明锐氧传感器 案例:斯柯达明锐发动机故障灯点亮
案例:斯柯达明锐发动机故障灯点亮
斯柯达明锐
在发动机工作过程的压缩和做功行程,汽缸内的高压气体会由活塞与汽缸壁的缝隙漏入曲轴箱,俗称曲轴箱窜气。窜入曲轴箱的气体会对润滑油的品质造成一定影响,同时也会导致曲轴箱压力升高而使相关油封等提早损坏。因此,在现代发动机中均设置有曲轴箱通风系统,此系统可及时将曲轴箱窜气引出并导入进气管路。这样既可减少曲轴箱窜气对润滑系统的影响,也可使窜气中的可燃烧成分再次进入汽缸燃烧,减少能源浪费。
曲轴箱通风系统的设置需要增加通风及控制管路,而因接口连接不紧、管路老化折损、相关阀门卡滞等原因造成的管路泄漏是曲轴箱通风系统常见的故障。因曲轴箱窜气成份特点和曲轴箱通风系统管路特点,曲轴箱通风系统管路泄漏后的故障现象有着自身的特点。正确把握曲轴箱通风系统管路泄漏引发的故障特点,合理检测、调取、分析相关数据参数,就能使我们快速准确地诊断相关故障并加以排除。
下面以一例斯柯达明锐汽车曲轴箱通风调节阀漏气而引发故障的具体案例来分析发动机曲轴箱通风系统的结构特点、工作机理、故障形态特点及对应的故障诊断分析思路和方法。
故障现象
一辆上海大众生产的斯柯达明锐轿 车,配备了1. 8 T S I发动机,行驶里程约 95,000km,车主反映该车在正常行驶过程 中发动机的故障灯突然点亮,随后出现早上 冷车启动时发动机有轻微抖动的现象。
故障诊断与排除
因该车发动机故障灯已经点亮,说明 发动机控制单元的自诊断系统已经检测到 并储存相关故障信息,所以接车后首先用VAS5052B电脑诊断仪对发动机进行检查。通过VAS5052B电脑诊断仪发现发动机控制单元中存储一个可以清除的故障码00368/P0171,含义为汽缸列1系统过稀/偶然。读取相关数据,氧传感器、过量空气系统λ调节值等参数数值都与读取的故障码相一致,说明00368/P0171这个故障码真实可信。
00368/P0171这个故障码经常见到,发动机控制单元生成并储存该故障码的原因是氧传感器输入发动机控制单元的信号电压过低或伴随较高的正燃油修正值,发动机控制单元据此判断系统混合汽偏稀。导致这个故障码的原因有:氧传感器故障、线路故障、燃油压力过低、喷油器堵塞、空气流量计故障、进气管路漏气、排气管路漏气等。
该车已行驶95,000km,本着“故障检查与常规检查并举,修理作业和维护作业兼顾”的原则,先对故障易发的燃油供给系统和线路、管路做常规性的检查和保养。
首先目视检查低压燃油管路、高压油泵及高压燃油管路,没有发现漏油现象。目视检查发动机控制系统线束导线,没有破损现象。检查线束相关各插接器,连接正常无松动现象。目视检查进气相关各管路没有发现明显的脱落、松动现象。
然后将燃油压力表VAG318接到发动机右前舱低压燃油管中,检测低压油泵燃油压力。启动发动机,读取燃油压力表VAG318上的燃油压力为5.5bar(1bar=105Pa),与标准值(4.0~5.5bar)相比,正常。拆下喷油器进行超声波清洗后进行燃油喷射试验,喷油量和油束也没有发现异常情况。
至此,常规检查和保养作业告一段落,没有发现和故障相关的异常情况,为给下一步的诊断检查作业指向明确,利用VAS5052B电脑诊断仪再次调取故障发生时发动机控制单元的相关数据(图1),深入进行分析。
图1 故障发生时发动机控制单元的相关数据
调取的数据显示汽缸列1的氧传感器 电压为0.18V(正常值为0.10~0.85V), 该电压值明显偏低;汽缸列1的λ调节值为 11.7%(正常值为-10%~10%),该调节值 已经超出正向极限。这两个数据都支持混 合汽过稀,与调取的故障码00368/P0171 完全吻合。但这两个数据也只能说明故障 码的真实性,而无法提供故障部位及原因 的指向。
进一步分析其他相关数据,发现了一 些问题。发动机数据块显示该车故障发 生时怠速转速为76 0 r/mi n,符合规定值 (660~860r/min);平均喷油时间1.02ms, 也与规定值(0.50~1.00ms)相吻合,甚至还 略高一些。但对应的节气门角度(电位计)只 有1.2%,低于正常值(规定值为0~3.0%, 正常一般在2.0%);进气量1.7g/s,也低于正 常值(1.9~2.1g/s);相对负荷12.8%,同样 低于正常值(规定值为15.0%~25.0%,正常 车辆一般为18.0%)。这些数据之间存在一 定矛盾,但也正是这些矛盾基本指明了该车 故障的方向。
数据块中较低的三个参数(节气门开 度、进气量和相对负荷)是相互印证的,在 发动机转速一定的情况下,较小的节气门开 度对应的进气量偏低,较小的节气门开度和 偏低的进气量对应的相对负荷较小。但在正 常情况下,偏小的节气门开度和偏低的进气 量是不支持正常的平均喷油时间(平均喷油时间对应每循环喷油量)和怠速转速的。相关数据之间的矛盾只能说明一个问题,那就是进气及其相关管路存在漏气点。
因为进气及其相关管路有漏气点,使一些空气未经节气门的控制和空气流量计的计量便进入汽缸。这些漏入汽缸的空气使发动机维持正常怠速需要从正常进气管道(空气滤清器、空气流量计、节气门体)获得空气的需求减少,因而才会出现正常的怠速值,却对应较低的节气门开度和进气量。而发动机控制单元根据较低的进气量计算出来的基本喷油脉宽自然也是偏低的,较低的喷油脉宽对应较低的喷油量,较低的喷油量和正常的进气量(包含漏入部分)就形成了较低的混合汽浓度。氧传感器因此向发动机控制单元反馈混合汽过稀的信号电压,发动机控制单元据此对喷油脉宽进行修正,就出现了高达11.7%的汽缸列1的λ调节值。因为发动机控制单元已经根据氧传感器的反馈信号对喷油脉宽进行了修正,所以也就出现了和正常车辆一样的1.02ms的正常平均喷油时间。因为发动机控制单元依据氧传感器反馈信号对喷油脉宽的修正对应汽缸列1的λ调节值已经到达了极限,所以经过一个检测周期后,发动机控制单元的自诊断系统就生成并储存了故障码00368/P0171。
至此,该车故障基本确定是因为进气及其相关漏气造成的。下面检查的重点就是找出漏气的具体部位并加以排除。再次对进气及其相关管路进行目视和触摸检查,还是没有发现有脱落、松动及破损的地方,看来漏气的部位比较隐蔽,只好在发动机怠速运转时用化油器清洗剂沿着进气及其相关管路进行喷射干扰试验,试验包括相关的系统和部件。当喷到曲轴箱通风系统油气分离器上的调节阀时,读取的相关数据发生了明显的变化(图2):λ调节值和氧传感器电压基本恢复正常,说明漏气应该就在此处。
图2 干扰试验至曲轴箱通风系统调节阀处时 的数据流
于是拆下曲轴箱通风系统油气分离器上的调节阀进一步拆检,发现调节阀内的膜片已发生严重变形(图3),造成曲轴箱通风系统油气分离器上的调节阀漏气,使一定量的外部空气未经空气流量计计量便进入进气歧管,从而使该车发动机发生相应故障。该车故障的具体原因终于找到,于是更换新的曲轴箱通风系统油气分离器,启动发动机,用VAS5052B故障诊断仪重新读取相关发动机数据流,相关数据恢复正常(图4)。节气门角度2.2%,进气量2.5g/s,相对负荷16.5%,都与正常车辆一致。交车一段时间后回访,车主告知车辆已行驶近1000km,没有出现原有故障现象,确认故障已经排除。
图3 故障车辆损坏变形的调节阀膜片
图4 更换曲轴箱通风系统油气分离器后的 发动机数据流
维修小结
上海大众公司的斯柯达明锐汽车的曲轴箱通风系统的流量调节阀与油气分离器制成一体,其外观与相关管路的关系如图5所示。油气分离器的作用是将曲轴箱窜气进入进气歧管之前将曲轴箱窜气中的机油与窜气分离,防止窜气中的机油成份进入汽缸燃烧而产生大量的积炭,同时也可防止机油的异常消耗。流量调节阀的作用是根据曲轴箱内的窜气量和发动机的负荷大小来自动调节曲轴箱的通风量,从而使曲轴箱的通风量能够和发动机的工况相匹配。
图5 故障车辆上调节阀的安装位置示意图
流量调节阀的结构如图6所示,主要由膜片、弹簧和一些管、孔组成。膜片的上方通过左边的小孔与大气相通,从而使膜片上方的压力始终等于大气压;膜片的下方安装一个弹簧,并通过两个管孔与曲轴箱和进气歧管相通,膜片下方的压力由弹簧的弹力、曲轴箱的窜气压力和进气歧管的进气压力共同形成。
图6 安装在油气分离器上的调节阀的结构
发动机工作时,调节器膜片上方的压力保持不变,而膜片下方的压力会随着进气歧管的压力和曲轴箱的窜气程度不同而发生变化,就使得膜片可以根据下方压力的不同而处于不同的位置,而使通风开口的大小有所不同,从而调节曲轴箱的通风量。如在发动机大负荷时,一方面因汽缸压力的增大而使窜气量增多,而窜气量的增多又会使曲轴箱的压力增高;另一方面在发动机大负荷时,进气歧管的压力也会较大。两方面结合就使得膜片下方的压力升高,而使膜片上移,通风口增大,曲轴箱的通风量增多。反之,在发动机小负荷时,通风量减少。
调节器中的膜片同时也有效地将大气与曲轴箱通风管路隔绝,从而防止外界的新鲜空气经调节器进入进气管道。而本车的故障就是因为调节器的膜片在图6所示位置处发生了变形,而使外界的空气未经节气门的控制和空气流量计的计量而由曲轴箱通风管路进入了汽缸,最终造成了混合汽过稀。
点评
关于混合汽浓度偏稀的故障原因,作者在本案例中进行了较为全面的分析,主要包括“进气多、喷油少和传感器输入信号有误”等三个方面。
但如何科学有序地进行这三个方面的故障排查,才是检修技术的关键。本案例中,作者根据先前的原因分析,按照“先燃油喷射拆检、再氧传感器信号分析、最后进气系统测试”的流程进行了故障排查,虽然最终排除了故障,但其诊断流程的合理性还是值得探讨的。
通常,在初步明确故障现象的前提下,我们首先要做的就是利用诊断仪器与车辆进行通讯,读取相关的故障信息,并以此为引导,对相关的数据流进行读取和分析。作者最初也进行了故障信息和数据流的读取,确认了故障的真实性,但遗憾的是,并没有利用数据流对故障进行深入的测试。假如在此阶段,从进气歧管人为喷注些许燃料(如汽油或清洗剂等),观察数据流中氧传感器的信号电压值,就可以很直观地判断出氧传感器工作是否正常(此情况下,氧信号电压值应变大)。
另外,比较进气系统漏气和燃油喷射量这两个检测项目,显然燃油喷射量检测的复杂程度要远大于进气系统的检测。
综上所述,此案例按照“先氧传感器信号分析、再进气系统测试、最后燃油喷射拆检”的流程进行故障排查才更合理。
烧机油须知!十三年的上海大众斯柯达老明锐烧机油动力差终结篇
都说情人还是老的好,车子还是老的怀旧。这台2007年的斯柯达明锐冠军版,对标当时的大众速腾冠军版,是一台低调而实在的好车。常言道,千里马常有但伯乐不常有,这台明锐算是遇到了明主,先看看我们这位车友,对这台神奇的明锐做了哪些升级和改造。
看看吧,多牛X的车主啊,愣是把这台明锐改成了明锐中的劳斯莱斯。但是无论多牛的劳斯莱斯版明锐,都躲不过烧机油的命运,就像人类躲不过癌症的命运一样,要解决只能通过基因的改良来实现,所以对于烧机油的问题,关键不在于大修,而在于大修的同时对其缺陷结构的改变,说白了,是要对他重新进行基因编辑改良。
来的就是他,不惊艳,但是耐看耐用的老明锐,属于懂车宝宝们的最爱,但是不受普通人待见。
干净整洁的机舱彰显了车主的人品车品,同时也说明这台明锐收到与众不同的待遇。
车辆铭牌,每一台车的身份证。看年龄,已经是13年的老姑娘了,但是风韵犹存。
骚气的红头点火线圈,至少红色给人看了有运动的感觉,至于坊间传闻红头线圈比黑头线圈马力大,这个我就不清楚了。
侧面看他没有修长的车身,但是给人一种硬朗的感觉,是个爷们,不娘!
平平无奇的尾部,耐看但不惊艳。这个是第一批明锐,后来小改的明锐的尾灯就是一排LED的双C造型了。
这个明显不是明锐的仪表,之前改装的单子上已经看过了,仪表为了配合ESP而改动过了。
春宵一刻值千金,啊不对!是一寸光阴一寸金,反正就是时间宝贵,时间紧迫的意思,赶紧拆吧。
断开线束和管路
顶起来放掉油水。铝合金的元宝梁和摆臂是不是看着很爽啊
放掉油水液,准备拆掉元宝梁
取下元宝梁,上面的一切附件都完好,橡胶件都完美,没啥好更换的。
松开排气管螺母和半轴螺丝
顺带发现这个真空管不好了,脆了,老化断裂了,换新的。
取出发动机,举起车身,两者分离
整个发动机和变速箱都下来了,只要你下来了,我就能慢慢收拾你。
小哥们开始分解发动机
老师傅齐上阵,抓紧时间分解,车友等着提车呢。
拆卸涡轮中……
这边拿掉进气歧管
拆的直剩下秃机
继续分解……
看到链条了,明显是换过的,张紧器改机了,链条也改进了,但是轨道为什么没换呢。
打开气门室盖,发现里面很干净,真的,这么干净的发动机,很少见,平时保养得不错。
看看,金属的本色,一点油泥都没有,真的,有史以来最干净的一台888了。
取出摇臂和顶筒,发现有几个顶筒有点泄压了,没事,全套换。
拿掉气缸盖,看到燃烧室,呵呵,很多积碳是不是,这个不奇怪,忽略不计。
虽然这台车之前修的很讲究,但是这个变速箱的半轴油封似乎有点对不起观众了,这种打胶太不专业了。
拿掉气缸盖之后,发现气门是干的,但是很多积碳。
拆的时候,一个飞轮螺丝边缘毛掉了,没关系,换新的,讲究,不将就。
拿掉油底壳,感觉这个机油泵和档油板似乎和之前的不一样啊。那当然了,因为是一代的EA888,和二代的结构基本相同,但是还是有少许区别的。
发动机和变速箱结合部有红的油迹,机油不可能是红色的,那肯定是变速箱油,拆下啦一看,果然,变速箱前油封漏油了,没事,换新的。
继续分解,拿掉机油泵之后,看到上油底壳。
拿掉上油底壳,看到曲柄连杆机构,就是曲轴和连杆和活塞的学名。
螺丝太紧了,花纹干坏三根,换新的。
拿掉曲轴,发现几道瓦拉掉了,要换新的
挨个气缸取出活塞
总体还是很干净,但是干净不代表就没问题。
活塞环已经被积碳堵塞,而且这种是老结构的薄环,所以活塞也要一起换掉。
好了,全部分解完毕,就等着拿走。
本地镗缸磨轴的师傅过来把东西都拿走,先做清洗,再看是否磨损。
顺带把气门导管和气门油封都给一起带走,如果不好,直接换了。
所有东西都放进这个超声波池子里做清洗,泡几个小时,来一会池震。
清洗的师傅在吹气门座孔内的积碳。
师傅敲出磨损的气门导管
16根导管全部换掉
敲入新的气门导管
一根敲好了,一根还没敲
气门座圈要铰过,不然接触面积不好
洗干净之后发现,缸体有轻微拉伤,手指甲抠上去,有点感觉,必须镗缸了。
开始镗缸,先挖孔
挖第二个
然后镶缸套,四个炮筒似的缸套,不过不要着急,会加工成原样的。
镶入缸套后,把缸套切成出厂气缸的尺寸。
然后对气缸进行精磨,达到最后的尺寸和内表面的粗糙度。
最后研磨气门,让气门的密封性达到最佳效果
镗缸的师傅把加工好的东西都送回来了。
送回来不代表就直接可以用,我们自己还要做进一步的清理工作。
准备好改进版的活塞
厚环配波浪环,不改进不解决问题。
变速箱前油封,日本NOK的
新油封到位,旧的就可以扔了,这下不会漏油了,至少撑几年没问题。
漏油又打胶的旧半轴油封好下岗了,看着就碍眼。
用自制专用工具敲入新的半轴油封。
另一边也换掉
这样看上去才舒服嘛
另一边也是,至少不能有那种胶水糊在外面的感觉,对吧
然后对变速箱外表面做清洗,虽然修的是发动机不是变速箱,但是看到脏了不处理干净心里不舒服。
一遍洗,一遍刷,然后再吹干,反复多次之后,就干净了。
说到这里,前奏工作基本完成了,接下来就是安装工作了。可能又有不少抬杠的哥们要搬出那套香不香理论了。
比如说,你这么大动干戈的修发动机,换个拆车二手的发动机不香吗?
又比如说,某宝上全新的秃机才多少钱,你花这个价格修发动机,划得来的吗,直接换个秃机不香吗?
我常常被这样的言论搞得差点买块豆腐自己一头撞S。你买个拆车二手发动机,就一定比你原车的好吗?人家好好的发动机,自己不用要拆下来当二手的卖你,那个人不是活雷锋就是神经病。就算卖你发动机的卖家信用很好,如果二手发动机有问题给你质保或者免费更换一个,你们发动机抬上抬下一次的工时费你付还是卖家给你承担?
还有那些更加天真无邪的哥们,新的原厂秃机多少钱一个你知道吗? 你们所谓的那种一万出头的可能是原厂机头吗,有兴趣的车友看看我之前写的一篇文章,是一台速腾,买的就是这种副厂件或者旧件拼装的机器,是什么后果,我把链接放底下的“了解更多”,你们自己点进去看。
说一千道一万,S头的买卖有人做,赔本的买卖没人做。不要相信那些所谓的省钱方案,那些都是套路你的,实实在在把车修好,才是王道。
万丈高楼平地起,整个发动机从缸体起。先换新的大瓦,然后使用发动机初装油,以前都是打机油的,现在用初装油,能更好的保护启动瞬间不被拉伤。
安装大瓦盖和曲轴。
按规定力矩和顺序拧紧大瓦螺丝
之前拧毛的三个螺丝,找了三个替代的螺丝,是奥迪Q5发动机支架垫的螺丝,螺丝头部略微不同,但是螺纹尺寸和强度等级一样,原装感很强。
三个螺丝到位,原装感很强吧。
安装活塞,使用专用尺寸的钳子,非常舒服。
连杆螺丝一样要用公斤扳手按规定力矩拧紧
装上上油底壳。
装好后油封
机油泵和档油板到位
装好油底壳和油位传感器。第一代888发动机是没有油位传感器的,要不怎么说这个车友牛呢,人家自己加装的,而且实现了功能。
水泵小齿轮螺丝,之前的内齿滑了,没事,家里有备货,换新的。
更换平衡轴油封
已经换好的平衡轴油封
新的皮带
刹车真空泵漏油,换掉旧的密封圈
洗干净之后换上新的加强版密封圈
之前坏掉的飞轮螺丝,换新的原厂的,哥从来不用副厂的东西,包括一个螺丝
所有的飞轮螺丝都要打螺纹胶,避免漏油
装好飞轮盘
缸体倒过来,新的活塞和镜面的汽缸壁,看着真舒服。
缸体和变速箱对接
凸轮轴铝座里面的密封圈必须更换新的。
换掉链条轨道,旧的已经破裂了
抬上气缸盖
按规定力矩和顺序拧紧缸盖螺丝
更换新的火花塞
16个原厂液压顶柱,全部换掉
安装液压顶柱中…………
放好摇臂和顶柱,凸轮轴轴瓦上涂上初装油
放好凸轮轴
盖上气门室盖
四个喷油嘴换新的
喷油嘴更换中……&……
机油格底座密封垫换新的
更换新的机油散热器
更换改进版正时链条和轨道
机油尺套管的密封圈已经老化,还被人打了胶水,唉,细节决定成败,强调过多少次了,之前的修理工太不应该了。
换新的密封圈,日本NOK的氟胶圈,耐油耐高温。
新的水泵+新的机油散热器,看着舒服,更重要的是可靠啊
机油格底下有个单向阀柱子,上面的密封圈老化了
更换新的密封圈
水泵铁水管上的密封圈也老化了,而且还涂了胶水,我真的不明白,为什么不应该打胶的地方很多修理工就是喜欢打胶。
处理干净,换新的密封圈,还是日本NOK的氟胶圈。
把涡轮增压装回去
翻新好的刹车真空泵到位,又可以顶好几年用了。
继续安装中…………
布置好线束,可以上进气歧管了
另一边安装涡轮的进气软管
安装进气歧管之前又发生了啼笑皆非的一幕,看看红色螺丝,五金店买的吧,无奈,翻找出两个原厂带法兰面的螺丝。哥说过,就算是一个螺丝,也要用原厂的。
装上进气歧管,配上原厂螺丝,看着心里舒坦了。
氧传感器被熏黑成这样,没事,洗洗干净呗
药水里泡一泡,然后牙刷刷一刷
“铛铛铛铛”,干净如新,这样就敏感了,精准了,排放就好了。
安装三元催化。
装好皮带,从侧面看,很舒服了。
正面看,也很舒服,清爽的发动机
背面看也是,怎么看怎么都顺眼。
改进的抱箍和新的软管,不会油腻腻了。
发动机和变速箱进入机舱
固定好两边的螺丝
举起车子,安装下面
装元宝梁
刹车盘车主加大过,但是固定的螺丝少一个,要求加原装的螺丝,安排!
原车前挡玻璃挡水板破裂,虽然和本次大修无关,但是哥是个完美主义者,必须换新的。
把雨刮喷嘴按到新的挡水板上
老化的真空管换新的,安全有保障。
连接好线束,装好电瓶,基本就有模有样了。
废气阀,用自己的专利作品。分离的彻底干净。当然了,昨天才收到专利局的通知,已经进入程序,在不久的将来会和大家见面。
加防冻液
使用极护机油。
激动人心的时刻到了,成败在此一举,启动!
一把就打着,排气管一股蓝烟。不用怕,是因为活塞泡过机油,一会就好了。
加注冷媒R134,使用日本电装冷媒。
然后去做四轮定位,动过底盘的都要做定位,避免日后吃胎和跑偏。
数据调试中…………
光说不练假把式,大修完的车子,都要经过高速的洗礼。
上了高速之后,心中的一块大石落地。发动机动力强劲,声浪迷人,油门底下感觉又取之不尽用之不竭的动力储备,这一把稳啦。
然后下高速之后,留个纪念。
试车回来之后,第二天顶起来检查,底部无任何漏油漏水,无任何故障码,各项数据流都正常,完美交车!
对于EA888烧机油的文章写了也不少了,说到底还是设计上的问题导致他烧机油,很多车友问,那你修好了之后就不烧了吗?答案是肯定的,但是要加条件的。什么条件呢?
1、你必须按时保养换油换滤芯,这里的滤芯不仅仅是机油滤芯,还有空气滤芯和汽油滤芯。如果你不按时换油做保养,那发动机给你修的再好也经不起你毁车。
2、使用高级别的机油,最好是全合成的机油。因为涡轮增压的发动机,高温高压,对机油品质要求高,你看每台我们修完的机器,加的不是极护就是美孚黑钻,自然吸气的车子或许对机油还可以妥协一下,但是涡轮增压+直喷的车子,机油一定要用的好。
3、要注意平时对积碳的处理。怎么处理呢?平时隔一两箱汽油就加一次燃油添加剂,同时开个两万公里左右的保养得时候,挂个吊瓶清洗下进气道,薄薄的积碳挂吊瓶还是可以清洗干净的,但是等你积累到很厚实的时候,那只能拆进气歧管挖煤了。燃油添加剂这个东西,在欧洲和日本还有美国等发达国家,都是已经添加到成品油里销售给你的,而我们国内似乎没有,所以需要自己往里倒添加剂,市面上的添加剂很多,为了避嫌,这里就不说了,大家可以私下问我。
这次维修就这样轻松愉快的结束了,各位小伙伴们,还是老规矩,请多多点赞和转发。另外关于那个文中提及的买了所谓的新发动机上当的速腾车友的文章,可以点击下方的“了解更多”,里面有详细内容,谢谢。
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