JP3134543B2 - 内燃機関の排気ガス還流装置 - Google Patents
内燃機関の排気ガス還流装置Info
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- JP3134543B2 JP3134543B2 JP04262766A JP26276692A JP3134543B2 JP 3134543 B2 JP3134543 B2 JP 3134543B2 JP 04262766 A JP04262766 A JP 04262766A JP 26276692 A JP26276692 A JP 26276692A JP 3134543 B2 JP3134543 B2 JP 3134543B2
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- air
- internal combustion
- combustion engine
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/07—Mixed pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is either taken out upstream of the turbine and reintroduced upstream of the compressor, or is taken out downstream of the turbine and reintroduced downstream of the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/34—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with compressors, turbines or the like in the recirculation passage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は過給機を装備した内燃機
関の排気ガス還流装置に関するものである。
関の排気ガス還流装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】過給機（ターボチャージャ）を装備した
内燃機関、特に、ディーゼルエンジンとしては、図２に
その一例を示す如く、導入されるガスによりタービン翼
車を回転させるようにしてあるタービン２と、該タービ
ン２にタービン軸を介して連結され上記タービン翼車の
回転によりタービン軸を介し扇車を回転させて吸気を圧
縮して吐出させるようにしてあるコンプレッサ３とから
過給機１を構成し、該過給機１を、エンジン４に排気ガ
スライン５、吸気ライン６を介して接続し、コンプレッ
サ３からの圧縮空気が給気ライン６を介してエンジン４
に、又、エンジン４からの排気ガスが排気ガスラインを
介してタービン２にそれぞれ送られ、排気ガスでタービ
ン２が駆動されることによりコンプレッサ３が作動させ
られてエンジン４への過給圧を発生させるようにしたも
のがある。７はインタークーラーを示す。
内燃機関、特に、ディーゼルエンジンとしては、図２に
その一例を示す如く、導入されるガスによりタービン翼
車を回転させるようにしてあるタービン２と、該タービ
ン２にタービン軸を介して連結され上記タービン翼車の
回転によりタービン軸を介し扇車を回転させて吸気を圧
縮して吐出させるようにしてあるコンプレッサ３とから
過給機１を構成し、該過給機１を、エンジン４に排気ガ
スライン５、吸気ライン６を介して接続し、コンプレッ
サ３からの圧縮空気が給気ライン６を介してエンジン４
に、又、エンジン４からの排気ガスが排気ガスラインを
介してタービン２にそれぞれ送られ、排気ガスでタービ
ン２が駆動されることによりコンプレッサ３が作動させ
られてエンジン４への過給圧を発生させるようにしたも
のがある。７はインタークーラーを示す。
【０００３】上記過給機１を装備したエンジン４では、
排気ガスの低ＮＯｘ化対策が重要な課題であるが、これ
まで、過給機１のタービン２から出て大気へ放出される
排気ガスの一部をエンジン４に還流させれば排気ガスの
ＮＯｘ低減に効果があることが知られている。
排気ガスの低ＮＯｘ化対策が重要な課題であるが、これ
まで、過給機１のタービン２から出て大気へ放出される
排気ガスの一部をエンジン４に還流させれば排気ガスの
ＮＯｘ低減に効果があることが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、タービン２
から放出された排気ガスは低圧であること、又、内燃機
関としての上記エンジン４は、運転状況により負荷が変
動するものであることから、負荷変動に応じて、しかも
低圧の排気ガスを還流させることが望ましいが、従来で
は、かかる排気ガス還流方式は確立されていないのが実
情である。
から放出された排気ガスは低圧であること、又、内燃機
関としての上記エンジン４は、運転状況により負荷が変
動するものであることから、負荷変動に応じて、しかも
低圧の排気ガスを還流させることが望ましいが、従来で
は、かかる排気ガス還流方式は確立されていないのが実
情である。
【０００５】そこで、本発明は、低圧の排気ガスを容易
に内燃機関に還流できるようにすると共に、負荷変動に
応じて排気ガスの還流量を調整することができるように
して、低ＮＯｘ化が図れるようにした内燃機関の排気ガ
ス還流装置を提供しようとするものである。
に内燃機関に還流できるようにすると共に、負荷変動に
応じて排気ガスの還流量を調整することができるように
して、低ＮＯｘ化が図れるようにした内燃機関の排気ガ
ス還流装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、排気ガスライン及び給気ラインを介して
タービンとコンプレッサとからなる過給機が接続してあ
る内燃機関における上記排気ガスラインと給気ラインの
コンプレッサ下流位置との間に、排気ガスの一部を還流
させるためのバイパスラインを接続し、上記給気ライン
のバイパスライン接続部よりも上流位置に、圧縮空気の
一部を取り出すための空気取出ラインを接続し、且つ該
空気取出ラインにて取り出した空気によって駆動される
補助タービンを備えると共に、該補助タービンによって
駆動されるブロワを、上記バイパスラインに設置した構
成とする。
決するために、排気ガスライン及び給気ラインを介して
タービンとコンプレッサとからなる過給機が接続してあ
る内燃機関における上記排気ガスラインと給気ラインの
コンプレッサ下流位置との間に、排気ガスの一部を還流
させるためのバイパスラインを接続し、上記給気ライン
のバイパスライン接続部よりも上流位置に、圧縮空気の
一部を取り出すための空気取出ラインを接続し、且つ該
空気取出ラインにて取り出した空気によって駆動される
補助タービンを備えると共に、該補助タービンによって
駆動されるブロワを、上記バイパスラインに設置した構
成とする。
【０００７】又、空気取出ラインや、給気ラインの空気
取出ライン接続部の下流側に調節弁を備えた構成とする
とよい。
取出ライン接続部の下流側に調節弁を備えた構成とする
とよい。
【０００８】
【作用】給気ラインから空気取出ラインに取り出された
空気により補助タービンが駆動されることによってブロ
ワが駆動させられると、排気ガスラインからバイパスラ
インに導入された排気ガスが昇圧された状態で給気ライ
ンを介して内燃機関に入れられる。この際、調節弁を操
作することで、補助タービン及びブロワの駆動をコント
ロールできるので、内燃機関の負荷変動に応じて排気ガ
スを還流させることが可能となる。
空気により補助タービンが駆動されることによってブロ
ワが駆動させられると、排気ガスラインからバイパスラ
インに導入された排気ガスが昇圧された状態で給気ライ
ンを介して内燃機関に入れられる。この際、調節弁を操
作することで、補助タービン及びブロワの駆動をコント
ロールできるので、内燃機関の負荷変動に応じて排気ガ
スを還流させることが可能となる。
【０００９】又、空気取出ライン、あるいは、給気ライ
ンの空気取出ライン接続部の下流側に調節弁を設けるこ
とにより、該調節弁の操作で内燃機関の負荷に応じた運
転が可能となる。
ンの空気取出ライン接続部の下流側に調節弁を設けるこ
とにより、該調節弁の操作で内燃機関の負荷に応じた運
転が可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１１】図１は本発明の一実施例を示すもので、タ
ービン２とコンプレッサ３とからなる過給機１を、排気
ガスライン５及び給気ライン６を介して内燃機関として
のエンジン４に接続してある構成において、上記排気ガ
スライン５にあるタービン２の下流位置と、上記給気ラ
イン６上にあるインタークーラー７の下流位置との間
に、排気ガスライン５中の排気ガスの一部を給気ライン
６へ導入して還流させるためのバイパスライン８を設
け、又、上記給気ライン６には、給気ライン６中の圧縮
空気の一部をインタークーラー７の上流位置から取り出
してインタークーラー７の下流位置へ戻すようにした空
気取出ライン９を設け、且つ該空気取出ライン９の途中
に、空気取出ライン９内へ導入される圧縮空気により駆
動されるようにした補助タービン１１を設置すると共
に、上記バイパスライン８の途中に、上記補助タービン
１１によって駆動されるようにしたブロワ１２を設置し
て、上記補助タービン１１とブロワ１２により昇圧装置
（ブースターターボ）１０を構成し、該昇圧装置１０の
駆動でバイパスライン８中の排気ガスを昇圧してから給
気ライン６に導入させられるようにする。更に、上記取
出ライン９の補助タービン１１よりも上流位置には、圧
縮空気の流量、圧力を調節するための調節弁１３を取り
付け、該調節弁１３の操作で上記昇圧装置１０の駆動を
コントロールすることにより、エンジン４の負荷変動に
応じて排気ガスを還流させられるようにする。なお、１
４及び１５はバイパスライン８及び取出ライン９の下流
端部にそれぞれ設けた逆止弁を示す。
ービン２とコンプレッサ３とからなる過給機１を、排気
ガスライン５及び給気ライン６を介して内燃機関として
のエンジン４に接続してある構成において、上記排気ガ
スライン５にあるタービン２の下流位置と、上記給気ラ
イン６上にあるインタークーラー７の下流位置との間
に、排気ガスライン５中の排気ガスの一部を給気ライン
６へ導入して還流させるためのバイパスライン８を設
け、又、上記給気ライン６には、給気ライン６中の圧縮
空気の一部をインタークーラー７の上流位置から取り出
してインタークーラー７の下流位置へ戻すようにした空
気取出ライン９を設け、且つ該空気取出ライン９の途中
に、空気取出ライン９内へ導入される圧縮空気により駆
動されるようにした補助タービン１１を設置すると共
に、上記バイパスライン８の途中に、上記補助タービン
１１によって駆動されるようにしたブロワ１２を設置し
て、上記補助タービン１１とブロワ１２により昇圧装置
（ブースターターボ）１０を構成し、該昇圧装置１０の
駆動でバイパスライン８中の排気ガスを昇圧してから給
気ライン６に導入させられるようにする。更に、上記取
出ライン９の補助タービン１１よりも上流位置には、圧
縮空気の流量、圧力を調節するための調節弁１３を取り
付け、該調節弁１３の操作で上記昇圧装置１０の駆動を
コントロールすることにより、エンジン４の負荷変動に
応じて排気ガスを還流させられるようにする。なお、１
４及び１５はバイパスライン８及び取出ライン９の下流
端部にそれぞれ設けた逆止弁を示す。
【００１２】エンジン４が運転されると、エンジン４か
らの排気ガスで過給機１のタービン２が駆動されること
によりコンプレッサ３が駆動されてエンジン４への過給
圧が発生するが、この際、タービン２から出た排気ガス
の一部がバイパスライン８を通りエンジン４へ還流させ
られることで、排気ガスの低ＮＯｘ化が図られる。すな
わち、排気ガスライン５のタービン２よりも下流位置と
給気ライン６のコンプレッサ３よりも下流位置との間に
バイパスライン８が設けてあるため、タービン２を通過
した後の低圧の排気ガスの一部がバイパスライン８を通
って給気ライン６へ導入されようとするが、給気ライン
６側の圧力が大きいため、このままでは還流させること
ができない。この場合、本発明では、給気ライン６内の
圧縮空気の一部が給気ライン６のコンプレッサ３よりも
下流位置に接続してある空気取出ライン９より取り出さ
れて、インタークーラー７の下流に戻されるが、インタ
ークーラー７におけるプレッシャドロップがあるので補
助タービン１１を駆動させるようにしてあり、この補助
タービン１１は、上記バイパスライン８中のブロワ１２
と共に昇圧装置１０を構成していて、補助タービン１１
の駆動でブロワ１２が駆動されるようにしてあるため、
バイパスライン８中の排気ガスは昇圧されて給気ライン
６に導かれることになり、容易にエンジン４に還流され
ることになる。このように、バイパスライン８内に導い
た排気ガスをブロワ１２で昇圧した状態で給気ライン６
へ入れることができ、更に、上記バイパスライン８のブ
ロワ１２の下流側には逆止弁１４が設けてあるので、給
気がバイパスライン８に逆流させられる心配もなく安定
して還流させることができる。
らの排気ガスで過給機１のタービン２が駆動されること
によりコンプレッサ３が駆動されてエンジン４への過給
圧が発生するが、この際、タービン２から出た排気ガス
の一部がバイパスライン８を通りエンジン４へ還流させ
られることで、排気ガスの低ＮＯｘ化が図られる。すな
わち、排気ガスライン５のタービン２よりも下流位置と
給気ライン６のコンプレッサ３よりも下流位置との間に
バイパスライン８が設けてあるため、タービン２を通過
した後の低圧の排気ガスの一部がバイパスライン８を通
って給気ライン６へ導入されようとするが、給気ライン
６側の圧力が大きいため、このままでは還流させること
ができない。この場合、本発明では、給気ライン６内の
圧縮空気の一部が給気ライン６のコンプレッサ３よりも
下流位置に接続してある空気取出ライン９より取り出さ
れて、インタークーラー７の下流に戻されるが、インタ
ークーラー７におけるプレッシャドロップがあるので補
助タービン１１を駆動させるようにしてあり、この補助
タービン１１は、上記バイパスライン８中のブロワ１２
と共に昇圧装置１０を構成していて、補助タービン１１
の駆動でブロワ１２が駆動されるようにしてあるため、
バイパスライン８中の排気ガスは昇圧されて給気ライン
６に導かれることになり、容易にエンジン４に還流され
ることになる。このように、バイパスライン８内に導い
た排気ガスをブロワ１２で昇圧した状態で給気ライン６
へ入れることができ、更に、上記バイパスライン８のブ
ロワ１２の下流側には逆止弁１４が設けてあるので、給
気がバイパスライン８に逆流させられる心配もなく安定
して還流させることができる。
【００１３】上記において、エンジン４が負荷変動を起
した場合、空気取出ライン９に設けてある調節弁１３を
操作し、補助タービン１１へ導入する圧縮空気の流量等
を調節する。これにより、昇圧装置１０の駆動がコント
ロールされるため、エンジン４の負荷変動に応じてエン
ジン４に排気ガスを還流させることができて、低ＮＯｘ
化を図ることができる。
した場合、空気取出ライン９に設けてある調節弁１３を
操作し、補助タービン１１へ導入する圧縮空気の流量等
を調節する。これにより、昇圧装置１０の駆動がコント
ロールされるため、エンジン４の負荷変動に応じてエン
ジン４に排気ガスを還流させることができて、低ＮＯｘ
化を図ることができる。
【００１４】なお、上記実施例では、バイパスライン８
と空気取出ライン９の下流端を、それぞれ給気ライン６
のインタークーラー７よりも下流位置に接続した場合を
示したが、空気取出ライン９の下流端は大気へ開放させ
るようにしてもよいこと、あるいは、インタークーラー
７の出入口の圧力差をコントロールしてバイパス量を制
御してもよいこと、又、給気ライン６の空気取出ライン
接続部より下流側に流量調節弁１３を設けてもよいこ
と、更に、バイパスライン８の上流端は排気ガスライン
５のタービン２よりも上流位置に接続するようにしても
よいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。
と空気取出ライン９の下流端を、それぞれ給気ライン６
のインタークーラー７よりも下流位置に接続した場合を
示したが、空気取出ライン９の下流端は大気へ開放させ
るようにしてもよいこと、あるいは、インタークーラー
７の出入口の圧力差をコントロールしてバイパス量を制
御してもよいこと、又、給気ライン６の空気取出ライン
接続部より下流側に流量調節弁１３を設けてもよいこ
と、更に、バイパスライン８の上流端は排気ガスライン
５のタービン２よりも上流位置に接続するようにしても
よいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。
【００１５】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の内燃機関の排
気ガス還流装置によれば、タービンとコンプレッサとか
らなる過給機を装備した内燃機関における排気ガスライ
ンと給気ラインの上記コンプレッサよりも下流位置との
間に、途中にブロワを設けたバイパスラインを接続し、
且つ上記ブロワを駆動する補助タービンを備えた空気取
出ラインを上記給気ラインから取り出すようにしたの
で、低圧の排気ガスの一部を高圧側の内燃機関入口側に
還流させることができ、又、空気取出ライン、あるい
は、給気ラインの空気取出ライン接続部の下流側に調節
弁を設け、該調節弁を操作することにより内燃機関の負
荷に応じて排気ガスを内燃機関に導入することができ
て、排気ガスの低ＮＯｘ化に寄与し得る、という優れた
効果を発揮する。
気ガス還流装置によれば、タービンとコンプレッサとか
らなる過給機を装備した内燃機関における排気ガスライ
ンと給気ラインの上記コンプレッサよりも下流位置との
間に、途中にブロワを設けたバイパスラインを接続し、
且つ上記ブロワを駆動する補助タービンを備えた空気取
出ラインを上記給気ラインから取り出すようにしたの
で、低圧の排気ガスの一部を高圧側の内燃機関入口側に
還流させることができ、又、空気取出ライン、あるい
は、給気ラインの空気取出ライン接続部の下流側に調節
弁を設け、該調節弁を操作することにより内燃機関の負
荷に応じて排気ガスを内燃機関に導入することができ
て、排気ガスの低ＮＯｘ化に寄与し得る、という優れた
効果を発揮する。
【図１】本発明の内燃機関の排気ガス還流装置の一実施
例を示す概要図である。
例を示す概要図である。
【図２】過給機を装備した内燃機関の一例を示す概要図
である。
である。
１ 過給機 ２ タービン ３ コンプレッサ ４ エンジン（内燃機関） ５ 排気ガスライン ６ 給気ライン ８ バイパスライン ９ 空気取出ライン １１ 補助タービン １２ ブロワ １３ 調節弁
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 25/07 570 F02M 25/07 580 F02B 37/00 302
Claims (3)
- 【請求項１】 排気ガスライン及び給気ラインを介して
タービンとコンプレッサとからなる過給機が接続してあ
る内燃機関における上記排気ガスラインと給気ラインの
コンプレッサ下流位置との間に、排気ガスの一部を還流
させるためのバイパスラインを接続し、上記給気ライン
のバイパスライン接続部よりも上流位置に、圧縮空気の
一部を取り出すための空気取出ラインを接続し、且つ該
空気取出ラインにて取り出した空気によって駆動される
補助タービンを備えると共に、該補助タービンによって
駆動されるブロワを、上記バイパスラインに設置したこ
とを特徴とする内燃機関の排気ガス還流装置。 - 【請求項２】 空気取出ラインに調節弁を備えた請求項
１記載の内燃機関の排気ガス還流装置。 - 【請求項３】 給気ラインの空気取出ライン接続部より
下流側に調節弁を備えた請求項１記載の内燃機関の排気
ガス還流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04262766A JP3134543B2 (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 内燃機関の排気ガス還流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04262766A JP3134543B2 (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 内燃機関の排気ガス還流装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0688552A JPH0688552A (ja) | 1994-03-29 |
| JP3134543B2 true JP3134543B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=17380295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04262766A Expired - Lifetime JP3134543B2 (ja) | 1992-09-07 | 1992-09-07 | 内燃機関の排気ガス還流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3134543B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10331187B4 (de) * | 2003-07-10 | 2007-09-06 | Man B & W Diesel A/S | Hubkolbenbrennkraftmaschine |
| DE102010032171B4 (de) * | 2010-07-23 | 2018-11-29 | Mann+Hummel Gmbh | Abgasrückführungssystem mit Pumpe für eine Brennkraftmaschine |
| JP5893549B2 (ja) * | 2012-12-20 | 2016-03-23 | 川崎重工業株式会社 | Ｅｇｒ装置及びエンジンシステム |
-
1992
- 1992-09-07 JP JP04262766A patent/JP3134543B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0688552A (ja) | 1994-03-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
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| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071201 Year of fee payment: 7 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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