CN210799197U - 一种为共轨发动机提供燃烧最佳温度的燃油滤清器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种为共轨发动机提供燃烧最佳温度的燃油滤清器，包括混合进油腔，混合进油腔上设有总成进油口、共轨回油进口、混合油出口，共轨回油进口通过温控阀与混合进油腔相通，共轨回油进口处旁设油箱回油口；滤芯壳体与混合油出口相通，滤芯总成设于滤芯壳体内部、中心油管外侧，并在中心油管上开设抽油口，中心油管的底端一路经阀组件与总成出油口相连，另一路经泵油组件连至总成出油口；总成出油口处设有温度传感器，温控器根据温度传感器传输的混合油温度值，判定属于哪个温度区间，从而控制温控阀启闭。泵油组件在排气完成后，一直驱动燃油在供油油路系统中循环实现辅助泵油功能。本专利能够持续稳定地为共轨发动机提供燃烧最佳温度。

Description

一种为共轨发动机提供燃烧最佳温度的燃油滤清器

技术领域

本实用新型涉及汽车配件领域，具体地说是一种为共轨发动机提供燃烧最佳温度的燃油滤清器。

背景技术

油水分离器主要作用是除去油品中的水分，以降低喷油嘴故障，延长发动机的使用寿命。目前油水分离器在使用时，还存在如下技术问题：

其一，油水分离器所输出的油品中多混有气泡，使发动机运行不平稳，不时发出“彭彭”的声音。此外，因油品中混有气泡，油面始终处于低于抽油口的位置，使滤材利用率不高，通常来说，下部滤材到达更换周期时，上部滤芯还依然是崭新的。油品中混有气泡，还会使抽吸油过程中运行阻力大，因气阻高发动机启动困难，车辆在复杂工况（如低温、爬坡等）下供油不稳定。

为增加滤材利用率，市面上有一种油水分离器，设计时，使下部滤材不通透，因下部滤材不通透，不能通过油品，油品只能被迫上升至从上部滤芯流出，这样一来，下部滤材便浪费了，因油品被迫折回上升，还会进一步增加运行阻力。

因现有油水分离器均没有排气功能，不论作何结构改进，油品中混有气泡是必然的，发动机运行不平稳这一技术瓶颈始终无法获得突破性进展。

其二，柴油在低温环境中容易结蜡，密度增加，使整个系统过滤阻力增加，容易造成启动困难、无法启动或者发动机熄火，最终会影响发动机在低温、爬坡环境下的平稳运转。为解决这一问题，现有产品都是采用电加热器进行加温柴油，但采用电加热器无法根据柴油流量自身调整功率，只能控制温度高点及低点，无法真正实现恒温。

发明内容

本实用新型的技术任务是针对现有发动机在低温环境下无法正常运转的不足，提供一种为共轨发动机提供燃烧最佳温度的燃油滤清器。其原理是利用发动机共轨回油与冷油进行混合达到发动机适合的运行温度：共轨回油与冷油在混合腔内进行混合，由温控阀检测混合后的油温，根据检测的实际温度自行调节共轨回油的流量，多余的回油经过油箱回油口进入油箱，混合后的燃油经过输油管进入滤清器进行过滤，然后输送到下游进入燃烧系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种为共轨发动机提供燃烧最佳温度的燃油滤清器，包括混合进油腔、滤芯壳体、滤芯总成，

所述混合进油腔形成有用于混合总成进油和共轨回油的内腔，混合进油腔上设有总成进油口、共轨回油进口、供混合油流出的混合油出口，共轨回油进口通过温控阀与混合进油腔相通，共轨回油进口处旁设有油箱回油口，所述温控阀由温控器连接控制；

所述滤芯壳体与混合油出口相通，混合油经混合油出口进入滤芯总成实现油水分离，滤芯总成设于滤芯壳体内的中心油管外侧，并在中心油管上开设有抽油口，中心油管的底端一路经阀组件与总成出油口相连，另一路经泵油组件连至总成出油口，所述泵油组件在排气完成后，一直驱动燃油在供油油路系统中循环实现辅助泵油的功能；

所述总成出油口处设有温度传感器，温度传感器的输出端与温控器相连，温控器根据温度传感器传输的混合油温度值，判定属于哪个温度区间（开启区间或关闭区间），从而控制温控阀的开启或关闭，用以改变冷油和共轨回油的混合比例。

方案优选地，所述中心油管顶部设有排气孔，所述排气孔与滤芯总成与滤芯壳体之间所围成的腔室相连通，滤芯壳体上配置有放气旋钮，放气旋钮打开后，滤芯总成与滤芯壳体之间所围成的腔室与外界相连通。

方案优选地，所述放气旋钮杆部与滤芯壳体顶部之间螺纹连接。

方案优选地，所述温控阀与共轨回油进口相连，温控阀包括阀体，密封盖活动设于阀体内以将阀体内所设的阀腔封闭住，密封盖的前端通过复位弹簧设于阀腔内，密封盖的后端连接阀杆，阀杆后端伸出阀体之外并与电磁驱动件相连。

方案优选地，所述阀组件为单向伞形止回阀。

方案优选地，所述温控阀通过直通球阀与共轨回油进口相连，温控阀包括阀体、设于阀体上的阀盖，密封盖活动设于阀体内以将阀体内所设的阀腔封闭住，密封盖的前端通过复位弹簧设于阀腔内，密封盖的后端连接阀杆，阀杆后端经阀盖伸出阀体之外并与阀杆驱动组件相连，阀杆驱动组件安装于阀体外侧，经由阀杆对所述密封盖进行驱动；

所述阀杆驱动组件包括阀杆收容腔，阀杆后端伸入阀杆收容腔内、并与阀杆收容腔内的石蜡棒相抵接，阀杆收容腔外侧设有设有加热器，阀杆驱动组件依靠石蜡棒在加热器加热作用下热膨胀碰撞阀杆实现温控阀的启闭控制。

方案优选地，所述滤芯总成包括滤芯骨架，滤芯骨架的表面设置有由滤纸材料纵向折叠构成的滤层，滤层用于过滤油水混合物中所含的杂质，滤芯骨架上、滤材的内部设置有疏水滤网，疏水滤网由亲油疏水材料制成，疏水滤网用于将油水进行分离。

方案优选地，所述滤芯总成内部滤层与疏水滤网之间形成一积水腔，所述积水腔的底部开设有沉降孔，沉降孔与积水杯相连通，所述中心油管上的抽油口与滤芯总成内部疏水滤网和中心油管形成的密闭腔相连通，混合油经滤芯总成实现油水分离后，水自积水腔的沉降孔流出，油经抽油口进入中心油管。

方案优选地，所述积水杯内侧设有积水杯加热器，温控器还与积水杯加热器相连。

本实用新型的一种可更换滤芯式长效油水分离器，与现有技术相比所产生的有益效果是：

1、利用发动机共轨系统的自身热能再利用，给汽车发动机及电瓶减少了负担，也解决了电加热器无法达到恒温的问题，从而实现了发动机在低温环境下的正常运转。其原理是利用发动机共轨回油与冷油进行混合达到发动机适合的运行温度：共轨回油与冷油在混合腔内进行混合，由温控阀根据温度传感器检测的混合后油温，根据检测的实际温度自行调节共轨回油的流量，多余的回油经过油箱回油口进入油箱，混合后的燃油进入滤清器进行过滤，然后输送到下游进入燃烧系统。具体来说：

系统把柴油输送到高压共轨进行喷射燃烧，多余的一部分柴油经过共轨高压后温度瞬间上升，再经过泄压阀回流到混合进油腔内与来自总成进油口的冷油进行混合，混合后的油通过总成出油口处发动机的吸力进入到滤清器中进行过滤，然后从总成出油口输出进入下游燃烧系统。

2、设计有泵油组件，中心油管的底端一路经阀组件与总成出油口相连，另一路经无刷电动泵泵油组件连至总成出油口，所述无刷电动泵泵油组件在排气完成后，一直驱动燃油在供油油路系统中循环实现辅助泵油的功能；泵油组件且每启动一次，会将本油水分离器内部低于中心管抽油口的所有气体全部排出，使油水分离器内燃油浸没滤芯总成；

由于阀组件为伞形止回阀，发动机工作时自动开启，发动机停止工作时自动关闭，可实现即时控制。因无刷电动泵泵油组件具备排气功能，而且油是自下而上充满整个油水分离器的腔体的，即便油品中混有气泡，也会向上浮起，确保油中不会混有气泡，便于油水混合物从四处汇入滤芯总成中，滤芯总成的利用率也大大提高，抽吸过程顺畅无阻力，发动机运行平稳。

3.采用不间歇工作的的无刷电动泵，避免了传统柱塞泵、膜片泵、间歇工作电动泵的诸多弊端；并解决了油路气阻问题和复杂工况下（低温、爬坡等）供油不稳定的问题；

4.保养只需要更换滤芯，避免了旋装滤保养时滤芯壳体等件一同更换费用高的问题；

5、智能恒温模块集成的积水杯加热器和电磁式回油温控阀不仅损耗小，而且效率高，不仅能确保车辆低温快速启动，而且能够在复杂工况下保证车辆平稳运行；

6、产品集成了积水可视化和水位报警功能，保养便捷；

7、市场上大部分保养周期10000km～20000km；本产品的保养周期为100000km，使用寿命延长了5倍以上，超长的使用寿命降低了保养频率，为司机朋友节省了大量的时间并降低了保养成本。

附图说明

附图1是本实用新型实施例一的阶梯剖视图；

附图2是本实用新型实施例一的结构示意图；

附图3是本实用新型实施例一温控阀关闭时（启动）的结构示意图；

附图4是本实用新型实施例一温控阀打开时（关闭）的结构示意图；

附图5是本实用新型实施例一温控阀启动时滤清器的过滤原理图；

附图6是本实用新型实施例一温控阀关闭时滤清器的过滤原理图；

附图7是本实用新型实施例二的阶梯剖视图

附图8是本实用新型实施例二的结构示意图；

附图9是本实用新型实施例二直通阀关闭、温控阀打开时的油路图；

附图10是本实用新型实施例二直通阀打开、温控阀打开时的油路图；

附图11是本实用新型实施例二直通阀打开、温控阀关闭时的油路图。

图中各标号表示如下：

1、放气旋钮，2、压簧，

3、滤芯总成，300、滤纸，301、疏水滤网，302、滤芯上盖，

303、滤芯下盖；304、滤芯骨架，

4、抽油口，5、中心油管，

6、混合进油腔，600、总成进油口，601、温控阀，602、共轨回油进口，

603、油箱回油口，604、混合油出口，605、复位弹簧，606、阀体，

607、阀盖，608、密封盖，609、阀杆，610、阀腔，611、电磁驱动件，

612、直通球阀，613、石蜡棒，614、加热器，

7、总成出油口，8、泵油组件，9、阀组件，10、积水杯加热器，

11、积水杯，12、水位报警器，13、温控器，

14、滤芯壳体，1400、上压盖，1401、主壳体，

15、沉降孔，16、温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图1-2，对本实用新型的一种可更换滤芯式长效油水分离器作以下详细说明。

实施例一

如附图1-6所示，本实用新型的一种为共轨发动机提供燃烧最佳温度的燃油预滤器，包括混合进油腔6、滤芯壳体14、滤芯总成3，

其中混合进油腔6形成有用于混合总成进油（冷油）和共轨回油（热油）的内腔，混合进油腔6上设有总成进油口600、共轨回油进口602、供混合油流出的混合油出口604，共轨回油进口602通过温控阀601与混合进油腔6相通，共轨回油进口602处旁设有油箱回油口603，所述温控阀601由温控器13连接控制。

滤芯壳体14与混合油出口604相通，混合油经混合油出口604进入滤芯总成3实现油水分离，滤芯总成3设于滤芯壳体14内的中心油管5外侧，并在中心油管5上开设有抽油口4，中心油管5的底端一路经阀组件9与总成出油口7相连，另一路经泵油组件8连至总成出油口7，所述泵油组件8在排气完成后，一直驱动燃油在供油油路系统中循环实现辅助泵油的功能。上述阀组件9优选为单向伞形止回阀，泵油组件8优选为无刷电动泵。

总成出油口7处设有温度传感器16，温度传感器16的输出端与温控器13相连，温控器13根据温度传感器16传输的混合油温度值，判定属于哪个温度区间（开启区间或关闭区间），从而控制温控阀601的开启或关闭，用以改变总成进油（冷油）和共轨回油（热油）的混合比例。

其中滤芯壳体14包括可视化上盖1400和主壳体1401，滤芯总成3装设在主壳体1401内，滤芯总成3上端通过透明材质的可视化1400固定。

其中滤芯总成3包括滤芯骨架304，滤芯骨架304的上端设有滤芯上盖302，下端设有滤芯下盖303，滤芯骨架304的表面设置有由滤纸300材料纵向折叠构成的全合成滤层，滤层用于过滤油水混合物中所含的杂质，滤芯骨架304上、滤材的内部设置有疏水滤网301，疏水滤网301由亲油疏水材料制成，疏水滤网301用于将油水进行分离。在滤纸300与疏水滤网301之间形成一积水腔，所述积水腔的底部开设有沉降孔15，沉降孔15与积水杯11相连通，所述中心油管5上的抽油口4与疏水滤网301和中心油管形成的腔相连通，混合油经滤芯总成3实现油水分离后，水自积水腔的沉降孔15流出，油经抽油口4进入中心油管5。

上述温控阀601与共轨回油进口602相连，温控阀601具体结构包括阀体606，密封盖608活动设于阀体606内以将阀体606内所设的阀腔610封闭住，密封盖608垂直于阀腔610设计，密封盖608的前端通过复位弹簧605设于阀腔610内，密封盖608的后端连接阀杆609，阀杆609后端伸出阀体606之外并与电磁驱动件611相连。

在上述结构基础上，为进一步实现排气功能，在中心油管5顶部设有排气孔，所述排气孔与滤芯总成3与滤芯壳体总成14之间所围成的腔室相连通，滤芯壳体总成14上配置有放气旋钮1，放气旋钮1打开后，滤芯总成3与滤芯壳体14之间所围成的腔室与外界相连通。放气旋钮1杆部垂直伸入滤芯壳体总成14顶部，并与滤芯壳体总成14顶部之间螺纹连接，方便在保养时，平衡内外压力，柴油受自重影响回流到油箱。

在上述结构基础上，为稳固滤芯总成3，防止其发生晃动，在放气旋钮1杆部外套设有压簧2，压簧2一端与上压盖1400内壁相抵接，另一端与滤芯上盖302的上端面相抵接。

在上述结构基础上，为实现辅助加热功能，在积水杯11内侧设有积水杯加热器10，温控器13还与积水杯加热器10相连。

为方便观察积水杯11水位，积水杯采用透明可视材料并在积水杯11底部配合智能水位报警器12，水位实时提醒及可视，使保养更加及时便捷。

本实用新型新车使用时，也就是里面全是空气，需要排气的时候需要将滤清器内部气体排回油箱，实现发动机的启动，具体工作原理如下：

1.杂质过滤原理：柴油通过滤纸300时，全合成滤材表面的纳污层会对柴油中的杂质进行拦截；

2.水分离原理：乳化水在经过滤纸300时由滤材中的合成纤维使细小水颗粒在滤纸300出油面慢慢聚集成大颗粒，再通过水自身的重量沉淀到积水杯11，从而达到大、小颗粒水皆分离的效果。另外，本产品在滤纸300出油面端集成了一个具有疏水特性的疏水滤网301对燃油进行二次过滤，可防止部分集结分离出的水分及柴油中残留的水分进入到燃烧系统，因为疏水滤网301位置在后端，不需要对杂质进行过滤，不会堵塞，从而可实现全寿命的水分离；

3.电动泵（无刷）泵油原理：总成进油口600进入的燃油经滤纸300、疏水滤网301过滤后，自中心油管5抽油口4流经泵油组件8（无刷电动泵）后从电动泵出口流至总成出油口7并供给下一供油单元；

4、智能恒温温控系统原理：利用发动机共轨回油与总成进油进行混合达到发动机适合的运行温度：共轨回油与总成进油在混合进油腔6内进行混合，由温控阀601根据温度传感器16检测的混合后油温，根据检测的实际温度自行调节共轨回油的流量，多余的共轨回油经过油箱回油口603进入油箱，混合后的燃油经过滤芯总成3进行过滤后经中心油管5输送到总成出油口7，然后输送到下游进入燃烧系统。具体来说：系统把柴油输送到高压共轨进行喷射燃烧，多余的一部分柴油经过共轨高压后温度瞬间上升，再经过泄压阀回流到混合进油腔6内与来自总成进油口600的冷油进行混合，混合后的油通过总成出油口7处发动机的吸力进入到滤清器中进行过滤，然后从总成出油口7输出进入下游燃烧系统。

1)结构组成：温控器13、温度传感器16、电磁式回油温控阀601、积水杯加热器10；

2）功能原理：

①温控器13每次通电后，先启动电磁式回油温控阀601，将进入滤清器的油路关闭，强制排气5min后，温控器13关闭电磁式回油温控阀601，进入滤清器的油路开启，发动机共轨回油进入滤清器；

②强制排气结束后，总成出油口7布置的温度传感器16将检测总成出油口出油温度并传输温度信号给温控器13；

③当温度低于36℃时，温控器13启动积水杯加热器10，此时电磁式回油温控阀601处于常开状态，发动机共轨回油进入滤清器辅助加热，总成出油口7出油温度高于38℃时积水杯加热器10自动关闭；

④温度高于40℃时，温控器13启动电磁式回油温控阀601，关闭进入滤清器的油路。

实施例二

结合附图7-11，实施例二同实施例一，所不同的是温控阀601结构不同，实施例二的温控阀601通过直通球阀612与共轨回油进口602相连，温控阀601包括阀体606、设于阀体606上的阀盖607，密封盖608活动设于阀体606内以将阀体606内所设的阀腔610封闭住，密封盖608的前端通过复位弹簧605设于阀腔610内，密封盖608的后端连接阀杆609，阀杆609后端经阀盖607伸出阀体606之外并与阀杆驱动组件相连，阀杆驱动组件安装于阀体606外侧，经由阀杆609对所述密封盖608进行驱动；

所述阀杆驱动组件包括阀杆收容腔，阀杆609后端伸入阀杆收容腔内、并与阀杆收容腔内的石蜡棒613相抵接，阀杆收容腔外侧设有设有加热器10，阀杆驱动组件依靠石蜡棒613在加热器10加热作用下热膨胀碰撞阀杆609实现温控阀601的启闭控制。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种为共轨发动机提供燃烧最佳温度的燃油滤清器，其特征在于，包括混合进油腔（6）、滤芯壳体（14）、滤芯总成（3），

所述混合进油腔（6）形成有用于混合总成进油和共轨回油的内腔，混合进油腔（6）上设有总成进油口（600）、共轨回油进口（602）、供混合油流出的混合油出口（604），共轨回油进口（602）通过温控阀（601）与混合进油腔（6）相通，共轨回油进口（602）处旁设有油箱回油口（603），所述温控阀（601）由温控器（13）连接控制；

所述滤芯壳体（14）与混合油出口（604）相通，混合油经混合油出口（604）进入滤芯总成（3）实现油水分离，滤芯总成（3）设于滤芯壳体（14）内部的中心油管（5）上，并在中心油管（5）上开设有抽油口（4），中心油管（5）的底端一路经阀组件（9）与总成出油口（7）相连，另一路经泵油组件（8）连至总成出油口（7），所述泵油组件（8）在排气完成后，一直驱动燃油在供油油路系统中循环实现辅助泵油的功能；

所述总成出油口（7）处设有温度传感器（16），温度传感器（16）的输出端与温控器（13）相连，温控器根据温度传感器（16）传输的混合油温度值，判定属于哪个温度区间，从而控制温控阀的开启或关闭，用以改变冷油和共轨回油的混合比例。

2.根据权利要求1所述的一种为共轨发动机提供燃烧最佳温度的燃油滤清器，其特征在于，所述中心油管（5）顶部设有排气孔，所述排气孔与滤芯总成（3）与滤芯壳体（14）之间所围成的腔室相连通，滤芯壳体（14）上配置有放气旋钮（1），放气旋钮（1）打开后，滤芯总成（3）与滤芯壳体（14）之间所围成的腔室与外界相连通。

3.根据权利要求2所述的一种为共轨发动机提供燃烧最佳温度的燃油滤清器，其特征在于，所述放气旋钮（1）杆部与滤芯壳体（14）顶部之间螺纹连接。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种为共轨发动机提供燃烧最佳温度的燃油滤清器，其特征在于，所述温控阀（601）与共轨回油进口（602）相连，温控阀（601）包括阀体（606），密封盖（608）活动设于阀体（606）内以将阀体（606）内所设的阀腔（610）封闭住，密封盖（608）的前端通过复位弹簧（605）设于阀腔（610）内，密封盖（608）的后端连接阀杆（609），阀杆（609）后端伸出阀体（606）之外并与电磁驱动件（611）相连。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种为共轨发动机提供燃烧最佳温度的燃油滤清器，其特征在于，所述阀组件（9）为单向伞形止回阀。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种为共轨发动机提供燃烧最佳温度的燃油滤清器，其特征在于，所述温控阀（601）通过直通球阀（612）与共轨回油进口（602）相连，温控阀（601）包括阀体（606）、设于阀体（606）上的阀盖（607），密封盖（608）活动设于阀体（606）内以将阀体（606）内所设的阀腔（610）封闭住，密封盖（608）的前端通过复位弹簧（605）设于阀腔（610）内，密封盖（608）的后端连接阀杆（609），阀杆（609）后端经阀盖（607）伸出阀体（606）之外并与阀杆（609）驱动组件相连，阀杆（609）驱动组件安装于阀体（606）外侧，经由阀杆（609）对所述密封盖（608）进行驱动；

所述阀杆（609）驱动组件包括阀杆（609）收容腔，阀杆（609）后端伸入阀杆（609）收容腔内、并与阀杆（609）收容腔内的石蜡棒（613）相抵接，阀杆（609）收容腔外侧设有设有加热器（614），阀杆（609）驱动组件依靠石蜡棒（613）在加热器（614）加热作用下热膨胀碰撞阀杆（609）实现温控阀（601）的启闭控制。

7.根据权利要求1、2或3所述的一种为共轨发动机提供燃烧最佳温度的燃油滤清器，其特征在于，所述滤芯总成（3）包括滤芯骨架（304），滤芯骨架（304）的表面设置有由滤纸（300）材料纵向折叠构成的滤层，滤层用于过滤油水混合物中所含的杂质，滤芯骨架（304）上、滤层的内部设置有疏水滤网（301），疏水滤网（301）由亲油疏水材料制成，疏水滤网（301）用于将油水进行分离。

8.根据权利要求7所述的一种为共轨发动机提供燃烧最佳温度的燃油滤清器，其特征在于，所述滤芯总成（3）内部滤层与疏水滤网（301）之间形成一积水腔，所述积水腔的底部开设有沉降孔（15），沉降孔（15）与积水杯（11）相连通，所述中心油管（5）上的抽油口（4）与滤芯总成内部疏水滤网（301）和中心油管（5）形成的密闭腔相连通，混合油经滤芯总成（3）实现油水分离后，水自积水腔的沉降孔（15）流出，油经抽油口（4）进入中心油管（5）。

9.根据权利要求8所述的一种为共轨发动机提供燃烧最佳温度的燃油滤清器，其特征在于，所述积水杯（11）内侧设有积水杯加热器（10），温控器（13）还与积水杯加热器（10）相连。

10.根据权利要求3所述的一种为共轨发动机提供燃烧最佳温度的燃油滤清器，其特征在于，所述放气旋钮（1）杆部外套设有压簧（2），压簧（2）一端与滤芯壳体（14）内壁相抵接，另一端与滤芯总成（3）上端面相抵接。

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