JPH04330316A - 排気浄化装置 - Google Patents
排気浄化装置Info
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- JPH04330316A JPH04330316A JP12694591A JP12694591A JPH04330316A JP H04330316 A JPH04330316 A JP H04330316A JP 12694591 A JP12694591 A JP 12694591A JP 12694591 A JP12694591 A JP 12694591A JP H04330316 A JPH04330316 A JP H04330316A
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- fuel ratio
- exhaust gas
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Links
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Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は排気浄化装置に係り、
特にエンジンから排出される排気ガスを浄化する排気浄
化装置に関する。
特にエンジンから排出される排気ガスを浄化する排気浄
化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両のエンジンにおいては、エンジンか
らの有害排気ガスを所定の気体構成、温度条件のもとで
、触媒物質の作用によって無害排気ガスに変換するため
に排気管途中に触媒コンバータを設けている。
らの有害排気ガスを所定の気体構成、温度条件のもとで
、触媒物質の作用によって無害排気ガスに変換するため
に排気管途中に触媒コンバータを設けている。
【０００３】触媒には、ＨＣ、ＣＯ等の未燃焼成分を酸
化してＨ２ Ｏ、ＣＯ２ に点火させる酸化触媒、ＮＯ
ｘを分解してＮ２ 、Ｏ２ に転化させる還元触媒、そ
の両方の働きを同時に行う三元触媒の３種がある。
化してＨ２ Ｏ、ＣＯ２ に点火させる酸化触媒、ＮＯ
ｘを分解してＮ２ 、Ｏ２ に転化させる還元触媒、そ
の両方の働きを同時に行う三元触媒の３種がある。
【０００４】また、排気ガス浄化用触媒としては、特開
平１−１３０７３５号公報に開示される如く、遷移金属
でイオン交換されたゼオライトが耐火性担体上に担持さ
れているものがある。
平１−１３０７３５号公報に開示される如く、遷移金属
でイオン交換されたゼオライトが耐火性担体上に担持さ
れているものがある。
【０００５】更に、排気浄化方法としては、特開平１−
２０３６９０号公報に開示される如く、排気通路に銅と
ゼオライトとからなる触媒を充填した触媒層を配設する
とともに、エンジンの燃焼状態が燃料過剰側に移行した
ときには、触媒層に空気を導入するようにしたものがあ
る。
２０３６９０号公報に開示される如く、排気通路に銅と
ゼオライトとからなる触媒を充填した触媒層を配設する
とともに、エンジンの燃焼状態が燃料過剰側に移行した
ときには、触媒層に空気を導入するようにしたものがあ
る。
【０００６】更にまた、排気浄化装置としては、特開平
１−２６２３１１号公報に開示される如く、ゼオライト
を主成物とする排気浄化用触媒と、排気浄化用触媒の温
度を検出するための温度センサと、排気浄化用触媒の上
流側の排気通路に設けた空燃比を算出するための酸素濃
度センサ及び空気導入用ポンプと排気浄化用触媒の温度
が、空燃比が燃料過剰側にある場合には燃料過剰耐熱温
度を越える場合に、又は空燃比が空気過剰側にある場合
には空気過剰耐熱温度を越える場合に空気導入するポン
プを動作させる制御部を備えたものがある。
１−２６２３１１号公報に開示される如く、ゼオライト
を主成物とする排気浄化用触媒と、排気浄化用触媒の温
度を検出するための温度センサと、排気浄化用触媒の上
流側の排気通路に設けた空燃比を算出するための酸素濃
度センサ及び空気導入用ポンプと排気浄化用触媒の温度
が、空燃比が燃料過剰側にある場合には燃料過剰耐熱温
度を越える場合に、又は空燃比が空気過剰側にある場合
には空気過剰耐熱温度を越える場合に空気導入するポン
プを動作させる制御部を備えたものがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、リーンバー
ンエンジン（希薄空燃比燃料エンジン）では、排出ガス
はＯ２ リッチ、つまり空燃比がリーン雰囲気となるた
め、従来の三元触媒ではＮＯｘが殆ど浄化できなかった
。そこで、リーン雰囲気でもＮＯｘを浄化できる第１触
媒（Ｃｕ−ＺＳＭ５等）が開発されている。
ンエンジン（希薄空燃比燃料エンジン）では、排出ガス
はＯ２ リッチ、つまり空燃比がリーン雰囲気となるた
め、従来の三元触媒ではＮＯｘが殆ど浄化できなかった
。そこで、リーン雰囲気でもＮＯｘを浄化できる第１触
媒（Ｃｕ−ＺＳＭ５等）が開発されている。
【０００８】しかし、この第１触媒であるリーンＮＯｘ
触媒は、略７００℃以上の恒温では活性を失うとともに
、空燃比がリッチ雰囲気等でも活性を失ってしまうため
、このリーンＮＯｘ触媒の活性を維持すべく触媒温度を
略７００℃に保持するとともに、空燃比をリーン雰囲気
に保持する排気浄化装置の開発が望まれていた。
触媒は、略７００℃以上の恒温では活性を失うとともに
、空燃比がリッチ雰囲気等でも活性を失ってしまうため
、このリーンＮＯｘ触媒の活性を維持すべく触媒温度を
略７００℃に保持するとともに、空燃比をリーン雰囲気
に保持する排気浄化装置の開発が望まれていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は上述
不都合を除去するために、エンジンから排出される排気
ガスを浄化する排気浄化装置において、前記エンジンの
排気通路途中に上流側からリーン状態時にＮＯｘを浄化
する第１触媒と第２触媒とを順次設け、前記第１触媒の
みをバイパスすべくバイパス排気通路を設け、このバイ
パス排気通路の上流側端部にバイパス排気通路と前記排
気通路とを切り換える切換弁を設け、切換弁と前記第１
触媒間の排気通路に２次空気を導入する２次空気導入通
路の下流側端部を開口させて設け、前記排気通路に空燃
比を検出する空燃比センサを設けるとともに前記第１触
媒に排気温度を検出する排気温度センサを設け、これら
センサからの検出信号によりリッチ状態になった際また
は排気温度が所定温度以上となった際には第１触媒に２
次空気を供給する一方リッチ状態になった際且つ排気温
度が所定温度以上となった際には前記第１触媒への排気
ガスの流入を阻止すべく前記切換弁を切換動作させる制
御部を設けたことを特徴とする。
不都合を除去するために、エンジンから排出される排気
ガスを浄化する排気浄化装置において、前記エンジンの
排気通路途中に上流側からリーン状態時にＮＯｘを浄化
する第１触媒と第２触媒とを順次設け、前記第１触媒の
みをバイパスすべくバイパス排気通路を設け、このバイ
パス排気通路の上流側端部にバイパス排気通路と前記排
気通路とを切り換える切換弁を設け、切換弁と前記第１
触媒間の排気通路に２次空気を導入する２次空気導入通
路の下流側端部を開口させて設け、前記排気通路に空燃
比を検出する空燃比センサを設けるとともに前記第１触
媒に排気温度を検出する排気温度センサを設け、これら
センサからの検出信号によりリッチ状態になった際また
は排気温度が所定温度以上となった際には第１触媒に２
次空気を供給する一方リッチ状態になった際且つ排気温
度が所定温度以上となった際には前記第１触媒への排気
ガスの流入を阻止すべく前記切換弁を切換動作させる制
御部を設けたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】上述の如く発明したことにより、排気通路に設
けられた空燃比センサの検出信号と第１触媒に設けられ
た排気温度センサからの検出温度とが制御部に入力され
、リッチ状態になった際または排気温度が所定温度以上
となった際には、２次空気導入通路から第１触媒に２次
空気を供給している。一方、リッチ状態になった際且つ
排気温度が所定温度以上となった際には、第１触媒への
排気ガスの流入を阻止すべく切換弁を切換動作させてい
る。
けられた空燃比センサの検出信号と第１触媒に設けられ
た排気温度センサからの検出温度とが制御部に入力され
、リッチ状態になった際または排気温度が所定温度以上
となった際には、２次空気導入通路から第１触媒に２次
空気を供給している。一方、リッチ状態になった際且つ
排気温度が所定温度以上となった際には、第１触媒への
排気ガスの流入を阻止すべく切換弁を切換動作させてい
る。
【００１１】
【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１２】図１、図２はこの発明の実施例を示すもの
である。図１において、２はエンジン、４は排気マニホ
ルドである。前記エンジン２の排気系には、排気マニホ
ルド４が取付けられている。この排気マニホルド４は、
排気通路６の上流側を形成している。
である。図１において、２はエンジン、４は排気マニホ
ルドである。前記エンジン２の排気系には、排気マニホ
ルド４が取付けられている。この排気マニホルド４は、
排気通路６の上流側を形成している。
【００１３】また、前記エンジン２の排気通路６途中に
上流側からリーン状態時にＮＯｘを浄化する第１触媒た
るリーンＮＯｘ触媒８と第２触媒たる酸化、三元触媒の
例えば三元触媒１０とを順次設け、このリーンＮＯｘ触
媒８のみをバイパスすべくバイパス排気通路１２を設け
、このバイパス排気通路１２の上流側端部にバイパス排
気通路１２と前記排気通路６とを切り換える切換弁１４
を設け、この切換弁１４と前記リーンＮＯｘ触媒８間の
排気通路６に２次空気を導入する２次空気導入通路１６
の下流側端部を開口させて設け、後述する空燃比センサ
３６を設けるとともに、前記リーンＮＯｘ触媒８内に排
気温度を検出する排気温度センサ１８を設け、これらセ
ンサ１８、３６からの検出信号により空燃比がリッチ状
態になった際または排気温度が所定温度以上となった際
には、リーンＮＯｘ触媒８に２次空気を供給する一方、
リッチ状態になった際且つ排気温度が所定温度以上とな
った際には、リーンＮＯｘ触媒８への排気ガスの流入を
阻止すべく切換弁を切換動作させる制御部２０を設けて
いる。
上流側からリーン状態時にＮＯｘを浄化する第１触媒た
るリーンＮＯｘ触媒８と第２触媒たる酸化、三元触媒の
例えば三元触媒１０とを順次設け、このリーンＮＯｘ触
媒８のみをバイパスすべくバイパス排気通路１２を設け
、このバイパス排気通路１２の上流側端部にバイパス排
気通路１２と前記排気通路６とを切り換える切換弁１４
を設け、この切換弁１４と前記リーンＮＯｘ触媒８間の
排気通路６に２次空気を導入する２次空気導入通路１６
の下流側端部を開口させて設け、後述する空燃比センサ
３６を設けるとともに、前記リーンＮＯｘ触媒８内に排
気温度を検出する排気温度センサ１８を設け、これらセ
ンサ１８、３６からの検出信号により空燃比がリッチ状
態になった際または排気温度が所定温度以上となった際
には、リーンＮＯｘ触媒８に２次空気を供給する一方、
リッチ状態になった際且つ排気温度が所定温度以上とな
った際には、リーンＮＯｘ触媒８への排気ガスの流入を
阻止すべく切換弁を切換動作させる制御部２０を設けて
いる。
【００１４】詳述すれば、前記排気通路６を第１〜第３
排気通路６−１〜６−３により形成し、第１排気通路６
−１の上流端部を排気マニホルド４を介してエンジン２
に接続する。この第１排気通路６−１の下流側端部と第
２排気通路６−２の上流側間にリーンＮＯｘ触媒８を配
設する。第２排気通路６−２の下流端部と第３排気通路
６−３上流端部間に三元触媒１０を配設する。
排気通路６−１〜６−３により形成し、第１排気通路６
−１の上流端部を排気マニホルド４を介してエンジン２
に接続する。この第１排気通路６−１の下流側端部と第
２排気通路６−２の上流側間にリーンＮＯｘ触媒８を配
設する。第２排気通路６−２の下流端部と第３排気通路
６−３上流端部間に三元触媒１０を配設する。
【００１５】また、前記第１排気通路６−１の途中部位
を分岐させてバイパス排気通路１２を設ける。このバイ
パス排気通路１２は、前記第２排気通路６−２の途中部
位に終端開口している。前記第１排気通路６−１とバイ
パス排気通路１２との分岐部位には、切換弁１４が設け
られている。この切換弁１４には、動作部２２とバキュ
ーム・スイッチング・バルブ（ＶＳＶ）２４とが連絡さ
れている。
を分岐させてバイパス排気通路１２を設ける。このバイ
パス排気通路１２は、前記第２排気通路６−２の途中部
位に終端開口している。前記第１排気通路６−１とバイ
パス排気通路１２との分岐部位には、切換弁１４が設け
られている。この切換弁１４には、動作部２２とバキュ
ーム・スイッチング・バルブ（ＶＳＶ）２４とが連絡さ
れている。
【００１６】更に、前記第１排気通路６−１とバイパス
排気通路１２との分岐部位より下流側の第１排気通路６
−１には、２次空気導入通路１６の下流端部が接続され
ている。この２次空気導入通路１６の上流側部位には、
２次空気を圧送するエアポンプ２６が取付けられている
。このエアポンプ２６は、電磁クラッチ２８と被駆動用
プーリ３０とを有しており、被駆動用プーリ３０は、エ
ンジン２の駆動用プーリ３２に駆動力伝達部材３４によ
って連絡されている。
排気通路１２との分岐部位より下流側の第１排気通路６
−１には、２次空気導入通路１６の下流端部が接続され
ている。この２次空気導入通路１６の上流側部位には、
２次空気を圧送するエアポンプ２６が取付けられている
。このエアポンプ２６は、電磁クラッチ２８と被駆動用
プーリ３０とを有しており、被駆動用プーリ３０は、エ
ンジン２の駆動用プーリ３２に駆動力伝達部材３４によ
って連絡されている。
【００１７】更にまた、前記第１排気通路６−１に設け
られる空燃比センサ３６と、リーンＮＯｘ触媒８の排気
温度センサ１８と、切換弁１４に接続されるＶＳＶ２４
とエアポンプ２６の電磁クラッチ２８とは、制御部２０
に接続されている。
られる空燃比センサ３６と、リーンＮＯｘ触媒８の排気
温度センサ１８と、切換弁１４に接続されるＶＳＶ２４
とエアポンプ２６の電磁クラッチ２８とは、制御部２０
に接続されている。
【００１８】この制御部２０は、空燃比センサ３６から
の検出信号によりリッチ状態になった際、または排気温
度センサ１８からの検出信号により排気温度が所定温度
、例えば略７００℃以上となった際には、リーンＮＯｘ
触媒８に２次空気を供給する一方リッチ状態になった際
且つ排気温度センサ１８からの検出信号により排気温度
が略７００℃以上となった際には、リーンＮＯｘ触媒８
への排気ガスの流入を阻止すべく切換弁を切換動作させ
るものである。
の検出信号によりリッチ状態になった際、または排気温
度センサ１８からの検出信号により排気温度が所定温度
、例えば略７００℃以上となった際には、リーンＮＯｘ
触媒８に２次空気を供給する一方リッチ状態になった際
且つ排気温度センサ１８からの検出信号により排気温度
が略７００℃以上となった際には、リーンＮＯｘ触媒８
への排気ガスの流入を阻止すべく切換弁を切換動作させ
るものである。
【００１９】次に作用について説明する。
【００２０】前記空燃比センサ３６により排気ガスの空
燃比がリッチと判断されたか、リーンＮＯｘ触媒８の排
気温度センサ１８が略７００℃である場合には、制御部
２０が前記リーンＮＯｘ触媒８の劣化を防止するために
、図２のＢ部分、Ｃ部分に示す如く、エアポンプ２６の
電磁クラッチ２８を接続し、２次空気をリーンＮＯｘ触
媒８に導入させ、このリーンＮＯｘ触媒８上流側の空燃
比をリーン雰囲気に保持するとともに、このリーンＮＯ
ｘ触媒８を冷却している。
燃比がリッチと判断されたか、リーンＮＯｘ触媒８の排
気温度センサ１８が略７００℃である場合には、制御部
２０が前記リーンＮＯｘ触媒８の劣化を防止するために
、図２のＢ部分、Ｃ部分に示す如く、エアポンプ２６の
電磁クラッチ２８を接続し、２次空気をリーンＮＯｘ触
媒８に導入させ、このリーンＮＯｘ触媒８上流側の空燃
比をリーン雰囲気に保持するとともに、このリーンＮＯ
ｘ触媒８を冷却している。
【００２１】また、温度が略７００℃以上であって空燃
比がリッチ雰囲気の場合には、図２のＤ部分に示す如く
、２次空気の供給を停止するとともに、切換弁１４を切
換動作させ、バイパス排気通路１２から排気ガスをバイ
パスさせ、リーンＮＯｘ触媒８への排気ガスの流入を阻
止している。
比がリッチ雰囲気の場合には、図２のＤ部分に示す如く
、２次空気の供給を停止するとともに、切換弁１４を切
換動作させ、バイパス排気通路１２から排気ガスをバイ
パスさせ、リーンＮＯｘ触媒８への排気ガスの流入を阻
止している。
【００２２】これにより、採用の困難なリーンＮＯｘ触
媒８を確実に活性化させるとともに、リーンＮＯｘ触媒
８の活性状態を維持でき、このリーンＮＯｘ触媒８の劣
化を防止し得るとともに、リーンＮＯｘ触媒８と三元触
媒１０との性能を十分に発揮させ得て、実用上有利であ
る。
媒８を確実に活性化させるとともに、リーンＮＯｘ触媒
８の活性状態を維持でき、このリーンＮＯｘ触媒８の劣
化を防止し得るとともに、リーンＮＯｘ触媒８と三元触
媒１０との性能を十分に発揮させ得て、実用上有利であ
る。
【００２３】また、温度が略７００℃以上であって空燃
比がリッチ雰囲気の場合に２次空気の供給を停止すると
ともに、排気ガスをバイパスさせることにより、リーン
ＮＯｘ触媒の劣化を防止することができるとともに、２
次空気による三元触媒１０の浄化性能の低下をも防止で
き、使い勝手を向上し得る。
比がリッチ雰囲気の場合に２次空気の供給を停止すると
ともに、排気ガスをバイパスさせることにより、リーン
ＮＯｘ触媒の劣化を防止することができるとともに、２
次空気による三元触媒１０の浄化性能の低下をも防止で
き、使い勝手を向上し得る。
【００２４】
【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの発明によれ
ば、エンジンの排気通路途中に上流側からリーン状態時
にＮＯｘを浄化する第１触媒と第２触媒とを順次設け、
第１触媒のみをバイパスすべくバイパス排気通路を設け
、バイパス排気通路の上流側端部にバイパス排気通路と
排気通路とを切り換える切換弁を設け、切換弁と第１触
媒間の排気通路に２次空気を導入する２次空気導入通路
の下流側端部を開口させて設け、排気通路に空燃比を検
出する空燃比センサを設けるとともに第１触媒に排気温
度を検出する排気温度センサを設け、これらセンサから
の検出信号によりリッチ状態になった際または排気温度
が所定温度以上となった際には第１触媒に２次空気を供
給する一方リッチ状態になった際且つ排気温度が所定温
度以上となった際には第１触媒への排気ガスの流入を阻
止すべく切換弁を切換動作させる制御部を設けたので、
第１触媒を活性化させるとともに、第１触媒の活性状態
を維持でき、第１触媒の性能を十分に発揮させ得て、実
用上有利である。
ば、エンジンの排気通路途中に上流側からリーン状態時
にＮＯｘを浄化する第１触媒と第２触媒とを順次設け、
第１触媒のみをバイパスすべくバイパス排気通路を設け
、バイパス排気通路の上流側端部にバイパス排気通路と
排気通路とを切り換える切換弁を設け、切換弁と第１触
媒間の排気通路に２次空気を導入する２次空気導入通路
の下流側端部を開口させて設け、排気通路に空燃比を検
出する空燃比センサを設けるとともに第１触媒に排気温
度を検出する排気温度センサを設け、これらセンサから
の検出信号によりリッチ状態になった際または排気温度
が所定温度以上となった際には第１触媒に２次空気を供
給する一方リッチ状態になった際且つ排気温度が所定温
度以上となった際には第１触媒への排気ガスの流入を阻
止すべく切換弁を切換動作させる制御部を設けたので、
第１触媒を活性化させるとともに、第１触媒の活性状態
を維持でき、第１触媒の性能を十分に発揮させ得て、実
用上有利である。
【図１】この発明の実施例の排気浄化装置の概略説明図
である。
である。
【図２】排気浄化装置の概略動作説明図である。
２ エンジン
６ 排気通路
８ リーンＮＯｘ触媒
１０ 三元触媒
１２ バイパス排気通路
１４ 切換弁
１６ ２次空気導入通路
１８ 排気温度センサ
２０ 制御部
２２ 動作部
２４ バキューム・スイッチング・バルブ（ＶＳＶ）
３６ 空燃比センサ
３６ 空燃比センサ
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジンから排出される排気ガスを浄
化する排気浄化装置において、前記エンジンの排気通路
途中に上流側からリーン状態時にＮＯｘを浄化する第１
触媒と第２触媒とを順次設け、前記第１触媒のみをバイ
パスすべくバイパス排気通路を設け、このバイパス排気
通路の上流側端部にバイパス排気通路と前記排気通路と
を切り換える切換弁を設け、切換弁と前記第１触媒間の
排気通路に２次空気を導入する２次空気導入通路の下流
側端部を開口させて設け、前記排気通路に空燃比を検出
する空燃比センサを設けるとともに前記第１触媒に排気
温度を検出する排気温度センサを設け、これらセンサか
らの検出信号によりリッチ状態になった際または排気温
度が所定温度以上となった際には第１触媒に２次空気を
供給する一方リッチ状態になった際且つ排気温度が所定
温度以上となった際には前記第１触媒への排気ガスの流
入を阻止すべく前記切換弁を切換動作させる制御部を設
けたことを特徴とする排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12694591A JPH04330316A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12694591A JPH04330316A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04330316A true JPH04330316A (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=14947786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12694591A Pending JPH04330316A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04330316A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030023276A (ko) * | 2001-09-13 | 2003-03-19 | 한국델파이주식회사 | 디젤자동차용 배기가스정화장치 |
| GB2393138A (en) * | 2002-07-12 | 2004-03-24 | Ford Global Tech Llc | Introducing air to an engine exhaust |
| JP2009144678A (ja) * | 2007-12-18 | 2009-07-02 | Toyota Motor Corp | 触媒バイパス制御装置 |
-
1991
- 1991-04-30 JP JP12694591A patent/JPH04330316A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030023276A (ko) * | 2001-09-13 | 2003-03-19 | 한국델파이주식회사 | 디젤자동차용 배기가스정화장치 |
| GB2393138A (en) * | 2002-07-12 | 2004-03-24 | Ford Global Tech Llc | Introducing air to an engine exhaust |
| JP2009144678A (ja) * | 2007-12-18 | 2009-07-02 | Toyota Motor Corp | 触媒バイパス制御装置 |
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