JPS6210457A - 直噴式エンジンのピストン構造 - Google Patents
直噴式エンジンのピストン構造Info
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- JPS6210457A JPS6210457A JP60150673A JP15067385A JPS6210457A JP S6210457 A JPS6210457 A JP S6210457A JP 60150673 A JP60150673 A JP 60150673A JP 15067385 A JP15067385 A JP 15067385A JP S6210457 A JPS6210457 A JP S6210457A
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- JP
- Japan
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- piston
- cavity
- cooling cavity
- lip
- cooling
- Prior art date
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- Pending
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/28—Other pistons with specially-shaped head
- F02F3/285—Other pistons with specially-shaped head the head being provided with an insert located in or on the combustion-gas-swept surface
-
- 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
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0603—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston at least part of the interior volume or the wall of the combustion space being made of material different from the surrounding piston part, e.g. combustion space formed within a ceramic part fixed to a metal piston head
-
- 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
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0672—Omega-piston bowl, i.e. the combustion space having a central projection pointing towards the cylinder head and the surrounding wall being inclined towards the cylinder center axis
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
-
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- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
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- F02B23/0645—Details related to the fuel injector or the fuel spray
- F02B23/0654—Thermal treatments, e.g. with heating elements or local cooling
-
- 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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (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
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は直噴式エンジンにおりるピストン構造の改良に
関する。
関する。
（従来の技術）
従来より、この種直噴式エンジンのビス１−ンにおいて
、その頂部に燃焼室を構成するキャビティを形成すると
ともに、該キレビティの外周側にピストン下面に間口す
るオイル出入口を有する環状の冷却空洞を設け、エンジ
ンのクランク室からピストン下面に向けて噴出されるオ
イルジェットを上記オイル入口から冷却空洞内に導入す
ることにより、キャビティ周縁のリップ部を冷却空洞内
のオイルにより冷却して該リップ部の熱負荷を軽減し、
その耐亀裂性、耐蝕性を向上させるようにすることはよ
く知られている。
、その頂部に燃焼室を構成するキャビティを形成すると
ともに、該キレビティの外周側にピストン下面に間口す
るオイル出入口を有する環状の冷却空洞を設け、エンジ
ンのクランク室からピストン下面に向けて噴出されるオ
イルジェットを上記オイル入口から冷却空洞内に導入す
ることにより、キャビティ周縁のリップ部を冷却空洞内
のオイルにより冷却して該リップ部の熱負荷を軽減し、
その耐亀裂性、耐蝕性を向上させるようにすることはよ
く知られている。
そして、上記キャビテイ外周側の冷却空洞は通常、ピス
トン鋳造時に溶湯で加熱されて溶融する塩類等からなる
可溶性中子により形成されるが、この可溶性中子を支持
する場合、従来、例えば実開昭５７−１７１１４７号公
報に開示されるように、中子をビスｌ−ンの第１リング
溝を形成するための耐摩環で支持するにうにすることが
提案されている。
トン鋳造時に溶湯で加熱されて溶融する塩類等からなる
可溶性中子により形成されるが、この可溶性中子を支持
する場合、従来、例えば実開昭５７−１７１１４７号公
報に開示されるように、中子をビスｌ−ンの第１リング
溝を形成するための耐摩環で支持するにうにすることが
提案されている。
（発明が解決しようとする問題点）
ところで、上記ピストン頂部におけるリップ部を冷却空
洞内の冷却オイルによって効果的に冷ノ」するためには
、冷却空洞を可及的にリップに近付（プて形成すること
が好ましい。
洞内の冷却オイルによって効果的に冷ノ」するためには
、冷却空洞を可及的にリップに近付（プて形成すること
が好ましい。
しかし、上記従来のように、冷却空洞形成用の中子を耐
摩環で支持して冷却空洞をリップ部に近接させるように
すると、幅広の特殊な耐Ｉ！Ｊ環が必要であり、特にキ
ャビティに合わせて冷却空洞の中心をピストン中心に対
しオフセットさせるときには、幅が、オフセット側で狭
く、その反対側で広く形成された復雑な形状の耐摩環が
必要であった。
摩環で支持して冷却空洞をリップ部に近接させるように
すると、幅広の特殊な耐Ｉ！Ｊ環が必要であり、特にキ
ャビティに合わせて冷却空洞の中心をピストン中心に対
しオフセットさせるときには、幅が、オフセット側で狭
く、その反対側で広く形成された復雑な形状の耐摩環が
必要であった。
また、上記従来のものでは、冷却空洞形成用中子の支え
を耐ａ！環で構成しているので、冷却空洞を形成する場
合には常に耐摩環をピストン頂部に鋳込む必要がある。
を耐ａ！環で構成しているので、冷却空洞を形成する場
合には常に耐摩環をピストン頂部に鋳込む必要がある。
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、ピストン頂部におけるキャビティ周縁
のリップ部にその耐蝕性、耐亀裂性の向上を意図して特
殊材料を鋳込むこととし、かつその特殊材料を冷却空洞
形成用の中子支、えとすることにより、ビス］−ン頂部
の耐蝕性、耐亀裂性を向上させるための特殊材料を有効
利用し、その特殊材料により余分な耐摩環を用いること
なく冷却空洞形成用中子を支持して冷却空洞をリップ部
近接さぜ（ｑるにうにすることにある。
とするところは、ピストン頂部におけるキャビティ周縁
のリップ部にその耐蝕性、耐亀裂性の向上を意図して特
殊材料を鋳込むこととし、かつその特殊材料を冷却空洞
形成用の中子支、えとすることにより、ビス］−ン頂部
の耐蝕性、耐亀裂性を向上させるための特殊材料を有効
利用し、その特殊材料により余分な耐摩環を用いること
なく冷却空洞形成用中子を支持して冷却空洞をリップ部
近接さぜ（ｑるにうにすることにある。
（問題点を解決するだめの手段）
上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、頂部
にキャビティおよびその外周側に冷却空洞が形成された
直噴式エンジンのピストンの頂部に、ピストン本体より
も硬い繊維強化材等の異種材料を少なくともキャビティ
周縁のリップと上記冷却空洞の壁部とを構成するように
鋳込んだものである。
にキャビティおよびその外周側に冷却空洞が形成された
直噴式エンジンのピストンの頂部に、ピストン本体より
も硬い繊維強化材等の異種材料を少なくともキャビティ
周縁のリップと上記冷却空洞の壁部とを構成するように
鋳込んだものである。
（作用）
上記の構成により、本発明では、ピストン頂部に鋳込ま
れる異種材料はビス１−ン本体よりも高硬度であるので
、その硬度特性によりピストン頂部のリップ部の耐蝕性
、耐亀裂性が向上する。
れる異種材料はビス１−ン本体よりも高硬度であるので
、その硬度特性によりピストン頂部のリップ部の耐蝕性
、耐亀裂性が向上する。
また、上記異種材わ］はピストン頂部にそのキャビティ
周縁のリップとキャビテイ外周側の冷７．ＩＩ空洞の壁
部とを構成するように鋳込まれるので、ピストンの鋳造
時、冷却空洞を形成するための可溶性中子を上記鋳込ま
れる異種材料により支持することができる。このため、
キャビティ中心をピストン中心からオフセットさせる場
合あっても従来のＪ：うにビス１−ン外周に位置覆る複
雑の形状の耐摩環等を用いることなく、上記異種材料が
キャビティ中心と同心リング状の簡単な形状で済むとと
もに、冷却空洞をリップ部に近接させることが可能とな
り、リップ部の熱負荷軽減が図れてその耐亀裂性、耐蝕
性をより一層向上できることになる。
周縁のリップとキャビテイ外周側の冷７．ＩＩ空洞の壁
部とを構成するように鋳込まれるので、ピストンの鋳造
時、冷却空洞を形成するための可溶性中子を上記鋳込ま
れる異種材料により支持することができる。このため、
キャビティ中心をピストン中心からオフセットさせる場
合あっても従来のＪ：うにビス１−ン外周に位置覆る複
雑の形状の耐摩環等を用いることなく、上記異種材料が
キャビティ中心と同心リング状の簡単な形状で済むとと
もに、冷却空洞をリップ部に近接させることが可能とな
り、リップ部の熱負荷軽減が図れてその耐亀裂性、耐蝕
性をより一層向上できることになる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に暴づいて説明で”る。
第１図および第２図は本発明の実施例に係る直噴式エン
ジン用のビス（−ン１を示し、該ピストン１はアルミニ
ウム合金等を加圧鋳造したグイキャスト鋳物よりなる。
ジン用のビス（−ン１を示し、該ピストン１はアルミニ
ウム合金等を加圧鋳造したグイキャスト鋳物よりなる。
その頂部にはピストン頂部に間口する円形凹陥状のニヤ
１！ビテイ２が形成され、該キャビティ２は、図示しな
いシリンダヘッドにおいて吸排気弁とのレイアラ１へ上
の関係から設定される燃料噴射ノズルの取付位置に対応
するよう、ビス１−ン１の中心０１から所定寸法だけΔ
）はツ１−シた位置に設けられている。そして、上記キ
ャビティ２はピストン１の内奥部に向かって大径になる
ように奥床形状になっており、このキャビティ２の形状
によりキャビティ２周縁にはキャビティ２周口部に向か
って厚さが順減するリップ部３が形成される。
１！ビテイ２が形成され、該キャビティ２は、図示しな
いシリンダヘッドにおいて吸排気弁とのレイアラ１へ上
の関係から設定される燃料噴射ノズルの取付位置に対応
するよう、ビス１−ン１の中心０１から所定寸法だけΔ
）はツ１−シた位置に設けられている。そして、上記キ
ャビティ２はピストン１の内奥部に向かって大径になる
ように奥床形状になっており、このキャビティ２の形状
によりキャビティ２周縁にはキャビティ２周口部に向か
って厚さが順減するリップ部３が形成される。
また、上記キャビティ２よりも外周側のピストン１頂部
内には環状の冷却空洞４がキャビディ中心０２と同心状
に形成されている。該冷却空洞４は図示しないがピスト
ン１下面に開口するオイル入口およびオイル出口を有し
、該オイル入口は、ピストン１のエンジンへの装着状態
でエンジンのクランク室に配設したオイル噴出用のジエ
ン１〜パイプに対向するように設けられており、エンジ
ンの運転時、ジェットパイプから噴出されるΔイルジエ
ツ１−をオイル入口から冷却空洞４内に導入して該冷却
空洞４内を流通させた後、オイル出口からクランク室内
に戻すことにより、ピストン１ Ｔｒ４部のキャビティ
２周辺部を冷却するＪ：うになされている。
内には環状の冷却空洞４がキャビディ中心０２と同心状
に形成されている。該冷却空洞４は図示しないがピスト
ン１下面に開口するオイル入口およびオイル出口を有し
、該オイル入口は、ピストン１のエンジンへの装着状態
でエンジンのクランク室に配設したオイル噴出用のジエ
ン１〜パイプに対向するように設けられており、エンジ
ンの運転時、ジェットパイプから噴出されるΔイルジエ
ツ１−をオイル入口から冷却空洞４内に導入して該冷却
空洞４内を流通させた後、オイル出口からクランク室内
に戻すことにより、ピストン１ Ｔｒ４部のキャビティ
２周辺部を冷却するＪ：うになされている。
さらに、上記ピストン１の頂部には、第１図で斜線部分
の範囲に、ビス１ヘン本体の材料よりも硬くかつ熱伝導
性に１憂れた異種材料としての繊維強化材５が、上記キ
ャビティ２周縁のリップ部３と上記環状の冷Ｗ空洞４の
内側上壁部４ａとを構成するように一体に鋳込まれてい
る。尚、第２図中、６〜８はリング溝である。
の範囲に、ビス１ヘン本体の材料よりも硬くかつ熱伝導
性に１憂れた異種材料としての繊維強化材５が、上記キ
ャビティ２周縁のリップ部３と上記環状の冷Ｗ空洞４の
内側上壁部４ａとを構成するように一体に鋳込まれてい
る。尚、第２図中、６〜８はリング溝である。
したがって、上記実施例においては、ピストン１の頂部
にピストン本体よりも硬い繊維強化材５がキャビティ２
周縁のリップ部３を構成するように鋳込まれているので
、その繊維強化材５の持つ硬度特性によりピストン１の
リップ部３の耐亀裂性、耐蝕性を向上させることができ
る。
にピストン本体よりも硬い繊維強化材５がキャビティ２
周縁のリップ部３を構成するように鋳込まれているので
、その繊維強化材５の持つ硬度特性によりピストン１の
リップ部３の耐亀裂性、耐蝕性を向上させることができ
る。
しかも、上記繊維強化材５の外周面は冷却空洞４の内側
上壁部４ａをも構成しているので、ビス１ヘン１のｖｉ
造時、ピストン中心０１からオフセットした位置にある
冷ｆＡ空洞４を形成するための可溶性中子を上記繊維強
化材５により支持することができる。このため、従来の
ように特殊形状の耐摩環を要することなく、繊維強化材
５がキレピティ中心０２と同心リング状の簡単な形状で
済むとともに、冷却空洞４をリップ部３に近接配置でき
、リップ部３を冷却空洞４内の冷却オイルにより有効に
冷却してその熱負荷を軽減することができ、Ｊ：ってリ
ップ部３の耐亀裂性、耐蝕性をより一層向上させること
ができる。
上壁部４ａをも構成しているので、ビス１ヘン１のｖｉ
造時、ピストン中心０１からオフセットした位置にある
冷ｆＡ空洞４を形成するための可溶性中子を上記繊維強
化材５により支持することができる。このため、従来の
ように特殊形状の耐摩環を要することなく、繊維強化材
５がキレピティ中心０２と同心リング状の簡単な形状で
済むとともに、冷却空洞４をリップ部３に近接配置でき
、リップ部３を冷却空洞４内の冷却オイルにより有効に
冷却してその熱負荷を軽減することができ、Ｊ：ってリ
ップ部３の耐亀裂性、耐蝕性をより一層向上させること
ができる。
尚、上記実施例では、繊維強化材５をリップ部３のみを
構成するようにピストン１頂部に鋳込／νだが、リップ
部３のみならずリップ部３からピストン１外周面に亘る
ように拡大して鋳込むようにしてもよい。
構成するようにピストン１頂部に鋳込／νだが、リップ
部３のみならずリップ部３からピストン１外周面に亘る
ように拡大して鋳込むようにしてもよい。
また、上記実施例では、ピストン１頂部に繊維強化材５
を鋳込んだ構造としたが、それに替えて例えばピストン
本体よりも硬い金属発泡体等を鋳込んでもよく、上記実
施例と同様の作用効果を奏することができる。
を鋳込んだ構造としたが、それに替えて例えばピストン
本体よりも硬い金属発泡体等を鋳込んでもよく、上記実
施例と同様の作用効果を奏することができる。
さらに、本発明は、上記実施例の如く、キャビティ中心
０２、したがって冷却空洞４の中心がピストン中心０１
からオフセットしたピストン１のみならず、円中心０＋
、０２が一致したピストンにも適用できるのは言うま
でもない。
０２、したがって冷却空洞４の中心がピストン中心０１
からオフセットしたピストン１のみならず、円中心０＋
、０２が一致したピストンにも適用できるのは言うま
でもない。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、直噴式エンジン
のビス１−ン頂部にピストン本体よりも硬い異種材料を
鋳込み、該異種材料で少なくともキャビティ周縁のリッ
プ部とキャビテイ外周側の冷却空洞の壁部とを構成する
ようにしたことにより、異種材お１を冷却空洞形成用の
中子支えとして有効に利用し、その異種材料によりｉ４
Ｐ！環を用いることなく冷却空洞をリップ部に近接配
置してリップ部の熱負荷を軽減でき、よって異種材料の
持つ特性と相俟ってピストン頂部のリップにお（プる耐
亀裂性、耐蝕性を大幅に向上させることができる。
のビス１−ン頂部にピストン本体よりも硬い異種材料を
鋳込み、該異種材料で少なくともキャビティ周縁のリッ
プ部とキャビテイ外周側の冷却空洞の壁部とを構成する
ようにしたことにより、異種材お１を冷却空洞形成用の
中子支えとして有効に利用し、その異種材料によりｉ４
Ｐ！環を用いることなく冷却空洞をリップ部に近接配
置してリップ部の熱負荷を軽減でき、よって異種材料の
持つ特性と相俟ってピストン頂部のリップにお（プる耐
亀裂性、耐蝕性を大幅に向上させることができる。
図面は本発明の実施例に係るピストンを示し、第１図は
その頂面側からの平面図、第２図は第１図のＩＩ−、Ｉ
Ｉ線断面図である。 １・・・ピストン、２・・・キャビティ、３・・・リッ
プ部、４・・・冷却空洞、４ａ・・・内側上壁部、５・
・・繊維強化材。 第１図
その頂面側からの平面図、第２図は第１図のＩＩ−、Ｉ
Ｉ線断面図である。 １・・・ピストン、２・・・キャビティ、３・・・リッ
プ部、４・・・冷却空洞、４ａ・・・内側上壁部、５・
・・繊維強化材。 第１図
Claims (1)
- （１）頂部にキャビティおよびその外周側に冷却空洞が
形成された直噴式エンジンのピストンにおいて、ピスト
ン頂部にピストン本体よりも硬い異種材料が少なくとも
上記キャビティ周縁のリップ部と上記冷却空洞の壁部と
を構成するように鋳込まれていることを特徴とする直噴
式エンジンのピストン構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60150673A JPS6210457A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | 直噴式エンジンのピストン構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60150673A JPS6210457A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | 直噴式エンジンのピストン構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6210457A true JPS6210457A (ja) | 1987-01-19 |
Family
ID=15501970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60150673A Pending JPS6210457A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | 直噴式エンジンのピストン構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6210457A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5511521A (en) * | 1993-11-26 | 1996-04-30 | Mahle Gmbh | Light-alloy piston with a combustion bowl |
| US5560334A (en) * | 1992-12-23 | 1996-10-01 | Metal Leve S.A. Industria E. Comercio | Piston with a reinforcing insert |
| JP2006217719A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Fujitsu Ltd | 圧電アクチュエータ、その製造方法、その駆動方法、及び、磁気ディスク装置 |
-
1985
- 1985-07-08 JP JP60150673A patent/JPS6210457A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5560334A (en) * | 1992-12-23 | 1996-10-01 | Metal Leve S.A. Industria E. Comercio | Piston with a reinforcing insert |
| US5511521A (en) * | 1993-11-26 | 1996-04-30 | Mahle Gmbh | Light-alloy piston with a combustion bowl |
| JP2006217719A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Fujitsu Ltd | 圧電アクチュエータ、その製造方法、その駆動方法、及び、磁気ディスク装置 |
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