CN212337446U - 一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机属于内燃机领域，采用传统的内燃机的结构、将内燃机曲轴的曲柄加长、连杆及气缸同步加长，然后在汽缸床上面的中央设置圆形气囊、气囊通过小孔与燃烧室连通，当活塞向上运行对吸入的空气进行压缩时、由于气缸内部的压缩比较高、会对活塞产生较大的阻力、此时部分被压缩的空气会经小孔挤入气囊内部以减小压缩气体对活塞的阻力、同时降低了压缩气体的温度，当活塞向下运动做功时、气缸内部的容积会快速变大、爆燃的气体也会随着活塞的下行压力会随之减小、当气囊内部的压力＞气缸内部的压力后气囊内部的气体会经小孔挤入气缸对活塞再次加压、以达到同等油耗而扭矩大增的效果。

Description

一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机

技术领域

本实用新型一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机属于内燃机领域，特别涉及内燃机的气缸附带气囊及高压缩比。

背景技术

内燃机，一种使用柴油或汽油为燃料可做功的机器。内燃机已经被发明出来一个多世纪了，经过N多次的优化及材料的改进，目前内燃机的输出功率已经接近物理极限，汽油机的压缩比最大12:1，柴油机的压缩比最大20:1，如果＞上述压缩比例，汽油机会出现压缩温度过高而产生强烈的爆震、无法平顺的做功或者会损伤曲轴及其他机件，柴油机会出现压缩压力过大而难以瞬间提速和机械效率下降、甚至会出现曲轴断裂的现象。因此、需要一种可以解决内燃机压缩比过高而无法正常工作部件来克服现有的困难。

发明内容

本实用新型一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机解决了上述缺陷，采用传统的内燃机的结构、将内燃机曲轴的曲柄加长、连杆及气缸同步加长，然后在汽缸床上面的中央设置圆形气囊、气囊通过小孔与燃烧室连通，当活塞向上运行对吸入的空气进行压缩时、由于气缸内部的压缩比较高、会对活塞产生较大的阻力、此时部分被压缩的空气会经小孔挤入气囊内部以减小压缩气体对活塞的阻力、同时降低了压缩气体的温度，当活塞向下运动做功时、气缸内部的容积会快速变大、爆燃的气体也会随着活塞的下行压力会随之减小、当气囊内部的压力＞气缸内部的压力后气囊内部的气体会经呼吸孔挤入气缸对活塞再次加压、以达到同等油耗而扭矩大增的效果。

一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机，其特征是包括，机体、曲轴、汽缸床、进气道、时规链条运动腔、轴瓦安装孔、气缸、水道、连杆、活塞、正时链轮、进气阀、进气凸轮轴、进气凸轮轴链轮、排气道、排气阀、排气凸轮轴、排气凸轮轴链轮、喷油器、气囊、汽缸床盖、喷油器安装孔；

所述机体的上面为长方形的缸体、下面为中空椭圆形的曲轴箱，机体上面缸体内部的前面垂直设置了长方形的时规链条运动腔、缸体内部的后方垂直设置了中空圆筒状的气缸、缸体内部气缸的两侧垂直设置了圆筒状的水道，机体下面曲轴箱的前方及后方的中央各设置了一个圆形的轴瓦安装孔、两个轴瓦安装孔的内部各设置了一个圆形的轴瓦；

所述曲轴为几字型、设置于机体曲轴箱的内部，曲轴两端的中轴分别穿过曲轴箱前后的两个轴瓦安装孔延伸至机体的外面，曲轴前面曲柄与中轴连接的部位设置了环形的正时链轮，曲轴后面的顶端设置了圆盘形的飞轮，曲轴中部曲柄上方的连杆轴的上面设置了长条状的连杆、连杆的顶端通过活塞销设置了圆柱形的活塞、活塞设置于机体上面气缸的内部；

所述汽缸床的下面为长方形、上面为T型、四个角分别通过螺栓设置于机体的上面，汽缸床底部的中央设置了圆弧形的燃烧室，汽缸床下方右边的内部横向设置了弧形的进气道、进气道的左边与燃烧室连通顶端设置了环形的气阀座圈、进气道的右边延伸至汽缸床右边的外面，汽缸床下方右边的中部向右倾斜设置了圆筒状的气阀导管、气阀导管的里面设置了T型的进气阀、进气阀下方的圆盘形阀板延伸至燃烧室的内部上面与气阀座圈接触、进气阀上面的圆柱形阀杆延伸至汽缸床右边中部凹槽的里面、阀杆的上方设置了螺旋形的气阀回位弹簧、阀杆的顶端设置了圆形的气阀卡扣和圆形的压板，汽缸床下方左边的内部横向设置了弧形的排气道、排气道的右边与燃烧室连通顶端设置了环形的气阀座圈、排气道的左边延伸至汽缸床左边的外面，汽缸床下方左边的中部向左倾斜设置了圆筒状的气阀导管、气阀导管的里面设置了T型的排气阀、排气阀下方的圆盘形阀板延伸至燃烧室的内部上面与气阀座圈接触、排气阀上面的圆柱形阀杆延伸至汽缸床左边中部凹槽的里面、阀杆的上方设置了螺旋形的气阀回位弹簧、阀杆的顶端设置了圆形的气阀卡扣和圆形的压板，汽缸床的中央设置了气囊、气囊底部的呼吸孔与燃烧室的内部连通，汽缸床中央的右边设置了圆柱形的喷油器、喷油器的底部与燃烧室的内部连通；

所述进气凸轮轴为圆柱形、纵向设置于汽缸床上面右边的内部，进气凸轮轴中部的椭圆形凸轮延伸至汽缸床上面右边凹槽的外面、凸轮的顶端与进气阀顶端的压板接触，进气凸轮轴前面的顶端设置了圆形的进气凸轮轴链轮、进气凸轮轴链轮的齿数为正时链轮齿数的两倍；

所述排气凸轮轴为圆柱形、纵向设置于汽缸床上面左边的内部，排气凸轮轴中部的椭圆形凸轮延伸至汽缸床上面左边凹槽的外面、凸轮的顶端与排气阀顶端的压板接触，排气凸轮轴前面的顶端设置了圆形的排气凸轮轴链轮、排气凸轮轴链轮的齿数为正时链轮齿数的两倍；

所述正时链轮通过环形的时规链条向上穿过时规链条运动腔与进气凸轮轴链轮及排气凸轮轴链轮连接；

所述汽缸床盖为中空长方形、底部为开口、四个角通过螺栓设置于汽缸床的上面，汽缸床盖的中央向下设置了圆筒状的喷油器安装孔、喷油器安装孔的底部与汽缸床的上面连接。

进一步，所述一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机使用汽油为燃料，气缸内部的压缩比＞13:1。

进一步，所述一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机使用柴油为燃料，气缸内部的压缩比＞20:1。

进一步，所述气囊设置于汽缸床的侧面，气囊的内部通过呼吸孔与燃烧室的内部连通。

进一步，所述气囊内部与燃烧室内部连通的呼吸孔的直径为3-45mm。

进一步，所述气囊的内部为椭圆形。

进一步，所述气囊的内部为圆柱形。

进一步，所述气囊的内部为圆形。

进一步，所述通过机体、曲轴、汽缸床、进气凸轮轴、排气凸轮轴、汽缸床盖相互并联为多缸内燃机。

进一步，所述活塞快速向上死点运行时、活塞对气缸内部吸入的空气进行快速压缩、部分被压缩的空气会经气囊底部的呼吸孔挤入气囊内部以减小压缩气体对活塞的阻力、同时降低压缩气体的温度，活塞被爆燃的混合气体高速推向下死点做功时、活塞下行的同时上方与燃烧室之间的容积会快速变大、爆燃的气体也会随着容积的变大而压力减小、当气囊内部的压力＞气缸内部的压力后气囊内部的气体会经呼吸孔挤入气缸内部使气缸内部的压力增加达到持续推动活塞的效应。

有益效果：目前内燃机的输出功率已经接近物理极限，汽油机的压缩比最大12:1，柴油机的压缩比最大20:1，如果＞上述压缩比例，汽油机会出现压缩温度过高而产生强烈的爆震、无法平顺的做功或者会损伤曲轴及其他机件，柴油机会出现压缩压力过大而难以瞬间提速和机械效率下降、甚至会出现曲轴断裂的现象。一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机采用传统的内燃机的结构、将内燃机曲轴的曲柄加长、连杆及气缸同步加长，然后在汽缸床上面的中央设置圆形气囊、气囊通过小孔与燃烧室连通，当活塞向上运行对吸入的空气进行压缩时、由于气缸内部的压缩比较高、会对活塞产生较大的阻力、此时部分被压缩的空气会经小孔挤入气囊内部以减小压缩气体对活塞的阻力、同时降低了压缩气体的温度，当活塞向下运动做功时、气缸内部的容积会快速变大、爆燃的气体也会随着活塞的下行压力会随之减小、当气囊内部的压力＞气缸内部的压力后气囊内部的气体会经呼吸孔挤入气缸对活塞再次加压、以达到同等油耗而扭矩大增的效果。

附图说明

为了进一步说明本发明的技术方案，下面对所需要使用的附图作简单地描述，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示意图，对于本领域技术人员来讲，不需要创造性可以结合这些附图获得更多的附图。

图1为一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机的主视图；

图2为机体、时规链条运动腔、轴瓦安装孔、气缸、水道的结构示意图；

图3为曲轴、连杆、活塞、正时链轮的结构示意图；

图4为汽缸床、进气道、进气阀、进气凸轮轴、进气凸轮轴链轮、排气道、排气阀、排气凸轮轴、排气凸轮轴链轮、喷油器、气囊的截面图；

图5为汽缸床盖、喷油器安装孔的结构示意图；

以上附图中的标记为，机体1、曲轴2、汽缸床3、进气道4、时规链条运动腔5、轴瓦安装孔6、气缸7、水道8、连杆9、活塞10、正时链轮11、进气阀12、进气凸轮轴13、进气凸轮轴链轮14、排气道15、排气阀16、排气凸轮轴17、排气凸轮轴链轮18、喷油器19、气囊20、汽缸床盖21、喷油器安装孔22。

具体实施方式

现结合附图及附图标记、对本实用新型的形状及结构进行详细描述：

一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机，其特征是包括，机体1、曲轴2、汽缸床3、进气道4、时规链条运动腔5、轴瓦安装孔6、气缸7、水道8、连杆9、活塞10、正时链轮11、进气阀12、进气凸轮轴13、进气凸轮轴链轮14、排气道15、排气阀16、排气凸轮轴17、排气凸轮轴链轮18、喷油器19、气囊20、汽缸床盖21、喷油器安装孔22；

所述机体1的上面为长方形的缸体、下面为中空椭圆形的曲轴箱，机体1上面缸体内部的前面垂直设置了长方形的时规链条运动腔5、缸体内部的后方垂直设置了中空圆筒状的气缸7、缸体内部气缸7的两侧垂直设置了圆筒状的水道8，机体1下面曲轴箱的前方及后方的中央各设置了一个圆形的轴瓦安装孔6、两个轴瓦安装孔6的内部各设置了一个圆形的轴瓦；

所述曲轴2为几字型、设置于机体1曲轴箱的内部，曲轴2两端的中轴分别穿过曲轴箱前后的两个轴瓦安装孔6延伸至机体1的外面，曲轴2前面曲柄与中轴连接的部位设置了环形的正时链轮11，曲轴2后面的顶端设置了圆盘形的飞轮，曲轴2中部曲柄上方的连杆轴的上面设置了长条状的连杆9、连杆9的顶端通过活塞销设置了圆柱形的活塞10、活塞10设置于机体1上面气缸7的内部；

所述汽缸床3的下面为长方形、上面为T型、四个角分别通过螺栓设置于机体1的上面，汽缸床3底部的中央设置了圆弧形的燃烧室，汽缸床3下方右边的内部横向设置了弧形的进气道4、进气道4的左边与燃烧室连通顶端设置了环形的气阀座圈、进气道4的右边延伸至汽缸床3右边的外面，汽缸床3下方右边的中部向右倾斜设置了圆筒状的气阀导管、气阀导管的里面设置了T型的进气阀12、进气阀12下方的圆盘形阀板延伸至燃烧室的内部上面与气阀座圈接触、进气阀12上面的圆柱形阀杆延伸至汽缸床3右边中部凹槽的里面、阀杆的上方设置了螺旋形的气阀回位弹簧、阀杆的顶端设置了圆形的气阀卡扣和圆形的压板，汽缸床3下方左边的内部横向设置了弧形的排气道15、排气道15的右边与燃烧室连通顶端设置了环形的气阀座圈、排气道15的左边延伸至汽缸床3左边的外面，汽缸床3下方左边的中部向左倾斜设置了圆筒状的气阀导管、气阀导管的里面设置了T型的排气阀16、排气阀16下方的圆盘形阀板延伸至燃烧室的内部上面与气阀座圈接触、排气阀16上面的圆柱形阀杆延伸至汽缸床3左边中部凹槽的里面、阀杆的上方设置了螺旋形的气阀回位弹簧、阀杆的顶端设置了圆形的气阀卡扣和圆形的压板，汽缸床3的中央设置了气囊20、气囊20底部的呼吸孔与燃烧室的内部连通，汽缸床3中央的右边设置了圆柱形的喷油器19、喷油器19的底部与燃烧室的内部连通；

所述进气凸轮轴13为圆柱形、纵向设置于汽缸床3上面右边的内部，进气凸轮轴13中部的椭圆形凸轮延伸至汽缸床3上面右边凹槽的外面、凸轮的顶端与进气阀12顶端的压板接触，进气凸轮轴13前面的顶端设置了圆形的进气凸轮轴链轮14、进气凸轮轴链轮14的齿数为正时链轮11齿数的两倍；

所述排气凸轮轴17为圆柱形、纵向设置于汽缸床3上面左边的内部，排气凸轮轴17中部的椭圆形凸轮延伸至汽缸床3上面左边凹槽的外面、凸轮的顶端与排气阀16顶端的压板接触，排气凸轮轴17前面的顶端设置了圆形的排气凸轮轴链轮18、排气凸轮轴链轮18的齿数为正时链轮11齿数的两倍；

所述正时链轮11通过环形的时规链条向上穿过时规链条运动腔5与进气凸轮轴链轮14及排气凸轮轴链轮18连接；

所述汽缸床盖21为中空长方形、底部为开口、四个角通过螺栓设置于汽缸床3的上面，汽缸床盖21的中央向下设置了圆筒状的喷油器安装孔22、喷油器安装孔22的底部与汽缸床3的上面连接。

进一步，所述一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机使用汽油为燃料，气缸7内部的压缩比＞13:1。

进一步，所述一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机使用柴油为燃料，气缸7内部的压缩比＞20:1。

进一步，所述气囊20设置于汽缸床3的侧面，气囊20的内部通过呼吸孔与燃烧室的内部连通。

进一步，所述气囊20内部与燃烧室内部连通的呼吸孔的直径为3-45mm。

进一步，所述气囊20的内部为椭圆形。

进一步，所述气囊20的内部为圆柱形。

进一步，所述气囊20的内部为圆形。

进一步，所述通过机体1、曲轴2、汽缸床3、进气凸轮轴13、排气凸轮轴17、汽缸床盖21相互并联为多缸内燃机。

进一步，所述活塞10快速向上死点运行时、活塞10对气缸7内部吸入的空气进行快速压缩、部分被压缩的空气会经气囊20底部的呼吸孔挤入气囊20内部以减小压缩气体对活塞10的阻力、同时降低压缩气体的温度，活塞10被爆燃的混合气体高速推向下死点做功时、活塞10下行的同时上方与燃烧室之间的容积会快速变大、爆燃的气体也会随着容积的变大压力会随之减小、当气囊20内部的压力＞气缸7内部的压力后气囊20内部的高压气体会经呼吸孔挤入气缸7的内部使气缸7内部的压力增加达到持续推动活塞10的效应。

根据上述一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机在工作时，飞轮带动曲轴顺时针旋转通过连杆拉动活塞向下死点运行开始吸气、在此同时正时链轮通过时规链条带动进气凸轮轴链轮及排气凸轮轴链轮同步旋转90°、进气凸轮轴链轮驱动进气凸轮轴旋转迫使进气凸轮将进气阀顶开、空气经进气道及进气阀被吸入气缸的内部、当曲轴旋转至下死点后进气凸轮离开进气阀、进气阀快速关闭，此时、飞轮带动曲轴快速绕过下死点然后通过连杆推动活塞向上死点运行开始快速压缩空气、在此同时正时链轮通过时规链条带动进气凸轮轴链轮及排气凸轮轴链轮同步旋转90°进气凸轮及排气凸轮均不与进气阀及排气阀接触、活塞对气缸内部吸入的空气进行快速压缩后部分被压缩的空气会经呼吸孔挤入气囊的内部暂存以减小压缩气体对活塞的阻力使曲轴能够快速到达上死点、同时也降低压缩气体的温度，曲轴接近上死点时喷油器向气缸内部高速喷入燃油、当曲轴到达上死点后燃烧室内部的燃油被瞬间点燃、爆燃的混合气体高速推动活塞通过连杆将曲轴向下死点推动迫使飞轮做功、在此同时部分爆燃的混合气体会经呼吸孔再次挤入气囊里面暂存以减小混合气体燃烧时产生的爆震、此做功过程正时链轮通过时规链条带动进气凸轮轴链轮及排气凸轮轴链轮同步旋转90°进气凸轮及排气凸轮均不与进气阀及排气阀接触、活塞下行的同时上方与燃烧室之间的容积会快速变大、爆燃的气体也会随着容积的变大压力会随之减小、当气囊内部的压力＞气缸内部的压力后气囊内部的高压气体会经呼吸孔挤入气缸的内部使气缸内部的压力增加达到持续推动活塞的效应，当飞轮带动曲轴再次旋转至下死点后曲轴快速绕过下死点然后通过连杆推动活塞向上死点运行开始快速排气、在此同时正时链轮通过时规链条带动进气凸轮轴链轮及排气凸轮轴链轮同步旋转90°、排气凸轮轴链轮驱动排气凸轮轴旋转迫使排气凸轮将排气阀顶开、燃烧的混合气体经排气阀及排气道被推出气缸的内部、曲轴到达上死点后排气完毕、排气凸轮将排气阀关闭并离开排气阀，至此内燃机的一个吸气、压缩、做功、排气的循环过程完成，此时、飞轮会带动曲轴进入下一个做功过程。

上述未详细描述部分为现有技术。

以上所述仅为本发明的常规揭示，并非对本发明作任何形式上的限制；凡熟悉本行业的技术人员在未脱离本发明的技术方案范围内、实施对以上所述技术作出的任何等同变化的调整、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机，其特征是包括，机体、曲轴、汽缸床、进气道、时规链条运动腔、轴瓦安装孔、气缸、水道、连杆、活塞、正时链轮、进气阀、进气凸轮轴、进气凸轮轴链轮、排气道、排气阀、排气凸轮轴、排气凸轮轴链轮、喷油器、气囊、汽缸床盖、喷油器安装孔；

所述机体的上面为长方形的缸体、下面为中空椭圆形的曲轴箱，机体上面缸体内部的前面垂直设置了长方形的时规链条运动腔、缸体内部的后方垂直设置了中空圆筒状的气缸、缸体内部气缸的两侧垂直设置了圆筒状的水道，机体下面曲轴箱的前方及后方的中央各设置了一个圆形的轴瓦安装孔、两个轴瓦安装孔的内部各设置了一个圆形的轴瓦；

所述曲轴为几字型、设置于机体曲轴箱的内部，曲轴两端的中轴分别穿过曲轴箱前后的两个轴瓦安装孔延伸至机体的外面，曲轴前面曲柄与中轴连接的部位设置了环形的正时链轮，曲轴后面的顶端设置了圆盘形的飞轮，曲轴中部曲柄上方的连杆轴的上面设置了长条状的连杆、连杆的顶端通过活塞销设置了圆柱形的活塞、活塞设置于机体上面气缸的内部；

所述汽缸床的下面为长方形、上面为T型、四个角分别通过螺栓设置于机体的上面，汽缸床底部的中央设置了圆弧形的燃烧室，汽缸床下方右边的内部横向设置了弧形的进气道、进气道的左边与燃烧室连通顶端设置了环形的气阀座圈、进气道的右边延伸至汽缸床右边的外面，汽缸床下方右边的中部向右倾斜设置了圆筒状的气阀导管、气阀导管的里面设置了T型的进气阀、进气阀下方的圆盘形阀板延伸至燃烧室的内部上面与气阀座圈接触、进气阀上面的圆柱形阀杆延伸至汽缸床右边中部凹槽的里面、阀杆的上方设置了螺旋形的气阀回位弹簧、阀杆的顶端设置了圆形的气阀卡扣和圆形的压板，汽缸床下方左边的内部横向设置了弧形的排气道、排气道的右边与燃烧室连通顶端设置了环形的气阀座圈、排气道的左边延伸至汽缸床左边的外面，汽缸床下方左边的中部向左倾斜设置了圆筒状的气阀导管、气阀导管的里面设置了T型的排气阀、排气阀下方的圆盘形阀板延伸至燃烧室的内部上面与气阀座圈接触、排气阀上面的圆柱形阀杆延伸至汽缸床左边中部凹槽的里面、阀杆的上方设置了螺旋形的气阀回位弹簧、阀杆的顶端设置了圆形的气阀卡扣和圆形的压板，汽缸床的中央设置了气囊、气囊底部的呼吸孔与燃烧室的内部连通，汽缸床中央的右边设置了圆柱形的喷油器、喷油器的底部与燃烧室的内部连通；

所述进气凸轮轴为圆柱形、纵向设置于汽缸床上面右边的内部，进气凸轮轴中部的椭圆形凸轮延伸至汽缸床上面右边凹槽的外面、凸轮的顶端与进气阀顶端的压板接触，进气凸轮轴前面的顶端设置了圆形的进气凸轮轴链轮、进气凸轮轴链轮的齿数为正时链轮齿数的两倍；

所述排气凸轮轴为圆柱形、纵向设置于汽缸床上面左边的内部，排气凸轮轴中部的椭圆形凸轮延伸至汽缸床上面左边凹槽的外面、凸轮的顶端与排气阀顶端的压板接触，排气凸轮轴前面的顶端设置了圆形的排气凸轮轴链轮、排气凸轮轴链轮的齿数为正时链轮齿数的两倍；

所述正时链轮通过环形的时规链条向上穿过时规链条运动腔与进气凸轮轴链轮及排气凸轮轴链轮连接；

所述汽缸床盖为中空长方形、底部为开口、四个角通过螺栓设置于汽缸床的上面，汽缸床盖的中央向下设置了圆筒状的喷油器安装孔、喷油器安装孔的底部与汽缸床的上面连接。

2.根据权利要求1所述一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机，其特征是内燃机使用汽油为燃料，气缸内部的压缩比＞13:1。

3.根据权利要求1所述一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机，其特征是内燃机使用柴油为燃料，气缸内部的压缩比＞20:1。

4.根据权利要求1所述一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机，其特征是气囊设置于汽缸床的侧面，气囊的内部通过呼吸孔与燃烧室的内部连通。

5.根据权利要求1或4所述一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机，其特征是气囊内部与燃烧室内部连通的呼吸孔的直径为3-45mm。

6.根据权利要求1或4所述一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机，其特征是气囊的内部为椭圆形。

7.根据权利要求1或4所述一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机，其特征是气囊的内部为圆柱形。

8.根据权利要求1或4所述一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机，其特征是气囊的内部为圆形。

9.根据权利要求1所述一种气缸附带气囊及高压缩比的内燃机，其特征是通过机体、曲轴、汽缸床、进气凸轮轴、排气凸轮轴、汽缸床盖相互并联为多缸内燃机。

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