CN1811153A - 化油器 - Google Patents

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Abstract

一种化油器(18)，具有一个化油器壳体(17)，其中穿过一通流横截面积小于3cm2的进气道(19)。化油器(18)具有一个在进气道(19)的纵向方向上延伸的隔板(11)，其将进气道(19)分隔成混合气道(21)和空气道(8)。化油器(18)具有一个可回转地支承在节气门轴(25、45、55、65、75)上的节气门(24、64)。在节气门轴(25、45、55、65、75)上游在混合气道(21)中构成一个文丘里管道(23)，在文丘里管道(23)上一个燃料口(28)通入混合气道(21)中。为了平衡由节气门(24、64)引起的空气道(8)和混合气道(21)的不均匀的节流，设有用于混合气道(21)截止节流的装置以及/或者用于空气道(8)节流的装置。

Description

化油器
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述类型的化油器，特别是用于手持式工作器具如自由式切割机、机动锯等中的二冲程发动机。
背景技术
在DE 101 60 539 A1中公开了一种化油器，在其化油器壳体中穿入一个进气道。穿入化油器中的进气道区段在其纵向上通过一块隔板分隔成混合气道和空气道，其中一燃料口通入混合气道中。
业已表明，对于这种其进气道的通流横截面积很小的化油器、特别是通流横截面积小于3cm2的化油器，在节气门从其完全打开的位置向着关闭位置转动时可能会使得由化油器制备的燃料/空气混合气不可控制地变稀。
发明内容
本发明的任务是提供一种具有较小通流横截面积的化油器，其中避免了在节气门从完全打开位置稍微转动时混合气的急剧变稀。
该任务通过具有权利要求1所述特征的化油器解决。
对于具有微小通流横截面积的化油器，节气门轴的直径相对于进气道的直径是比较大的。通常节气门布置在平坦的节气门轴面对混合气道的一侧或者布置在于节气门轴中间设置的切槽中。由此节气门的一个区段伸入空气道中。在节气门从完全打开位置转动时，节气门的位于上游、即逆着流动方向的边缘立即起到混合气道节流的作用。节气门的位于下游的、伸入空气道的边缘从流动方向上看位于节气门轴的后面。由此在节气门开度较小时，比起节气门在完全打开位置节气门轴的节流作用，节气门不会导致空气道中通流横截面比混合气道中更明显的节流作用。相应的在开度较小时，在燃料口下游的混合气道也会获得节流作用，而空气道中的通流横截面几乎保持不变。节气门逆向流动方向上的边缘处构成了涡流，这会导致混合气道附加的节流作用。位于下游的边缘上顶多形成微小的涡流，这样由于这种效应使得空气道中节流作用更小。由此混合气变稀。
为了避免不可控制的变稀，设置了用于混合气道截止节流和空气道节流的装置。由此该装置至少部分的补偿了由节气门引起的空气道和混合气道不均匀的节流作用。优选通过所设置的装置实现混合气道和空气道近似均匀的节流。
在化油器中构成的进气道区段的通流横截面积优选小于2cm2。隔板优选在节气门轴的下游一直延伸到节气门轴的转动区域。
为了实现混合气道和空气道均匀地节流，节气门轴在其伸入空气道的一侧具有一个平坦部分。在此节气门可以布置在节气门轴面对混合气道的一侧或者节气门轴中的切槽中。节气门轴的平坦部分使得节气门位于下游的边缘在节气门开度很小的时候就已经能够对空气道进行附加的节流，这样得到混合气道和空气道均匀的节流。但是也可以将节气门布置在面向空气道的一侧。
空气道在节气门旋转角度很小的时候就已经开始节流了。由此可以实现空气道和混合气道均匀的节流，这避免了混合气不可控制的变稀。在节气门旋转角度小于20°的小角度的时候，空气道和混合气道中进行近似均匀的节流。空气道最好在节气门旋转角度为20°的时候、特别是在旋转角度小于10°的时候、并且优选在旋转角度为5°的时候就已经开始节流。
优选设置一个附加的节流元件，其使得空气道在节气门部分打开的时候进行节流。在此附加的节流元件的运动优选与节气门的运动相耦合。当附加的节流元件固定在节气门轴上时就得到一种简单的结构方案，其中该附加的节流元件特别是一块薄板。该薄板能够以简单的方式固定在节气门轴上、制造简单并且只有很小的重量。该薄板可以这样装备，使得在节气门轴旋转很小的角度时就能使得空气道节流。由此可以实现空气道和混合气道均匀的节流，并由此实现混合气成分均匀的变化。但是该附加的节流元件也可以由塑料制成。
混合气不可控制的变稀也可以使用一种具有权利要求14所述特征的化油器来避免。隔板中的开口实现了空气道和混合气道之间的压力平衡。在此燃料/空气混合气被吸入空气道。在节气门完全打开的位置，空气道和混合气道相互之间完全隔开，这样通过空气道向二冲程发动机输送的扫气用空气几乎不含燃料，并可实现二冲程发动机微小的废气量。在节气门部分打开的位置，在节气门和隔板之间构成的区域中形成了涡流，这些涡流影响到混合气道中的流动。由于这种通风机效应，节气门引起了混合气道附加的节流作用。布置在节气门轴上游的隔板区段在面向空气道的一侧具有一个平坦部分，其沿流动方向向下倾斜。通过隔板的布置在节气门上游的平坦部分确保了隔板中的开口在节气门开度很小的时候就已经能够建立空气道和混合气道之间的连接，并且由此实现了燃料/空气混合气吸入空气道中。由此避免了混合气不可控制地变稀。
将开口布置在节气门轴和设置在节气门轴上游的隔板区段之间。该开口优选在节气门从完全打开位置转动5°、优选小于5°的时候就已经能够建立混合气道和空气道之间的连接。当隔板区段、特别是布置在节气门上游的隔板区段在其面对混合气道的一侧具有一个加厚部分时，对混合气道中的流动情况具有有利的影响。该加厚部分加速了流动并由此改善了燃料从燃料口吸入混合气道。在此该加厚部分优选设置在燃料口区域或者燃料口上游。可以由此减小通过打开的节气门对混合气道的节流作用，即节气门在面向混合气道的一侧位于逆向流动方向的边缘具有一个平坦部分。由此可以延迟混合气道的节流，直到隔板中的开口建立空气道和混合气道之间的连接以及/或者节气门对空气道节流。由此也可以实现混合气道和空气道均匀的节流作用。
将燃料口在节气门部分打开的位置布置在空间上紧邻节气门的位置。特别是在这种结构方案中，可能担心混合气道中混合气不可控制的变稀。燃料口优选在燃料管接头上形成，该燃料管接头伸入混合气道中。由此可以保证良好的混合气形成以及吸入足够的燃料量。有利的是，在节气门上游布置一个阻气门。为了保证通过空气道吸入足够的基本不含燃料的空气，不将空气道构造成文丘里管道形式。
附图说明
下面借助于附图来说明本发明的实施例。
附图示出：
图1示出了一个带有化油器的二冲程发动机的示意剖视图；
图2、4、6、8和10示出了节气门关闭的化油器的示意剖视图；
图3、5、7和9示出了节气门部分打开的化油器的示意剖视图。
具体实施方式
图1中示出的二冲程发动机1特别是一种具有微小排量的二冲程发动机，特别是用于一种手持式工作器具如自由式切割机、机动锯等。二冲程发动机1具有一个气缸2，其中构成了一个燃烧室3，其由活塞5界定。活塞5支承在气缸2中可往复运动，并且通过连杆6驱动一个可回转支承在曲轴箱4中的曲轴7。曲轴箱4通过溢流通道12和15在图1所示的活塞5下止点区域中与燃烧室3连通。在此分别将两个溢流通道12和两个溢流通道15相对布置。在图1中分别只示出了一个溢流通道12、15。溢流通道12和15通过溢流窗13和16通入燃烧室3。在活塞5上止点的区域中，溢流窗13和16通过两个在活塞5中相互对称的活塞环槽14与空气道8连通，在图1中只示出了一个活塞环槽14，空气道8以进气口9通入气缸2。通过进气口9和活塞环槽14向溢流通道12和15输入基本不含燃料的空气。混合气道21以混合气口20通入气缸2，混合气口20在活塞上止点区域通入曲轴箱4，并且向二冲程发动机1输入燃料/空气混合气。由燃烧室3引出排气口10。
在二冲程发动机1工作时，在活塞5向上运动并在上止点区域中，通过空气道8和活塞环槽14向溢流通道12和15输入基本不含燃料的空气，其将溢流通道12和15特别是完全充满。燃料/空气混合气通过混合气口20吸入曲轴箱4。在活塞5向下运动时，燃料/空气混合气在曲轴箱4中被压缩。在图1所示的活塞下止点区域中，基本不含燃料的空气首先从溢流通道流入燃烧室3。在那里基本不含燃料的空气将上个燃烧循环中产生的废气通过排气口10扫出燃烧室3。基本不含燃料的空气将废气与从曲轴箱4补充流入的新鲜混合气分开。在活塞5向上运动时混合气在燃烧室3中压缩，并在活塞5上止点区域点燃。当排气口10在活塞5向下运动时被活塞5一打开，废气就通过排气口10流入图1中未示出的排气消声器中。
空气道8和混合气道21通过进气道19将二冲程发动机1与空气滤清器38的净化侧相连接，在空气滤清器38中设置有过滤材料39。进气道19的一个区段在化油器18中构成。化油器18具有一个化油器壳体17，其中一节气门24可回转地支承在一节气门轴25上。进气道19在其整个长度上通过一块隔板11被分隔成空气道8和混合气道21。在化油器18下游布置了一个法兰22，空气道8和混合气道21伸入其中。但是在化油器18下游，空气道8和混合气道21也可以是分隔的结构件。隔板11在进气道19的整个长度上一直延伸到空气滤清器38中。在此隔板11将进气道19在进气道19的纵向方向48上隔开。
在流动方向32上，在混合气道21中节气门24的上游构成一个文丘里管道23。该文丘里管道23也可以在空气道8中构成。在文丘里管道23的区域内，一主燃料口28通入混合气道21。在文丘里管23和主燃料口28的下游，另一个辅助燃料口27通入混合气道21。隔板11在其与节气门24相邻的区域中有一个边缘35，节气门24处于完全打开位置时贴在其上，在该完全打开位置上，节气门对进气道19中的通流横截面的影响很不明显。
在图2和3中示意并放大地示出了化油器18的一个实施例。在图2中示出的进气道19的直径d优选小于20mm，特别是小于16mm。由此在进气道19中的通流横截面积小于3cm2或者小于2cm2。在图2所示的化油器18中，在节气门24的上游，一阻气门29可回转地支承在进气道19中的阻气门轴30上。燃料口28在燃料管接头40上构成，燃料管接头40伸入混合气道21中。节气门24布置在节气门轴25面向混合气道21的一侧。节气门轴25在其伸入空气道8的一侧具有一个平坦部分26。该平坦部分26在节气门24很小的节气门24开度的时候就已经对空气道8起节流作用。隔板11上的边缘35一直伸入将近节气门轴25高度的量。
在阻气门轴30和节气门轴25之间布置了隔板区段31。该隔板区段31具有一个边缘53，节气门24处于完全打开位置时贴在其上。边缘53到节气门轴25的距离a例如可以大致相当于节气门轴25的直径。在空气道8中没有文丘里管道。在面对空气道8的一侧同样构成了一个隔板区段31，并且与空气道8中的流动方向平行延伸。在相对侧，即界定混合气道21的一侧，该隔板区段31具有一个平坦部分37，其在朝节气门24的方向上向下倾斜。由此该平坦部分37相对于平面的隔板31增大了混合气道21中节气门24上游区域中的通流横截面积。在此该平坦部分37接近平坦地过渡到边缘35。在化油器18工作时，用虚线示出的箭头33指示的基本不含燃料的空气流过空气道8。向由空气滤清器38吸入混合气道21的基本不含燃料的空气通过燃料口28输入燃料，这样在燃料口24的下游就流过通过实线示出的箭头34指示的燃料/空气混合气。
在图3中示出了节气门24处于部分打开位置。伸入混合气道21中且逆着流动方向，也就是在节气门24位于上游的边缘59在节气门24很小的开度时就已经使得混合气道21中的通流横截面积减小了。同时由于边缘59的指向近似垂直于混合气道21中的流动方向32，使得在混合气道21中形成了涡流。对于一直延伸到节气门轴的隔板，由于在隔板和节气门之间形成了涡流，会明显干扰混合气道中的气流。这可以通过由间距a形成的节气门轴25和隔板区段31之间的开口36来避免。布置在节气门轴26上游的开口36使得节气门24边缘59处的流动不被阻截，而是混合气也可以被吸入空气道8中。由此平坦部分37与开口36共同构成了混合气道21截止节流的装置。隔板区段31和节气门轴25伸入空气道8的长度大致相同。节气门轴25的平坦部分26使得节气门24在流动方向后面、也就是下游的边缘60在节气门轴25很小的转动角度α时，即大致10°时就已经对空气道8中的流动起节流作用。优选空气道8中的流动在转动角度α大约5°时就已经节流。由此节气门轴25的平坦部分26构成了节气门24很小旋转角度α时的节流装置。通过节气门轴26下游的在边缘35和节气门24之间构成的开口也可以将燃料/空气混合气吸入空气道8中。由此可以减小空气道8和混合气道21之间的压力差，并避免在节气门24开度很小的时候不可控制的变稀。
在图4和5中所示的实施例中，节气门24可旋转地支承在化油器壳体17内节气门轴45中的切槽49里。节气门轴45伸入混合气道21中的区段46起混合气道21中节流作用。相反，节气门轴45伸入空气道8中的区段47具有一个平坦部分50，其使得节气门24完全打开时空气道8中没有显著的节流作用，但是在节气门24旋转角度α很小时就能对空气道8起节流作用。在节气门24旋转角α为10°时就对空气道8起节流作用。特别是在节气门24旋转角度α约为5°时就对空气道8起节流作用。
在阻气门轴30和节气门轴45之间布置一个隔板区段41，其终止于节气门轴45的区段47前方间距b处。该间距b构成了开口36，其在图4所示的节气门24完全打开位置被节气门24封闭。在图5所示的节气门24稍微打开的位置开口36打开，这样燃料/空气混合气能够通过开口36由混合气道21吸入空气道8。由此可以避免二冲程发动机1中的混合气不可控制地变稀。由此开口36在节气门轴45很小转动角度的时候就已经建立空气道8和混合气道21之间的连接，在节气门24上游面对混合气道21的一侧在隔板区段41上构成了一个平坦部分42。在相对的面向空气道8的一侧具有一个平坦部分43。该平坦部分42使得开口36在节气门24从完全打开位置开始旋转角度α约为5°时、特别是在小于5°时就已经建立空气道8和混合气道21之间的连接。在完全打开位置节气门24贴在隔板区段41的边缘54上并关闭开口36。
在图5中所示的节气门24部分打开的位置上，节气门24紧邻燃料口28布置。燃料口28和节气门24之间的距离c特别是小于节气门轴45的直径e。由于节气门24和燃料口28之间微小的距离，节气门24的位置对于燃料口28上压力的影响是很大的，由此对于燃料/空气混合气的组成成分的影响也是很大的。因此特别是对于布置在节气门24附近的燃料口28，必须采取措施来平衡空气道8和混合气道21不均匀的节流。在空气道8中在文丘里管道23的高度上代替文丘里管道只构成一个狭窄部分44，其只使得空气道8中的通流横截面积稍微变小。
在图6和7中所示的实施例中，节气门24布置在节气门轴55面向混合气道21的一侧。在节气门轴55和节气门24之间支承一块薄板56，其伸入空气道8中并且在节气门完全打开(图6)时在空气道8中延伸的长度如同节气门轴55。在阻气门轴30和节气门轴55之间布置了一个隔板区段51，其与节气门轴55之间间隔一个距离。由此在节气门轴55上游构成一个开口36，其在图6所示的节气门24完全打开的位置上时、即当节气门24贴在于隔板区段51上构成的边缘57以及边缘35上时被关闭。
薄板56构成了空气道8中附加的节流元件。在节气门轴55从节气门24的完全打开位置转动时，该薄板56在很小的转动角度时就已经使空气道8变狭窄。由此可以实现空气道8和混合气道21均匀的节流。通过开口36可以从节气门24一定的开度起将燃料/空气混合气从混合气道21吸入空气道8，这样就可以平衡由于混合气道21中的节流在燃料口28下游产生的压力。由此可以实现为二冲程发动机1供应足够的燃料。该附加的节流元件也可以是其它结构以及/或者与节气门24的运动相耦合。
在图8和9中示出了化油器18的另一个实施例。在阻气门轴30和节气门轴65之间设置一个隔板区段41，其相应于图4和5中示出的隔板区段41。节气门轴65具有一个切槽69，其中支承了一个节气门64。节气门轴65具有一个区段66，其伸入混合气道21。伸入空气道8中的区段67具有一个平坦部分70，其使得空气道8在节气门轴65旋转角度α很小的时候就已经通过节气门64进行节流。位于逆向流动方向上的伸入混合气道21的边缘上，节气门24具有一个平坦部分68。平坦部分68使得混合气道21在节气门64开度很小的时候节流效果较小。由此混合气道21的节流就与空气道8的节流匹配。为了平衡空气道和混合气道之间由于节气门64截断气流引起的压力，在隔板区段41的边缘54和节气门轴65之间构成一个开口36。如图9所示，在节气门64部分打开时混合气沿着箭头34也被吸入空气道8。
在图10所示的实施例中，在阻气门轴30和节气门轴75之间设置一个隔板区段71，其在其面向空气道8的一侧具有一个平坦部分72，该平坦部分71沿流动方向向下倾斜。在隔板区段71上构成一个边缘58，节气门24在完全打开位置上贴在该边缘58上。在隔板区段71和节气门轴75之间构成了一个开口36，其在图10所示的节气门24的完全打开位置上由节气门24封闭。在界定混合气道21的一侧该隔板区段71在节气门24上游具有一个平坦部分74。该平坦部分74向下倾斜直到大致边缘58的高度上，这样在节气门轴75开度很小的时候就打开了开口36。隔板区段71位于燃料口28上游的区域具有一个加厚部分73，其可以对混合气道21中燃料口28上游的通流横截面起节流作用。由此可以实现有利的流动情况，这样减小了在节气门24稍微打开时形成的涡流的影响，并避免了在节气门轴75从节气门24完全打开位置旋转微小角度时混合气不可控制的变稀。节气门24布置在节气门轴75面向空气道8的一侧。由此空气道8在节气门24旋转很小角度的时候就已经被节流。
也可以设置其它用于空气道8节流的装置或者混合气道21截止节流的装置。优选这样选择装置，可以使得空气道8和混合气道21近似均匀的节流。
                       附图标记列表
  1   二冲程发动机   26   25上的平坦部分
  2   气缸   27   辅助燃料口
  3   燃烧室   28   主燃料口
  4   曲轴箱   29   阻气门
  5   活塞   30   阻气门轴
  6   连杆   31   18中的隔板区段
  7   曲轴   32   流动方向
  8   空气道   33   空气
  9   进气口   34   燃料/空气混合气
  10   排气口   35   11上的边缘
  11   隔板   36   25和31之间的开口
  12   远离排气口的溢流通道   37   31上的平坦部分
  13   12的溢流窗   38   空气滤清器
  14   活塞环槽   39   过滤材料
  15   靠近排气口的溢流通道   40   燃料管接头
  16   15的溢流窗   41   隔板区段
  17   化油器壳体   42   21中41上的平坦部分
  18   化油器   43   8中41上的平坦部分
  19   进气道   44   23内8中的狭窄部分
  20   混合气口   45   节气门轴
  21   混合气道   46   21中45的区段
  22   法兰   47   8中45的区段
  23   文丘里管道   48   19的纵向方向
  24   节气门   49   45中的切槽
  25   节气门轴   50   47上的平坦部分
  51   隔板区段   76
  52   77
  53   31上的边缘   78
  54   41上的边缘   79
  55   节气门轴   80
  56   55上的薄板   81
  57   51上的边缘   82
  58   71上的边缘   83
  59   24的边缘   84
  60   24的边缘   85
  61   86
  62   87
  63   88
  64   节气门   89
  65   节气门轴   90
  66   21中65的区段   91
  67   8中65的区段   92
  68   64的平坦部分   93
  69   65中的切槽   94
  70   67的平坦部分   95
  71   隔板区段   96
  72   8中71上的平坦部分   97
  73   21中71上的加厚部分   98
  74   21中71上的平坦部分   99
  75   100
  a   25-31的间距   d   19的直径
  b   45-41的间距   e   45的直径
  c   24-28的间距   α   24的旋转角度

Claims (14)

1.化油器，带有一个化油器壳体(17)，其中穿过一进气道(19)，其中化油器(18)具有一个在进气道(19)的纵向方向(48)上延伸的隔板(11)，其将进气道(19)分隔成混合气道(21)和空气道(8)，其中化油器(18)具有一个节气门(24、64)，其可回转地支承在化油器壳体(17)中的节气门轴(25、45、55、65、75)上，并且其在完全打开位置上对进气道(19)中的通流横截面积只有很小的影响，并且在关闭位置将进气道(19)中的通流横截面基本上封闭，其中在混合气道(21)中在节气门轴(25、45、55、65、75)的上游构成一个文丘里管道(23)，在该文丘里管道(23)上一个燃料口(28)通入混合气道(21)中，其特征在于：该进气道(19)的通流横截面积小于3cm2，并且设有在节气门(24、64)从完全打开的位置向着关闭位置转动时用于混合气道(21)截止节流的装置以及/或者用于空气道(8)节流的装置。
2.按权利要求1所述的化油器，其特征在于：所述在化油器(18)中构成的进气道区段的通流横截面积小于2cm2。
3.按权利要求1所述的化油器，其特征在于：所述隔板(11)在节气门轴(25、45、55、65、75)的下游一直延伸到节气门轴(25、45、55、65、75)的回转区域。
4.按权利要求1所述的化油器，其特征在于：所述节气门(24)布置在节气门轴(25、55)面向混合气道(21)的一侧，并且节气门轴(25、45、65)在其伸入空气道(8)的一侧具有一个平坦部分(26、50、70)。
5.按权利要求1所述的化油器，其特征在于：所述节气门(24、64)布置在节气门轴(45、65)中的切槽(49、69)中，并且节气门轴(25、45、65)在伸入空气道(8)的一侧具有一个平坦部分(26、50、70)。
6.按权利要求1所述的化油器，其特征在于：所述布置在节气门轴(25、45、65)上游的隔板区段(31、41、71)在其面向空气道(8)的一侧具有一个平坦部分(37、43、74)，其在流动方向(32)上向下倾斜。
7.按权利要求1所述的化油器，其特征在于：所述节气门(24)布置在节气门轴(75)面向空气道(8)的一侧。
8.按权利要求1所述的化油器，其特征在于：所述空气道(8)在节气门(24、64)从完全打开位置向关闭位置方向的旋转角度(α)为20°时被节流，其中设置一个附加的节流元件，其将空气道(8)在节气门(24)部分打开时进行节流，其中附加节流元件的运动与节气门(24)的运动相耦合，其中该附加的节流元件固定在节气门轴(55)上，并且该附加节流元件是一块薄板(56)。
9.按权利要求1所述的化油器，其特征在于：在节气门轴(25、45、65、75)上游在隔板(11)中构成一个开口(36)，其在节气门(24、64)完全打开时由节气门(24、64)封闭，位于节气门(24、64)上游的隔板区段(31、41、71)具有一个平坦部分(37、42、74)，其向着节气门(24、64)向下倾斜，所述开口(36)设置在节气门轴(25、45、65、75)和布置在节气门轴(25、45、65、75)上游的隔板区段(31、41、71)之间，并且该开口(36)在节气门从完全打开位置旋转一个角度(α)为5°时建立混合气道(21)和空气道(8)之间的连接。
10.按权利要求1所述的化油器，其特征在于：隔板区段(71)在其面对混合气道(21)的一侧具有一个加厚部分(73)，其中该加厚部分(73)布置在燃料口(28)区域内或者燃料口(28)的上游。
11.按权利要求1所述的化油器，其特征在于：所述节气门(64)在面对混合气道(21)的一侧在逆向流动方向(32)的边缘上具有一个平坦部分(68)。
12.按权利要求1所述的化油器，其特征在于：所述燃料口(28)在节气门(24、64)部分打开位置时在空间上紧邻节气门(24、64)布置，并且燃料口(28)在燃料管接头(40)上构成，该燃料管接头(40)伸入混合气道(21)中。
13.按权利要求1所述的化油器，其特征在于：在所述节气门(24、64)的上游布置一个阻气门(29)。
14.按权利要求1所述的化油器，其特征在于：在所述空气道(8)中没有构成文丘里管道。
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