震动大，乘车舒适度差；使用现有通机发动机外接发电机，体积庞大，传动效率低，并且发电机与通机发动机不匹配而导致能量损耗大，能源浪费严重。
因此，需要对增程式电动车车载增程发电系统进行改进，减小增程发电系统占用空间，使其结构紧凑，安装调试简单，提高传动效率，生产、使用成本低，减少资源浪费，达到节能环保的目的。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种增程式电动车车载增程发电系统及其电动车，减小增程发电系统占用空间，使其结构紧凑，安装调试简单，提高传动效率，生产、使用成本低，减少资源浪费，达到节能环保的目的。
本发明的增程式电动车车载增程发电系统，包括发电机，所述发电机与所述增程式电动车的发动机的曲轴直连式传动配合；增程式电动车以发动机作为动力源，本实施例中的增程式电动车的发动机为活塞式发动机，具有缸体、缸头组件、凸轮轴组件、火花塞、活塞连杆组件、缸体、曲轴箱和用于将动力输出的曲轴，曲轴箱包括箱体、左箱盖和右箱盖，属于现有技术，在此不再赘述。
由于发电机与发动机直连传动配合，发动机直接带动发电机工作，需要发动机达到特定功率才可带动发电机工作，本发明中，增程式电动车的发动机最大扭矩转速范围为3000-4000r/min,最大功率的转速范围为3500-4000r/min，可提供本发明中发电机的所需功率，但还可通过对发动机的附件和发动机凸轮型线的优化提高发动机的输出功率，从而提高发电机的工作效率及其所产生的电能；主要是对与发动机相连的空滤器和消声器进行优化，本实施例中，空滤器包括空滤总成和出气管，所述出气管为直管，其内径为40-43mm，长度为250-350mm；当然，空滤器还包括进气管，空滤总成包括空滤器壳体、空滤器内腔和滤芯，均属于现有技术，在此不再赘述；相较现有技术，本实施例中的空滤器出气管的内径和长度均有所增大，从而可提升发动机进气道的进气量，提升发动机整个进气系统的效率，从而达到在相同转速下提升发动机功率的目的；
如图4所示，消声器包括进气弯管30、排气弯管31和消声总成，所述进气弯管内径为21-24mm，长度为350-450mm；所述排气弯管内径为29-31mm，长度为250-350mm；所述消声总成包括筒体32、隔板Ⅰ33和隔板Ⅱ34，所述隔板Ⅰ33和隔板Ⅱ34沿进气方向将所述筒体32分割成相互独立的腔Ⅰ35、腔Ⅱ36和腔Ⅲ37，消声总成还包括用于连通进气弯管30和腔Ⅰ35的管Ⅰ38、用于连通腔Ⅰ35和腔Ⅲ37的管Ⅱ39、用于连通腔Ⅱ36和腔Ⅲ37的管Ⅲ40和用于连通腔Ⅱ36和排气弯管31的管Ⅳ41，所述管Ⅰ38出气端封闭，其置于腔Ⅰ35内的管段上圆周设有用于与腔Ⅰ相通的径向通孔42；消声器进气弯管和出气弯管的内径和长度相较现有技术均有所增加，消声器与发动机出气道相连通，用于降低发动机噪声，在本实施例中，通过对消声器的改进，使气体在相互独立的腔室内回旋，可提高消声效果，但同时也可提升消声器的排气量，即提高发动机排放的气体在消声器内的通过量，使发动机排气顺畅，从而达到提升发动机输出功率的目的；
此外，还对发动机的凸轮型线进行优化设计，进气凸轮工作段为86°-279°区间，进气凸轮转角86°-188°区间时为进气上升阶段，进气凸轮转角188°-279°区间时为进气下降阶段，一个周期的其余角度区间为位移不变的气门关闭保持段；所述排气凸轮工作段为69°-294°区间，排气凸轮转角69°-172°区间时为排气上升阶段，排气凸轮转角188°-279°区间时为排气下降阶段，一个周期的其余角度区间为位移不变的气门关闭保持段；通过对进、排气凸轮线型优化设计，减小了配气机构的振动，合理控制了气门的落座速度和落座力，使配气机构工作稳定可靠，可使发动机获得最佳气门开启及关闭的时刻，有效地提高发动机的动力性能，提升发动机的输出功率。
在极坐标系下，进气凸轮转角与极坐标开启侧之间的位置关系对应如下：
角度 极坐标开启侧 角度 极坐标开启侧 角度 极坐标开启侧
0 12.5 121 12.70178316 241 12.7260329
1 12.5 122 12.71080283 242 12.7175453
2 12.5 123 12.72218724 243 12.70939401
3 12.5 124 12.73654601 244 12.70124857
4 12.5 125 12.75330318 245 12.69310131
5 12.5 126 12.77313819 246 12.6849522
6 12.5 127 12.79612435 247 12.67680124
7 12.5 128 12.82240955 248 12.66864844
8 12.5 129 12.85210697 249 12.66049378
9 12.5 130 12.88523047 250 12.65233727
10 12.5 131 12.92197275 251 12.64417891
11 12.5 132 12.96228266 252 12.63601869
12 12.5 133 13.00638259 253 12.62785662
13 12.5 134 13.05429222 254 12.61969269
14 12.5 135 13.10609872 255 12.6115269
15 12.5 136 13.16189829 256 12.60335926
16 12.5 137 13.2216488 257 12.59518975
17 12.5 138 13.28546309 258 12.58701848
18 12.5 139 13.35341028 259 12.57885461
19 12.5 140 13.42544889 260 12.57075353
20 12.5 141 13.5019129 261 12.56281818
21 12.5 142 13.58279821 262 12.55515898
22 12.5 143 13.6681713 263 12.54789331
23 12.5 144 13.75801448 264 12.54108911
24 12.5 145 13.8524623 265 12.53479273
25 12.5 146 13.95155442 266 12.52902062
26 12.5 147 14.05536665 267 12.52382802
27 12.5 148 14.16396286 268 12.5191677
28 12.5 149 14.27738871 269 12.51503048
29 12.5 150 14.39569165 270 12.51141544
30 12.5 151 14.51889778 271 12.5083215
31 12.5 152 14.64702534 272 12.50574599
32 12.5 153 14.78006463 273 12.50368481
33 12.5 154 14.91800039 274 12.50210173
34 12.5 155 15.06081278 275 12.50106381
35 12.5 156 15.20839927 276 12.5004331
36 12.5 157 15.36037666 277 12.50011881
37 12.5 158 15.51649033 278 12.50001309
38 12.5 159 15.67723591 279 12.5
39 12.5 160 15.83947177 280 12.5
40 12.5 161 16.00288366 281 12.5
41 12.5 162 16.16541102 282 12.5
42 12.5 163 16.32596715 283 12.5
43 12.5 164 16.48343102 284 12.5
44 12.5 165 16.63858089 285 12.5
45 12.5 166 16.78882272 286 12.5
46 12.5 167 16.93496558 287 12.5
47 12.5 168 17.07629509 288 12.5
48 12.5 169 17.21247467 289 12.5
49 12.5 170 17.34322026 290 12.5
50 12.5 171 17.46830587 291 12.5
51 12.5 172 17.5875742 292 12.5
52 12.5 173 17.70091111 293 12.5
53 12.5 174 17.80823687 294 12.5
54 12.5 175 17.90949663 295 12.5
55 12.5 176 18.00465017 296 12.5
56 12.5 177 18.09363528 297 12.5
57 12.5 178 18.17636214 298 12.5
58 12.5 179 18.25271001 299 12.5
59 12.5 180 18.32252038 300 12.5
60 12.5 181 18.38560105 301 12.5
61 12.5 182 18.44171838 302 12.5
62 12.5 183 18.49058688 303 12.5
63 12.5 184 18.53185641 304 12.5
64 12.5 185 18.56509372 305 12.5
65 12.5 186 18.58976062 306 12.5
66 12.5 187 18.60517152 307 12.5
67 12.5 188 18.61042549 308 12.5
68 12.5 189 18.6044549 309 12.5
69 12.5 190 18.58622163 310 12.5
70 12.5 191 18.55438615 311 12.5
71 12.5 192 18.50703036 312 12.5
72 12.5 193 18.44109473 313 12.5
73 12.5 194 18.35082831 314 12.5
74 12.5 195 18.2172762 315 12.5
75 12.5 196 17.96508197 316 12.5
76 12.5 197 17.6835065 317 12.5
77 12.5 198 17.40324122 318 12.5
78 12.5 199 17.13253146 319 12.5
79 12.5 200 16.87302314 320 12.5
80 12.5 201 16.62485077 321 12.5
81 12.5 202 16.38806375 322 12.5
82 12.5 203 16.16264215 323 12.5
83 12.5 204 15.94788295 324 12.5
84 12.5 205 15.74376842 325 12.5
85 12.5 206 15.54918993 326 12.5
86 12.5 207 15.36432577 327 12.5
87 12.50000007 208 15.18833256 328 12.5
88 12.50003569 209 15.02088274 329 12.5
89 12.50024079 210 14.8619233 330 12.5
90 12.50075868 211 14.71050961 331 12.5
91 12.50171952 212 14.56691341 332 12.5
92 12.50327989 213 14.43058207 333 12.5
93 12.50534888 214 14.3009186 334 12.5
94 12.50800071 215 14.17823646 335 12.5
95 12.51122279 216 14.06188828 336 12.5
96 12.51501723 217 13.95152165 337 12.5
97 12.5193832 218 13.84734334 338 12.5
98 12.52431961 219 13.74880349 339 12.5
99 12.5298786 220 13.65587385 340 12.5
100 12.5360679 221 13.56840816 341 12.5
101 12.54278241 222 13.48577159 342 12.5
102 12.54992118 223 13.40821545 343 12.5
103 12.55748823 224 13.33554827 344 12.5
104 12.56531651 225 13.26746272 345 12.5
105 12.57327804 226 13.20374473 346 12.5
106 12.58127843 227 13.14458446 347 12.5
107 12.58928202 228 13.08972758 348 12.5
108 12.59728387 229 13.03914296 349 12.5
109 12.60528397 230 12.99278191 350 12.5
110 12.61328232 231 12.95041079 351 12.5
111 12.62127892 232 12.91212024 352 12.5
112 12.62927378 233 12.87764234 353 12.5
113 12.63726689 234 12.84684512 354 12.5
114 12.64525826 235 12.81980134 355 12.5
115 12.65324788 236 12.7962886 356 12.5
116 12.66123576 237 12.77614552 357 12.5
117 12.6692219 238 12.75946017 358 12.5
118 12.6772063 239 12.74573404 359 12.5
119 12.68518968 240 12.73495495 360 12.5
120 12.6932698
；上述数据中转角的单位为°，极坐标开启侧的单位为mm；
在极坐标系下，排气凸轮转角与极坐标开启侧之间的位置关系对应如下：
角度 极坐标开启侧 角度 极坐标开启侧 角度 极坐标开启侧
0 12.5 121 13.05156524 241 12.88223279
1 12.5 122 13.10147031 242 12.85696687
2 12.5 123 13.15521249 243 12.83471616
3 12.5 124 13.21296215 244 12.81524264
4 12.5 125 13.27488195 245 12.79851058
5 12.5 126 13.34091702 246 12.78386465
6 12.5 127 13.41138969 247 12.77207877
7 12.5 128 13.48625372 248 12.76218324
8 12.5 129 13.56568441 249 12.75329452
9 12.5 130 13.64995539 250 12.74526402
10 12.5 131 13.7389586 251 12.73776514
11 12.5 132 13.83310305 252 12.73039253
12 12.5 133 13.93239971 253 12.723019
13 12.5 134 14.03700436 254 12.71564387
14 12.5 135 14.14731174 255 12.70826714
15 12.5 136 14.26319146 256 12.70088881
16 12.5 137 14.38515901 257 12.69350887
17 12.5 138 14.51321866 258 12.68612732
18 12.5 139 14.64764255 259 12.67874416
19 12.5 140 14.7888193 260 12.6713594
20 12.5 141 14.93671292 261 12.66397303
21 12.5 142 15.09192871 262 12.65658504
22 12.5 143 15.25438018 263 12.64919545
23 12.5 144 15.42467366 264 12.64180424
24 12.5 145 15.60282102 265 12.63441142
25 12.5 146 15.78928709 266 12.62701698
26 12.5 147 15.98418181 267 12.61962093
27 12.5 148 16.18769608 268 12.61222326
28 12.5 149 16.39980071 269 12.60482397
29 12.5 150 16.61996963 270 12.59742307
30 12.5 151 16.8476922 271 12.59002055
31 12.5 152 17.07940006 272 12.58261896
32 12.5 153 17.30880691 273 12.57523835
33 12.5 154 17.52404518 274 12.56793479
34 12.5 155 17.71277206 275 12.56078879
35 12.5 156 17.87467144 276 12.55388178
36 12.5 157 18.01486156 277 12.54730951
37 12.5 158 18.13703793 278 12.5411101
38 12.5 159 18.24420221 279 12.5352878
39 12.5 160 18.33860239 280 12.52996999
40 12.5 161 18.42178301 281 12.52510111
41 12.5 162 18.49487609 282 12.52067053
42 12.5 163 18.55875049 283 12.51667903
43 12.5 164 18.614098 284 12.51312732
44 12.5 165 18.66148345 285 12.51001607
45 12.5 166 18.70137606 286 12.50734584
46 12.5 167 18.7341717 287 12.5051159
47 12.5 168 18.76021127 288 12.50333394
48 12.5 169 18.77978106 289 12.50194975
49 12.5 170 18.79312546 290 12.50102008
50 12.5 171 18.80045965 291 12.50044271
51 12.5 172 18.80196422 292 12.50013725
52 12.5 173 18.7978187 293 12.50001981
53 12.5 174 18.78816475 294 12.5
54 12.5 175 18.77309914 295 12.5
55 12.5 176 18.75271415 296 12.5
56 12.5 177 18.72709087 297 12.5
57 12.5 178 18.69630449 298 12.5
58 12.5 179 18.66043268 299 12.5
59 12.5 180 18.61953938 300 12.5
60 12.5 181 18.57369544 301 12.5
61 12.5 182 18.52296375 302 12.5
62 12.5 183 18.46740934 303 12.5
63 12.5 184 18.40709061 304 12.5
64 12.5 185 18.34206674 305 12.5
65 12.5 186 18.27238999 306 12.5
66 12.5 187 18.1981109 307 12.5
67 12.5 188 18.11927374 308 12.5
68 12.5 189 18.03591844 309 12.5
69 12.5 190 17.94807553 310 12.5
70 12.50001201 191 17.85576693 311 12.5
71 12.50009144 192 17.75900583 312 12.5
72 12.5003262 193 17.6578115 313 12.5
73 12.50080368 194 17.55224585 314 12.5
74 12.50160549 195 17.44238702 315 12.5
75 12.50283328 196 17.32831596 316 12.5
76 12.50444222 197 17.21010414 317 12.5
77 12.5065242 198 17.08782312 318 12.5
78 12.50905635 199 16.96153895 319 12.5
79 12.51203785 200 16.8313222 320 12.5
80 12.51546992 201 16.69737245 321 12.5
81 12.51935323 202 16.55965978 322 12.5
82 12.52368844 203 16.41927068 323 12.5
83 12.52847618 204 16.27643506 324 12.5
84 12.53372429 205 16.13204109 325 12.5
85 12.53946976 206 15.98661422 326 12.5
86 12.5456671 207 15.84126491 327 12.5
87 12.55225328 208 15.69678894 328 12.5
88 12.55920885 209 15.55320084 329 12.5
89 12.5664372 210 15.41287017 330 12.5
90 12.57385203 211 15.27489876 331 12.5
91 12.58136643 212 15.14008402 332 12.5
92 12.58891134 213 15.0087718 333 12.5
93 12.5964585 214 14.88116749 334 12.5
94 12.60400396 215 14.75740663 335 12.5
95 12.61154769 216 14.63759446 336 12.5
96 12.61908972 217 14.52177632 337 12.5
97 12.62663003 218 14.40996845 338 12.5
98 12.63416864 219 14.30218085 339 12.5
99 12.64170553 220 14.19839065 340 12.5
100 12.64924072 221 14.09858953 341 12.5
101 12.65677419 222 14.00273767 342 12.5
102 12.66430597 223 13.91082084 343 12.5
103 12.67183603 224 13.82279683 344 12.5
104 12.6793644 225 13.73863524 345 12.5
105 12.68689113 226 13.65830062 346 12.5
106 12.69446594 227 13.58174126 347 12.5
107 12.7023846 228 13.50893006 348 12.5
108 12.71101798 229 13.43980239 349 12.5
109 12.72042163 230 13.37433622 350 12.5
110 12.73204847 231 13.31246321 351 12.5
111 12.74633726 232 13.2541598 352 12.5
112 12.76272288 233 13.19936355 353 12.5
113 12.78193516 234 13.14804066 354 12.5
114 12.80398532 235 13.10014559 355 12.5
115 12.82920559 236 13.05562706 356 12.5
116 12.85756897 237 13.01446016 357 12.5
117 12.88932426 238 12.97657421 358 12.5
118 12.92448807 239 12.9419585 359 12.5
119 12.96317855 240 12.91051126 360 12.5
120 13.00554947
；上述数据中转角的单位为°，位移的单位为mm；
根据发动机性能的需要对空滤器、消声器和凸轮型线进行改变，从而实现对发动机进排气的多轮次优化，使发动机在3000-4000r/min的转速范围内最大功率达到最优，从而大大提高发电机的工作效率及其所产生电能；在本实施例中，经计算，如图5所示，橘色线（位置在上）代表优化后发动机功率与转速的关系，红色线（位置在下）代表优化前发动机功率与转速的关系，发动机功率在转速为4000r/min时可以达到8kw，可满足发电机工作所需功率要求。
进一步，所述发电机包括电机组件和用于将动力输入的电机轴，所述电机轴动力输入端外套于所述曲轴动力输出端并通过内套于所述电机轴的紧固螺栓固定连接；发电机整体结构属于现有技术，电机组件包括机壳、定子和转子等等，在此不再赘述；发电机与发动机通过曲轴传动连接为一体，集成效果好，节约空间，并且结构连接稳固，便于安装和拆卸。
进一步，所述曲轴位于所述增程式电动车的发动机的曲轴箱内，并两端延伸出曲轴箱盖；曲轴位于曲轴箱内，如图所示，曲轴两端伸出曲轴箱的左箱盖和右箱盖，可尽量带动较多的部件，比如用于连接空调压缩机、机油泵、水泵等需动力驱动的部件，将较多部件集成为一体，提高了传动效率，装车空间小，重量轻。
进一步，所述增程式电动车的发动机的曲轴箱盖上可拆卸式外置固定有用于对机油进行精滤的机油精滤器；有效增加过滤面积，满足机油全过滤的需求，使其过滤效果好且持久，使用成本低且维护保养方便、可靠，并且机油精滤器机壳外露在空气中，可以对机油起到冷却作用。
进一步，所述机油精滤器出油端通过管接头与所述曲轴箱盖内油道进油端相连通，所述管接头两端分别对应螺纹连接于所述机油精滤器和曲轴箱盖；管接头两端分别通过螺纹管段与机油精滤器和发动机曲轴箱盖螺纹连接，便于安装和拆卸，易于更换和清洗；管接头为内中空结构，可使机油精滤器与发动机曲轴箱盖内的油道相连通，使机油顺利的从机油精滤器中进入发动机曲轴箱。
进一步，所述机油精滤器包括壳体、压板、滤芯总成和用于将所述滤芯总成固定于所述壳体内部的固定装置，所述滤芯总成包括中心管和外套固定于所述中心管的滤芯，所述滤芯与所述壳体之间形成进油腔，所述中心管上设置有与所述滤芯相连通的径向通孔，所述中心管出油端与所述管接头进油端相连通，所述压板上设置有连通所述进油腔和曲轴箱盖内出油道的进油口，所述压板上还设置有与所述中心管同轴并用于与所述管接头连接的螺纹孔；机油从进油孔进入进油腔，并经过滤芯通过中心管径向通孔进入中心管，最后经过管接头进入曲轴箱盖内油道；进油腔可提供较大的过滤面积，保证过滤效果，并且壳体还对机油有一定的冷却作用。
进一步，所述固定装置包括盖板Ⅰ、盖板Ⅱ和压缩弹簧，所述盖板Ⅰ与盖板Ⅱ分别固定压盖于所述滤芯两端，所述压缩弹簧两端对应连接所述壳体内壁和所述盖板Ⅱ外壁并将所述滤芯总成弹力压靠于所述压板内侧，所述盖板Ⅰ上设置有与所述压板的螺纹孔同轴的圆孔；确保滤芯与壳体之间存在间隙，结构设计合理，利于机油过滤。
进一步，所述中心管内还设置有用于调节机油精滤器内部机油压力的压力控制阀，所述压力控制阀与所述盖板Ⅱ固定连接；压力控制阀结构由压板、阀体和弹簧构成，压板外侧加装有垫片；当机油精滤器的滤芯上杂质过多造成堵塞时，压力控制阀开始工作，调节机油精滤器内部压力，使得机油不经过滤芯而直接进入中心管，送入发动机曲轴箱内部油道。
进一步，所述增程式电动车的发动机通过所述发电机反拖启动，所述发动机安装有在启动时打开排气门的启动减压阀机构；减压阀在图中没有表示，设置于凸轮轴组件，便于启动，减小了发电机反拖启动电流或其他外接设备的启动扭矩，发动机启动时，排气门打开，减小了启动扭矩，使启动变得更加轻易。
本发明还公开了一种应用该增程式电动车车载增程发电系统的电动车，所述电动车为增程式电动车，其安装有所述的增程式电动车车载增程发电系统；增程发电系统结构紧凑，降低了生产陈本，避免了生产资料的浪费，减轻了整机重量。
本发明的有益效果：本发明的增程式电动车车载增程发电系统，发动机与发电机直连式传动配合，减小增程发电系统整体结构的占用空间，使其结构紧凑，安装调试简单，提高传动效率，生产、使用成本低，减少资源浪费，达到节能环保的目的；本发明还公开了一种应用该增程式电动车车载增程发电系统的电动车，避免了现有技术中增程式电动车对复杂路况的行驶环境的适应性差的问题，增加驾乘的舒适性；并且降低了生产陈本，避免了生产资料的浪费，减轻了整机重量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明结构示意图；
图2为机油精滤器安装结构示意图；
图3为机油精滤器结构示意图；
图4为消声器结构示意图；
图5为发动机转速与功率比例关系图。
具体实施方式
图1为本发明结构示意图，图2为机油精滤器安装结构示意图，图3为机油精滤器结构示意图，图4为消声器结构示意图，图5为发动机转速与功率比例关系图，如图所示：本实施例的增程式电动车车载增程发电系统，包括发电机1，所述发电机1与所述增程式电动车的发动机2的曲轴3直连式传动配合；增程式电动车以发动机作为动力源，本实施例中的增程式电动车的发动机为活塞式发动机，包括缸体22、缸头组件23、凸轮轴组件24、火花塞25、活塞连杆组件26、曲轴箱和用于将动力输出的曲轴3，曲轴箱包括箱体27、左箱盖28和右箱盖29，属于现有技术，在此不再赘述。
由于发电机与发动机直连传动配合，发动机直接带动发电机工作，需要发动机达到特定功率才可带动发电机工作，本发明中，增程式电动车的发动机最大扭矩转速范围为3000-4000r/min,最大功率的转速范围为3500-4000r/min，可提供本发明中发电机的所需功率，但还可通过对发动机的附件和发动机凸轮型线的优化提高发动机的输出功率，从而提高发电机的工作效率及其所产生的电能；主要是对与发动机相连的空滤器和消声器进行优化，本实施例中，空滤器包括空滤总成和出气管，所述出气管为直管，其内径为40-43mm，长度为250-350mm；当然，空滤器还包括进气管，空滤总成包括空滤器壳体、空滤器内腔和滤芯，均属于现有技术，在此不再赘述；相较现有技术，本实施例中的空滤器出气管的内径和长度均有所增大，从而可提升发动机进气道的进气量，提升发动机整个进气系统的效率，从而达到在相同转速下提升发动机功率的目的；
如图4所示，消声器包括进气弯管30、排气弯管31和消声总成，所述进气弯管内径为21-24mm，长度为350-450mm；所述排气弯管内径为29-31mm，长度为250-350mm；所述消声总成包括筒体32、隔板Ⅰ33和隔板Ⅱ34，所述隔板Ⅰ33和隔板Ⅱ34沿进气方向将所述筒体32分割成相互独立的腔Ⅰ35、腔Ⅱ36和腔Ⅲ37，消声总成还包括用于连通进气弯管30和腔Ⅰ35的管Ⅰ38、用于连通腔Ⅰ35和腔Ⅲ37的管Ⅱ39、用于连通腔Ⅱ36和腔Ⅲ37的管Ⅲ40和用于连通腔Ⅱ36和排气弯管31的管Ⅳ41，所述管Ⅰ38出气端封闭，其置于腔Ⅰ35内的管段上圆周设有用于与腔Ⅰ相通的径向通孔42；消声器进气弯管和出气弯管的内径和长度相较现有技术均有所增加，消声器与发动机出气道相连通，用于降低发动机噪声，在本实施例中，通过对消声器的改进，使气体在相互独立的腔室内回旋，可提高消声效果，但同时也可提升消声器的排气量，即提高发动机排放的气体在消声器内的通过量，使发动机排气顺畅，从而达到提升发动机输出功率的目的；
此外，还对发动机的凸轮型线进行优化设计，进气凸轮工作段为86°-279°区间，进气凸轮转角86°-188°区间时为进气上升阶段，进气凸轮转角188°-279°区间时为进气下降阶段，一个周期的其余角度区间为位移不变的气门关闭保持段；所述排气凸轮工作段为69°-294°区间，排气凸轮转角69°-172°区间时为排气上升阶段，排气凸轮转角188°-279°区间时为排气下降阶段，一个周期的其余角度区间为位移不变的气门关闭保持段；通过对进、排气凸轮线型优化设计，减小了配气机构的振动，合理控制了气门的落座速度和落座力，使配气机构工作稳定可靠，可使发动机获得最佳气门开启及关闭的时刻，有效地提高发动机的动力性能，提升发动机的输出功率。
在极坐标系下，进气凸轮转角与极坐标开启侧之间的位置关系对应如下：
角度 极坐标开启侧 角度 极坐标开启侧 角度 极坐标开启侧
0 12.5 121 12.70178316 241 12.7260329
1 12.5 122 12.71080283 242 12.7175453
2 12.5 123 12.72218724 243 12.70939401
3 12.5 124 12.73654601 244 12.70124857
4 12.5 125 12.75330318 245 12.69310131
5 12.5 126 12.77313819 246 12.6849522
6 12.5 127 12.79612435 247 12.67680124
7 12.5 128 12.82240955 248 12.66864844
8 12.5 129 12.85210697 249 12.66049378
9 12.5 130 12.88523047 250 12.65233727
10 12.5 131 12.92197275 251 12.64417891
11 12.5 132 12.96228266 252 12.63601869
12 12.5 133 13.00638259 253 12.62785662
13 12.5 134 13.05429222 254 12.61969269
14 12.5 135 13.10609872 255 12.6115269
15 12.5 136 13.16189829 256 12.60335926
16 12.5 137 13.2216488 257 12.59518975
17 12.5 138 13.28546309 258 12.58701848
18 12.5 139 13.35341028 259 12.57885461
19 12.5 140 13.42544889 260 12.57075353
20 12.5 141 13.5019129 261 12.56281818
21 12.5 142 13.58279821 262 12.55515898
22 12.5 143 13.6681713 263 12.54789331
23 12.5 144 13.75801448 264 12.54108911
24 12.5 145 13.8524623 265 12.53479273
25 12.5 146 13.95155442 266 12.52902062
26 12.5 147 14.05536665 267 12.52382802
27 12.5 148 14.16396286 268 12.5191677
28 12.5 149 14.27738871 269 12.51503048
29 12.5 150 14.39569165 270 12.51141544
30 12.5 151 14.51889778 271 12.5083215
31 12.5 152 14.64702534 272 12.50574599
32 12.5 153 14.78006463 273 12.50368481
33 12.5 154 14.91800039 274 12.50210173
34 12.5 155 15.06081278 275 12.50106381
35 12.5 156 15.20839927 276 12.5004331
36 12.5 157 15.36037666 277 12.50011881
37 12.5 158 15.51649033 278 12.50001309
38 12.5 159 15.67723591 279 12.5
39 12.5 160 15.83947177 280 12.5
40 12.5 161 16.00288366 281 12.5
41 12.5 162 16.16541102 282 12.5
42 12.5 163 16.32596715 283 12.5
43 12.5 164 16.48343102 284 12.5
44 12.5 165 16.63858089 285 12.5
45 12.5 166 16.78882272 286 12.5
46 12.5 167 16.93496558 287 12.5
47 12.5 168 17.07629509 288 12.5
48 12.5 169 17.21247467 289 12.5
49 12.5 170 17.34322026 290 12.5
50 12.5 171 17.46830587 291 12.5
51 12.5 172 17.5875742 292 12.5
52 12.5 173 17.70091111 293 12.5
53 12.5 174 17.80823687 294 12.5
54 12.5 175 17.90949663 295 12.5
55 12.5 176 18.00465017 296 12.5
56 12.5 177 18.09363528 297 12.5
57 12.5 178 18.17636214 298 12.5
58 12.5 179 18.25271001 299 12.5
59 12.5 180 18.32252038 300 12.5
60 12.5 181 18.38560105 301 12.5
61 12.5 182 18.44171838 302 12.5
62 12.5 183 18.49058688 303 12.5
63 12.5 184 18.53185641 304 12.5
64 12.5 185 18.56509372 305 12.5
65 12.5 186 18.58976062 306 12.5
66 12.5 187 18.60517152 307 12.5
67 12.5 188 18.61042549 308 12.5
68 12.5 189 18.6044549 309 12.5
69 12.5 190 18.58622163 310 12.5
70 12.5 191 18.55438615 311 12.5
71 12.5 192 18.50703036 312 12.5
72 12.5 193 18.44109473 313 12.5
73 12.5 194 18.35082831 314 12.5
74 12.5 195 18.2172762 315 12.5
75 12.5 196 17.96508197 316 12.5
76 12.5 197 17.6835065 317 12.5
77 12.5 198 17.40324122 318 12.5
78 12.5 199 17.13253146 319 12.5
79 12.5 200 16.87302314 320 12.5
80 12.5 201 16.62485077 321 12.5
81 12.5 202 16.38806375 322 12.5
82 12.5 203 16.16264215 323 12.5
83 12.5 204 15.94788295 324 12.5
84 12.5 205 15.74376842 325 12.5
85 12.5 206 15.54918993 326 12.5
86 12.5 207 15.36432577 327 12.5
87 12.50000007 208 15.18833256 328 12.5
88 12.50003569 209 15.02088274 329 12.5
89 12.50024079 210 14.8619233 330 12.5
90 12.50075868 211 14.71050961 331 12.5
91 12.50171952 212 14.56691341 332 12.5
92 12.50327989 213 14.43058207 333 12.5
93 12.50534888 214 14.3009186 334 12.5
94 12.50800071 215 14.17823646 335 12.5
95 12.51122279 216 14.06188828 336 12.5
96 12.51501723 217 13.95152165 337 12.5
97 12.5193832 218 13.84734334 338 12.5
98 12.52431961 219 13.74880349 339 12.5
99 12.5298786 220 13.65587385 340 12.5
100 12.5360679 221 13.56840816 341 12.5
101 12.54278241 222 13.48577159 342 12.5
102 12.54992118 223 13.40821545 343 12.5
103 12.55748823 224 13.33554827 344 12.5
104 12.56531651 225 13.26746272 345 12.5
105 12.57327804 226 13.20374473 346 12.5
106 12.58127843 227 13.14458446 347 12.5
107 12.58928202 228 13.08972758 348 12.5
108 12.59728387 229 13.03914296 349 12.5
109 12.60528397 230 12.99278191 350 12.5
110 12.61328232 231 12.95041079 351 12.5
111 12.62127892 232 12.91212024 352 12.5
112 12.62927378 233 12.87764234 353 12.5
113 12.63726689 234 12.84684512 354 12.5
114 12.64525826 235 12.81980134 355 12.5
115 12.65324788 236 12.7962886 356 12.5
116 12.66123576 237 12.77614552 357 12.5
117 12.6692219 238 12.75946017 358 12.5
118 12.6772063 239 12.74573404 359 12.5
119 12.68518968 240 12.73495495 360 12.5
120 12.6932698
；上述数据中转角的单位为°，极坐标开启侧的单位为mm；
在极坐标系下，排气凸轮转角与极坐标开启侧之间的位置关系对应如下：
角度 极坐标开启侧 角度 极坐标开启侧 角度 极坐标开启侧
0 12.5 121 13.05156524 241 12.88223279
1 12.5 122 13.10147031 242 12.85696687
2 12.5 123 13.15521249 243 12.83471616
3 12.5 124 13.21296215 244 12.81524264
4 12.5 125 13.27488195 245 12.79851058
5 12.5 126 13.34091702 246 12.78386465
6 12.5 127 13.41138969 247 12.77207877
7 12.5 128 13.48625372 248 12.76218324
8 12.5 129 13.56568441 249 12.75329452
9 12.5 130 13.64995539 250 12.74526402
10 12.5 131 13.7389586 251 12.73776514
11 12.5 132 13.83310305 252 12.73039253
12 12.5 133 13.93239971 253 12.723019
13 12.5 134 14.03700436 254 12.71564387
14 12.5 135 14.14731174 255 12.70826714
15 12.5 136 14.26319146 256 12.70088881
16 12.5 137 14.38515901 257 12.69350887
17 12.5 138 14.51321866 258 12.68612732
18 12.5 139 14.64764255 259 12.67874416
19 12.5 140 14.7888193 260 12.6713594
20 12.5 141 14.93671292 261 12.66397303
21 12.5 142 15.09192871 262 12.65658504
22 12.5 143 15.25438018 263 12.64919545
23 12.5 144 15.42467366 264 12.64180424
24 12.5 145 15.60282102 265 12.63441142
25 12.5 146 15.78928709 266 12.62701698
26 12.5 147 15.98418181 267 12.61962093
27 12.5 148 16.18769608 268 12.61222326
28 12.5 149 16.39980071 269 12.60482397
29 12.5 150 16.61996963 270 12.59742307
30 12.5 151 16.8476922 271 12.59002055
31 12.5 152 17.07940006 272 12.58261896
32 12.5 153 17.30880691 273 12.57523835
33 12.5 154 17.52404518 274 12.56793479
34 12.5 155 17.71277206 275 12.56078879
35 12.5 156 17.87467144 276 12.55388178
36 12.5 157 18.01486156 277 12.54730951
37 12.5 158 18.13703793 278 12.5411101
38 12.5 159 18.24420221 279 12.5352878
39 12.5 160 18.33860239 280 12.52996999
40 12.5 161 18.42178301 281 12.52510111
41 12.5 162 18.49487609 282 12.52067053
42 12.5 163 18.55875049 283 12.51667903
43 12.5 164 18.614098 284 12.51312732
44 12.5 165 18.66148345 285 12.51001607
45 12.5 166 18.70137606 286 12.50734584
46 12.5 167 18.7341717 287 12.5051159
47 12.5 168 18.76021127 288 12.50333394
48 12.5 169 18.77978106 289 12.50194975
49 12.5 170 18.79312546 290 12.50102008
50 12.5 171 18.80045965 291 12.50044271
51 12.5 172 18.80196422 292 12.50013725
52 12.5 173 18.7978187 293 12.50001981
53 12.5 174 18.78816475 294 12.5
54 12.5 175 18.77309914 295 12.5
55 12.5 176 18.75271415 296 12.5
56 12.5 177 18.72709087 297 12.5
57 12.5 178 18.69630449 298 12.5
58 12.5 179 18.66043268 299 12.5
59 12.5 180 18.61953938 300 12.5
60 12.5 181 18.57369544 301 12.5
61 12.5 182 18.52296375 302 12.5
62 12.5 183 18.46740934 303 12.5
63 12.5 184 18.40709061 304 12.5
64 12.5 185 18.34206674 305 12.5
65 12.5 186 18.27238999 306 12.5
66 12.5 187 18.1981109 307 12.5
67 12.5 188 18.11927374 308 12.5
68 12.5 189 18.03591844 309 12.5
69 12.5 190 17.94807553 310 12.5
70 12.50001201 191 17.85576693 311 12.5
71 12.50009144 192 17.75900583 312 12.5
72 12.5003262 193 17.6578115 313 12.5
73 12.50080368 194 17.55224585 314 12.5
74 12.50160549 195 17.44238702 315 12.5
75 12.50283328 196 17.32831596 316 12.5
76 12.50444222 197 17.21010414 317 12.5
77 12.5065242 198 17.08782312 318 12.5
78 12.50905635 199 16.96153895 319 12.5
79 12.51203785 200 16.8313222 320 12.5
80 12.51546992 201 16.69737245 321 12.5
81 12.51935323 202 16.55965978 322 12.5
82 12.52368844 203 16.41927068 323 12.5
83 12.52847618 204 16.27643506 324 12.5
84 12.53372429 205 16.13204109 325 12.5
85 12.53946976 206 15.98661422 326 12.5
86 12.5456671 207 15.84126491 327 12.5
87 12.55225328 208 15.69678894 328 12.5
88 12.55920885 209 15.55320084 329 12.5
89 12.5664372 210 15.41287017 330 12.5
90 12.57385203 211 15.27489876 331 12.5
91 12.58136643 212 15.14008402 332 12.5
92 12.58891134 213 15.0087718 333 12.5
93 12.5964585 214 14.88116749 334 12.5
94 12.60400396 215 14.75740663 335 12.5
95 12.61154769 216 14.63759446 336 12.5
96 12.61908972 217 14.52177632 337 12.5
97 12.62663003 218 14.40996845 338 12.5
98 12.63416864 219 14.30218085 339 12.5
99 12.64170553 220 14.19839065 340 12.5
100 12.64924072 221 14.09858953 341 12.5
101 12.65677419 222 14.00273767 342 12.5
102 12.66430597 223 13.91082084 343 12.5
103 12.67183603 224 13.82279683 344 12.5
104 12.6793644 225 13.73863524 345 12.5
105 12.68689113 226 13.65830062 346 12.5
106 12.69446594 227 13.58174126 347 12.5
107 12.7023846 228 13.50893006 348 12.5
108 12.71101798 229 13.43980239 349 12.5
109 12.72042163 230 13.37433622 350 12.5
110 12.73204847 231 13.31246321 351 12.5
111 12.74633726 232 13.2541598 352 12.5
112 12.76272288 233 13.19936355 353 12.5
113 12.78193516 234 13.14804066 354 12.5
114 12.80398532 235 13.10014559 355 12.5
115 12.82920559 236 13.05562706 356 12.5
116 12.85756897 237 13.01446016 357 12.5
117 12.88932426 238 12.97657421 358 12.5
118 12.92448807 239 12.9419585 359 12.5
119 12.96317855 240 12.91051126 360 12.5
120 13.00554947
；上述数据中转角的单位为°，位移的单位为mm；
根据发动机性能的需要对空滤器、消声器和凸轮型线进行改变，从而实现对发动机进排气的多轮次优化，使发动机在3000-4000r/min的转速范围内最大功率达到最优，从而大大提高发电机的工作效率及其所产生电能；在本实施例中，经计算，如图5所示，橘色线（位置在上）代表优化后发动机功率与转速的关系，红色线（位置在下）代表优化前发动机功率与转速的关系，发动机功率在转速为4000r/min时可以达到8kw，可满足发电机工作所需功率要求。
本实施例中，所述发电机1包括电机组件4和用于将动力输入的电机轴5，所述电机轴5动力输入端外套于所述曲轴3动力输出端并通过内套于所述电机轴5的紧固螺栓6固定连接；发电机整体结构属于现有技术，电机组件包括机壳、定子和转子等等，在此不再赘述；发电机与发动机通过曲轴传动连接为一体，集成效果好，节约空间，并且结构连接稳固，便于安装和拆卸。
本实施例中，所述曲轴3位于所述增程式电动车的发动机2的曲轴箱内，并两端延伸出所述曲轴箱；如图所示，曲轴3位于曲轴箱内并两端分别伸出左箱盖28和右箱盖29，可尽量带动较多的部件，比如用于连接空调压缩机、机油泵、水泵等需动力驱动的部件，将较多部件集成为一体，提高了传动效率，装车空间小，重量轻。
本实施例中，所述增程式电动车的发动机2的曲轴箱盖上可拆卸式外置固定有用于对机油进行精滤的机油精滤器7；有效增加过滤面积，满足机油全过滤的需求，使其过滤效果好且持久，使用成本低且维护保养方便、可靠，并且机油精滤器机壳外露在空气中，可以对机油起到冷却作用。
本实施例中，所述机油精滤器7出油端通过管接头8与所述曲轴箱盖内油道进油端相连通，所述管接头8两端分别对应螺纹连接于所述机油精滤器7和曲轴箱盖；如图所示，管接头8与右曲轴箱盖29连接使机油精滤器可拆卸固定于右曲轴箱盖29，管接头8两端分别通过螺纹管段与机油精滤器和发动机曲轴箱盖螺纹连接，便于安装和拆卸，易于更换和清洗；管接头为内中空结构，可使机油精滤器与发动机曲轴箱盖内的油道相连通，使机油顺利的从机油精滤器中进入发动机曲轴箱。
本实施例中，所述机油精滤器7包括壳体9、压板10、滤芯总成和用于将所述滤芯总成固定于所述壳体9内部的固定装置，所述滤芯总成包括中心管11和外套固定于所述中心管11的滤芯12，所述滤芯12与所述壳体9之间形成进油腔，所述中心管上设置有与所述滤芯相连通的径向通孔13，所述中心管11出油端与所述管接头8进油端相连通，所述压板10上设置有连通所述进油腔和曲轴箱盖内出油道的进油口14，所述压板10上还设置有与所述中心管11同轴并用于与所述管接头8连接的螺纹孔；机油从进油孔进入进油腔，并经过滤芯通过中心管径向通孔进入中心管，最后经过管接头进入曲轴箱盖内油道；进油腔可提供较大的过滤面积，保证过滤效果，并且壳体还对机油有一定的冷却作用。
本实施例中，所述固定装置包括盖板Ⅰ15、盖板Ⅱ16和压缩弹簧17，所述盖板Ⅰ15与盖板Ⅱ16分别固定压盖于所述滤芯12两端，所述压缩弹簧17两端对应连接所述壳体9内壁和所述盖板Ⅱ16外壁并将所述滤芯总成弹力压靠于所述压板内侧，所述盖板Ⅰ15上设置有与所述压板的螺纹孔同轴的圆孔；确保滤芯与壳体之间存在间隙，结构设计合理，利于机油过滤。
本实施例中，所述中心管11内还设置有用于调节机油精滤器7内部机油压力的压力控制阀，所述压力控制阀与所述盖板Ⅱ16固定连接；压力控制阀结构由盖板Ⅲ18、阀体19和弹簧20构成，盖板Ⅲ18外侧加装有垫片21；当机油精滤器的滤芯上杂质过多造成堵塞时，压力控制阀开始工作，调节机油精滤器内部压力，使得机油不经过滤芯而直接进入中心管，送入发动机曲轴箱内部油道。
本实施例中，所述增程式电动车的发动机2通过所述发电机1反拖启动，所述发动机2安装有在启动时打开排气门的启动减压阀机构；减压阀在图中没有表示，设置于凸轮轴组件24，便于启动，减小了发电机反拖启动电流或其他外接设备的启动扭矩，发动机启动时，排气门打开，减小了启动扭矩，使启动变得更加轻易。
本发明还公开了一种应用该增程式电动车车载增程发电系统的电动车，所述电动车为增程式电动车，其安装有所述的增程式电动车车载增程发电系统；增程发电系统结构紧凑，降低了生产陈本，避免了生产资料的浪费，减轻了整机重量。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种增程式电动车车载增程发电系统，包括发电机（1），其特征在于：所述发电机（1）与所述增程式电动车的发动机（2）的曲轴（3）直连式传动配合。
2.根据权利要求1所述的增程式电动车车载增程发电系统，其特征在于：所述发电机（1）包括电机组件（4）和用于将动力输入的电机轴（5），所述电机轴（5）动力输入端外套于所述曲轴动力输出端并通过内套于所述电机轴的紧固螺栓（6）固定连接。
3.根据权利要求2所述的增程式电动车车载增程发电系统，其特征在于：所述曲轴（3）位于所述增程式电动车的发动机（2）的曲轴箱内，并两端延伸出曲轴箱盖。
4.根据权利要求3所述的增程式电动车车载增程发电系统，其特征在于：所述增程式电动车的发动机（2）的曲轴箱盖上可拆卸式外置固定有用于对机油进行精滤的机油精滤器（7）。
5.根据权利要求4所述的增程式电动车车载增程发电系统，其特征在于：所述机油精滤器（7）出油端通过管接头（8）与所述曲轴箱盖内油道进油端相连通，所述管接头（8）两端分别对应螺纹连接于所述机油精滤器（7）和曲轴箱盖。
6.根据权利要求5所述的增程式电动车车载增程发电系统，其特征在于：所述机油精滤器（7）包括壳体（9）、压板（10）、滤芯总成和用于将所述滤芯总成固定于所述壳体（9）内部的固定装置，所述滤芯总成包括中心管（11）和外套固定于所述中心管（11）的滤芯（12），所述滤芯（12）与所述壳体（9）之间形成进油腔，所述中心管（11）上设置有与所述滤芯相连通的径向通孔（13），所述中心管（11）出油端与所述管接头（8）进油端相连通，所述压板（10）上设置有连通所述进油腔和曲轴箱盖内出油道的进油口（14），所述压板（10）上还设置有与所述中心管（11）同轴并用于与所述管接头（8）连接的螺纹孔。
7.根据权利要求6所述的增程式电动车车载增程发电系统，其特征在于：所述固定装置包括盖板Ⅰ（15）、盖板Ⅱ（16）和压缩弹簧（17），所述盖板Ⅰ（15）与盖板Ⅱ（16）分别固定压盖于所述滤芯（12）两端，所述压缩弹簧（17）两端对应连接所述壳体（9）内壁和所述盖板Ⅱ（16）外壁并将所述滤芯总成弹力压靠于所述压板（10）内侧，所述盖板Ⅰ（15）上设置有与所述压板（10）的螺纹孔同轴的圆孔。
8.根据权利要求7所述的增程式电动车车载增程发电系统，其特征在于：所述中心管（11）内还设置有用于调节机油精滤器（7）内部机油压力的压力控制阀，所述压力控制阀与所述盖板Ⅱ（16）固定连接。
9.根据权利要求8所述的增程式电动车车载增程发电系统，其特征在于：所述增程式电动车的发动机（2）通过所述发电机（1）反拖启动，所述发动机安装有在启动时打开排气门的启动减压阀机构。
10.一种应用增程式电动车车载增程发电系统的电动车，其特征在于：所述电动车为增程式电动车，其安装有权利要求1—9任一权利要求所述的增程式电动车车载增程发电系统。
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