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汽车ABS系统检修毕业论文

 

毕业设计

 

题目汽车ABS系统检修

所在系机电工程系

专业班级07汽车电子

学生姓名

学生学号

指导老师

 

汽车ABS系统检修

摘要:

经济日新月异,汽车行业已经成为我国的重要经济支柱,人们对汽车的要求越来越高,全面的对汽车制动系统的认识了解,对行车安全很重要。

汽车的制动性能直接影响着行车安全,制动系统的技术状况则决定了制动性能的好坏,对于一定结构的汽车,需要正常的维护以保持制动系良好的技术状况,在行车过程中发现制动系有故障或存在隐患,要及时查明原因并排除,以保证行车安全及延长汽车的使用寿命。

关键词:

分析、检修、排除、安全

[正文]:

一、汽车ABS的基本知识

(一)ABS的组成与工作原理

1、ABS的组成

通常,ABS是在普通制动系统的基础上加装车轮速度传感器、ABS电控单元、制动压力调节装置及制动控制电路等组成的

2、ABS的工作原理

制动过程中,ABS电控单元(ECU)不断地从传感器和获取车轮速度信号,并加以处理,分析是否有车轮即将抱死拖滑。

如果没有车轮即将抱死拖滑,制动压力调节装置不参与工作,制动主缸和各制动轮缸相通,制动轮缸中的压力继续增大,此即ABS制动过程中的增压状态。

如果电控单元判断出某个车轮(假设为左前轮)即将抱死拖滑,它即向制动压力调节装置发出命令,关闭制动主缸与左前制动轮缸的通道,使左前制动轮缸的压力不再增大,此即ABS制动过程中的保压状态。

若电控单元判断出左前轮仍趋于抱死拖滑状态,它即向制动压力调节装置发出命令,打开左前制动轮缸与储液室或储能器的通道,使左前制动轮缸中的油压降低,此即ABS制动过程中的减压状态。

二、汽车ABS的功用与使用特点

(一)ABS的功用

制动性能是汽车主要性能之一,它关系到行车安全性。

评价一辆汽车的制动性能最基本的指标是制动加速度、制动距离、制动时间及制动时方向的稳定性。

制动时方向的稳定性,是指汽车制动时仍能按指定的方向的轨迹行驶。

如果因为汽车的紧急制动(尤其是高速行驶时)而使车轮完全抱死,那是非常危险的。

若前轮抱死,将使汽车失去转向能力;若后轮抱死,将会出现甩尾或调头(跑偏、侧滑)尤其在路面湿滑的情况下,对行车安全造成极大的危害。

汽车的制动力取决于制动器的摩擦力,但能使汽车制动减速的制动力,还受地面附着系数的制约。

当制动器产生的制动力增大到一定值时,汽车轮胎将在地面上出现滑移。

其滑移率δ=(Vt-Va)/Vt×100%

式中:

δ--滑移率;Vt--汽车的理论速度;Va--汽车的实际速度。

据试验证实,当车轮滑移率δ=15%一20%时附着系数达到最大值,因此,为了取得最佳的制动效果,一定要控制其滑移率在15%一20%范围内。

ABS的功能即在车轮将要抱死时,降低制动力,而当车轮不会抱死时又增加制动力,如此反复动作,使制动效果最佳。

(二)ABS的使用特点

1、ABS的使用特点

  1、 在低附着系数的路面上制动时,应一脚踏死制动踏板 

  2、 能在最短的制动距离内停车 

  3、 制动时汽车具有较高的方向稳定性

2、各种ABS在以下几个方面都是相同的:

1 ABS只是汽车的速度超过一定以后(如5km/h或8km/h),才会对制动过程中趋于抱死的车轮进行防抱死制动压力调节。

2 在制动过程中,只有当被控制车轮趋于抱死时,ABS才会对趋于抱死车轮的制动压力进行防抱死调节;在被控制车轮还没有趋于抱死时,制动过程与常规制动系统的制动过程完

全相同 

3 ABS都具有自诊断功能,能够对系统的工作情况进行监测,一旦发现存在影响系统正常工作的故障时将自动地关闭ABS,并将ABS警示灯点亮,向驾驶发出警示信号,汽车的制动系统仍然可以像常规制动系统一样进行制动。

3、ABS使用中注意的问题

1、更换制动器或更换液压制动系部件后,应排净制动管路中的空气,以免影响制动系统的正常工作。

2、装有ABS的汽车,每年应更换一次制动液。

否则,制动液吸湿性很强,含水后不仅会降低沸点,产生腐蚀,而且还会造成制动效能衰退。

3、检查ABS防抱死制动系统前应先拔去电源

三、汽车ABS系统的诊断

(一)ABS系统的诊断与检查

1ABS电控系统故障检测与诊断的方法

1.初步检查

    初步检查是在ABS系统出现明显故障而不能正常工作时首先采取的检查方法,例如ABS故障指示灯亮着不熄,系统不能工作。

检查方法如下:

    ①检查驻车制动(手刹)是否完全释放;②检查制动液液面是否在规定的范围之内;③检查ABS电控单元导线插头、插座的连线是否良好,连接器及导线是否损坏;④检查导线连接器(插头与插座)和导线的连接或接触是否良好;⑤检查所有的继电器、熔断丝是否完好,插接是否牢固;⑥检查蓄电池容量和电压是否在规定的范围内;检查蓄电池正、负极导线的连接是否牢靠,连接处是否清洁;⑦检查ABS电控单元、液压控制装置等搭铁端的接触是否良好;⑧检查车轮胎面纹槽的深度是否符合规定。

    如果用上述方法不能确定故障位置,就可转入使用故障自诊断。

2.ABS故障代码的读取方法

    ①跨接自诊断电路读取故障代码;②借助专用诊断测试仪读取故障代码;③利用汽车仪表板上的信息显示系统读取故障代码。

3.ABS系统故障征兆模拟测试方法

    在ABS系统故障检测与诊断中,若是单纯的元件不良,可运用电路检测方式诊断。

如果属于间歇性故障或是相关的机械性问题,则需要进行模拟测试以及动态测试。

 1、模拟测试方法 ①将汽车顶起,使4个车轮均悬空;②起动发动机;③将换档操纵手柄拨到前进档(D)位置,观察仪表板上ABS故障指示灯是否点亮,若ABS故障指示灯亮,表示后轮差速器的车速传感器不良;④如果ABS故障指示灯不亮,则转动左前轮。

此时ABS故障指示灯若点亮,则表示左前轮车速传感器正常;反之,ABS故障指示灯若不亮,即表示左前轮车速传感器不良;⑤右前轮车速传感器测试方法与左前轮车速传感器测试方法相同。

该模拟测试系根据ABSECU中逻辑电路的车速信号差以及警示电路特性,便于检测车速传感器的故障而设置的。

 2、动态测试方法

    ①使汽车在道路上行驶至少12km/h以上;②测试车辆转弯(左转或右转)时,ABS故障指示灯是否会点亮。

若某一方向故障指示灯会亮,则表示该方向的轮胎气压不足,也可能是轴承不良、转向拉杆球头磨损,减震器不良或车速传感器脉冲齿轮不良;③将汽车驶回,在ABSECU侧的“ABS电源”和“电磁阀继电器”端子间接上测试线和万用表(置于电压档);④再进行道路行使,在制动时注意观察“ABS电源”端和搭铁间的电压,应在11.7~13.5V之间;而电磁继电器端子与搭铁间的电压,亦应在10.8V以上。

前者主要是观察蓄电池电源供应情况,后者主要是观察电磁阀继电器的接点好坏。

3.ABS系统故障诊断表

在进行ABS系统故障检测与诊断时,应根据ABS系统的工作特性分析故障现象和特征,在故障征兆确认后,根据维修资料的说明有目的进行检测与诊断。

为便于检测与诊断查找ABS系统的故障,必须首先了解ABS系统各主要部件在车上的安装位置。

1、ABS系统的故障现象

由ABS系统的工作原理可知,在ABS系统工作过程中,会出现一些与传统经验相背离的情况,有些是ABS系统的正常反应,而不是故障现象,应加以区别,例如:

①发动机起动后,踩下制动踏板,制动踏板会有可能弹起,这表示ABS系统已发挥作用;

反之,发动机熄火,踩下制动踏板,踏板会有轻微下沉现象,这表示ABS系统停止工作,这些都是正常现象。

②当踩下制动踏板后,同时转动转向盘,即可感到轻微的振动,这并非故障。

因为在车辆转向行驶时,ABS系统工作循环开始,会给车轮带来轻微的振动,继而传递到转向盘上形成振感。

③汽车行驶制动时,制动踏板不时地有轻微的下沉现象,这是因为道路表面附着系数变化而引起的正常现象,并非故障。

④高速行驶时,如果急转弯,或是在冰雪路面上行驶时,有时会出现ABS故障指示灯点亮的情况,这说明在上述工况中出现了车轮打滑现象,而ABS系统产生保护动作,这同样也不是故障现象。

ABS系统可能出现的故障有:

紧急制动时,车轮被抱死;在驾驶过程中,或者放开手制动器时,ABS操作故障操作指示灯点亮;制动效果不佳,或ABS操作不正常等。

2、ABS系统故障诊断表

ABS系统各类常见故障的检查内容、检查部位和检查方法如表1-1所示。

另外,通过观察仪表板上ABS故障指示灯的闪烁规律,也可以对ABS系统发生的故障进行粗略的诊断。

ABS系统常见故障诊断表

故障类型

检查内容及顺序

故障位置及检查调整

 

紧急制动时,车轮被抱死

ABS故障警告灯点亮

按故障码处理

拉起驻车制动杆,ABS故障警告灯不亮

检查:

①驻车制动开关②制动开关③ABS故障警告灯泡

查看故障码显示器,有帮障码显示

ECU的PL端子和ABS故障警告灯之间断路

转至NO位置点火开关,3s后,检查电磁控制阀是否有响声(检查时不可踩下制动踏板)

检查ECU的+B端子和车身之间是否有电压,没有电压则为电路故障,否则查看ECU的E1端子是否搭铁

在正、负极之间电压低于12V

蓄电池故障,更换或充电

踩下制动踏板后,在ECU的STR和E端子之间没有8~14V电压

检查:

①ABS故障警告灯开关;②ABS故障警告灯开关线路

检查轮速传感器和电磁控制阀

如有不正常搭铁,查清修理

检查电磁控制阀是否正常

不正常,则拆下修理

行驶过程或放开驻车制动,ABS故障警告灯亮

停车时ABS故障警告灯不亮

电磁阀故障,检查电磁阀

检查制动液量

制动液不足时,重新加足

检查制动灯

工作不正常时,检查线路,更换灯泡

放开驻车制动器,踩下制动踏板,ABS故障警告灯不灭

查看故障码,如果没有则是ECU故障

将ECU同系统断开,ABS故障警告灯仍不熄灭

检查:

①驻车制动器开关;②制动液量开关③ABS故障警告灯线路④传感器是否失效

行驶过程或放开驻车制动,ABS故障警告灯亮

在ECU的B和E端子之间的电压不足10V

检查电路和蓄电池

点火开置于ON时,ABS故障警告灯在3s内点亮

检查:

①ABS故障警告灯开关;②ABS故障警告灯线路③电磁控制阀

检查蓄电池的电压

电压如果不足12V,则应充电

检查制动管路

不正常时,修理或更换

未踩下制动踏板时,检查ECU的STR端子和车身之间是否有电压

如果有电压,则查看ABS故障警告灯开关及其线路是否正常

检查轮速传感器和传动齿轮

不正常时,修理或更换

检查轮速传感器和制动轮毂的齿面

不正常时,修理或更换

4.故障自诊断

      ABS系统一般具有故障自诊断的能力,它实质是以ABS电控单元中标准的正常运行状况为准,将非正常的运行(故障)用某种符号形式记录在存储器中,供人们方便读出以确定故障点的方法。

①故障代码、ABS系统用某种符号记忆故障并将其存入电控单元中的存储器中,这种符号通常是阿拉伯数字或英语字母或它们的组合,即我们称之的故障代码。

故障代码的含义随车型的不同而异,修理技术人员可在维修手册中查寻。

不同的车型它的故障代码形式和内容会不同。

例如达科(VI)ABS的故障码是由字母A和数字组成,详尽的故障码内容给其自身的维修带来了很大的方便。

②故障代码的读取与消除、只知道故障代码的形式和内容不是目的,关键是怎样将故障码读取出来。

故障代码的读取一般有三种方法:

第一种是用专用的扫描仪与ABS的故障码读取接口相连,按程序起动,扫描仪的显示器或指示灯会按人的指令有规律的显示故障代码;第二种是按规定连接起动线路,通过汽车仪表板上指示灯或ABS故障指示灯闪亮的规律来输出故障码;第三种是车上就带有驾驶员信息系统,即中心计算机系统,维修技术人员可起动自检程序,信息系统上的显示器可按顺序逐步显示不同系统的故障代码。

目前世界上各种车型ABS系统故障代码的读取方法均没有超出上述三种方法。

5.快速检查

     快速检查法是用数字万用表和一些相应设备在ABS电路规定的地方进行连续的检测,以查找故障的方法。

在自诊断过程中,如果发现有故障代码读出,这时就可进行一步进行快速检查法,迅速明确故障的性质,为故障的排除打下基础。

     快速检查法可用接线盒与ABS导线相连,例如拔下坦孚式ABS32脚电控单元插头,在连导线的一端连接T87P-50-ALA型接线盒,盒上标有50个测量点,这时可在相应的点上方便地测量,以确定系统的故障。

如果对系统很熟悉,可在电控单元插头拔下后连接导线的一端直接测量。

    为了能快速判断故障位置,可以参照维修手册中的测量图表,如表1-2所示,它实质是快速检查表。

此表使用比较简单,例如检查右后轮(表中是RR)传感器电阻时,表中就告诉你用数字表(放到K挡上)测量接线盒上6和23两点,如果测量的数据在800Ω到1400Ω之间,说明传感器正常,否则说明传感器有问题,可对传感器作进一步检查,看是接触不良还是传感头内部线圈已损坏,其它情况按表类推。

注意快速检查方法不能测量出系统间歇出现的故障。

表1-2快速检查表

检查内容

点火开关状态

测量单位

说明与数据

蓄电池

ON

V

正常电压①10min不变

主电源继电器

OFF

Ω

(40~105)Ω

ON

V

正常电压①10min不变

从主电源继电器到电源

ON

V

正常电压①10min不变

主电源电路

OFF

是否导通

导通

车轮速度传感器电阻

(RR)

OFF

(800~1400)kΩ

(LF)

OFF

(800~1400)kΩ

(LR)

OFF

(800~1400)kΩ

(RF)

OFF

(800~1400)kΩ

主控制阀电阻

OFF

Ω

(2~5.5)Ω

输入或输出电磁阀

OFF

是否导通

导通

OFF

Ω

(5~8)Ω

OFF

Ω

(5~8)Ω

OFF

Ω

(5~8)Ω

OFF

Ω

(3~6)Ω

OFF

Ω

(3~6)Ω

OFF

Ω

(3~6)Ω

制动液缺少警告(浮子在油箱底部)

ON

Ω

<5Ω

OFF

Ω

车轮速度传感器电缆线与外部的屏蔽线

(RR)

OFF

 

不通

(LF)

OFF

是否导通

不通

(LR)

OFF

是否导通

不通

(RF)

OFF

是否导通

不通

车轮速度传感器电压

(RR)

OFF②

交流挡mV

50~700mV

(LF)

OFF②

交流挡mV

50~700mV

(RF)

OFF②

交流挡mV

50~700mV

(RF)

OFF②

交流挡mV

50~700mV

①正常电压是12V

②更准确的测量应是车轮以(7.2~8)km/h的速度旋转

6、故障指示灯诊断方法

    在实际应用中,自诊断方法和快速检查法一般都能迅速准确地判断出故障。

而故障指示灯诊断法则是通过观察红色制动故障指示灯和ABS指示灯闪亮的规律,进行判断的一种简易方法,驾驶员也可通过这种方法对ABS系统发生的故障进行粗略的判断。

正常的ABS系统在点火开关打开的时候(ON),琥珀色ABS故障指示灯应闪亮一下(约4s),在发动机发动的瞬间,红色制动灯和琥珀色ABS灯应该都亮(手刹在释放位置),一旦发动机运转起来,两个指示灯都应熄灭,否则就说明ABS系统有故障。

     不同车型的故障指示灯诊断表可在该车型的维修手册中查找。

四汽车ABS系统的修理

(一)ABS修理的基本内容

通过诊断与检查后,一旦准确地判断出ABS系统中的故障部位,就可以进行调整、修复或换件,直到故障被排除为止。

修理的步骤通常如下。

1、泄去ABS系统中的压力。

2、对故障部位进行调整、拆卸、修理或换件,最后进行安装。

这一切必须按相应的规定进行。

3、按规定步骤进行放气。

如果是车轮速度传感器或电控单元有故障,可以不进行第一和第三步骤,只需按规定进行传感器的调整、更换即可,ABS电控单元损坏只能更换。

(二)ABS维修的注意事项

1、ABS系统与普通制动系统是不可分的,普通制动系统一出现问题,ABS系统就不能正常工作。

因此,要将二者视为整体进行维修,不能只把注意力集中于传感器、电控单元和液压调节器上。

2、ABS电控单元对过电压、静电非常敏感,如有不慎就会损坏电控单元中的芯片,造成整个ABS瘫痪。

因此,点火开关接通时不要插或拔电控单元上的连接器;在车上进行电焊之前,要戴好防静电器(也可用导线一头缠在手腕上,一头缠在车体上),拔下电控单元上的连接器后再进行电焊;给蓄电池进行专门充电时,要将电池从车上拆卸下来或摘下蓄电池电缆后再进行充电。

3、维修车轮速度传感器时一定要十分小心。

卸时注意不要碰伤传感器头,不要用传感器齿圈当做撬面,以免损坏。

安装时应先涂覆防锈油,安装过程中不可敲击或用蛮力。

一般情况下,传感器气隙是可调的(也有不可调的),调整时应使用非磁性塞卡,如塑料或铜塞卡,当然也可使用纸片。

4、维修ABS液压控制装置时,切记要首先进行泄压,然后再按规定进行修理。

例如制动主缸和液压调节器设计在一起的整体ABS,其蓄压器存储了高达18000kPa的压力,修理前要彻底泄去,以免高压油喷出伤人。

5、制动液要至少每隔两年要换一次,最好是每年更换一次。

这是因为DOT3乙二醇型制动液的吸湿性很强,含水分的制动液不仅使制动系统内部产生腐蚀,而且会使制动效果明显下降,影响ABS的正常工作。

注意不要使用DOT5硅酮型制动液,更换和存储的制动液以及器皿要清洁,不要让污物、灰尘进入液压控制装置,制动液不要沾到ABS电控单元和导线上。

最后要按规定的方式进行放气(与普通制动系统的放气有所不同)。

(三)ABS系统的修理

1、ABS系统的泄压

    通过ABS系统的检查,诊断出故障后,就可进行故障排除和修理。

由于蓄压器中有很高的压力,因此只要修理到防抱死制动系统中的液压部件就必须对系统泄压,以免高压油喷出伤人。

一般ABS泄压的方法是将点火开关关闭(OFF位置),燃后反复踏制动踏板,踩踏的次数至少在20次以上,当感觉到踩踏板的力明显增加,即感觉不到踩踏板的液压助力时,ABS系统泄压完成。

有的ABS系统在泄压过程中需踩踏的次数较多,甚至需要40次以上。

通常修理下部件时需要泄压:

(1)液压控制单元中的任何装置;

(2)蓄压器;

(3)电动泵;

(4)电磁阀体;

(5)制动液油箱;

(6)压力警告和控制开关;

(7)后轮分配比例阀和后轮制动分泵;

(8)前轮制动分泵;

(9)高压制动液管路。

2、ABS系统电控单元的更换

    ABS电控单元可用替代法来证明它的好坏,即用一个好的电控单元替代原来的电控单元后,再观察ABS的工作情况,如果系统恢复正常,就说明电控单元有问题,必须更换。

ABS电控单元更换一般步骤如下:

(1)将点火开关关闭(OFF位置);

(2)拆下电控单元(ECU)上的线束插头,例如达科(VI)ABS电控单元需拆下三个插头;

(3)拆下固定电控单元的螺钉并将垫圈放好;

(4)将好的电控单元固定,垫圈损坏的要更换新垫圈;

(5)插上所有的线束插头,注意线束不能损坏和腐蚀,插头插上后要接触良好;

(6)对角线拧紧固定螺钉;

(7)打开点火开关并起动发动机,红色制动灯和ABS灯应显示系统的正常状态。

3、车轮速度传感器的检修

1、车轮速度传感器的调整

     车轮速度传感器出现故障,不一定说明传感器已损坏,往往传感器头脏污、传感器的空气隙没有达到要求,都会引起传感器工作不良。

这时就可对传感器进行调整,恢复其正常的工作。

对绝大多数车辆来说,前轮速度传感器是可调整的,一部分车辆后轮速度传感器也可调整,只有少部分前、后轮速度传感器不可调整。

传感器的调整可用纸垫片贴紧传感器头的端面来完成,当车开起来,随着传感器齿圈的旋转,纸垫片就自然消失。

如果不用纸垫片,用无导磁性其它材料的垫片也行。

前轮速度传感器的调整(见图1-36)以坦孚ABS为例。

 

图1-36前轮速度传感器的调整

(1)升举汽车,拆下相应的前轮胎和车轮装置;

(2)拧松5mm的紧固螺丝(它固定传感器在支架的衬套内),通过盘式制动器挡泥板孔拆下传感器头;

(3)清除传感头表面的金属和脏物,用一把钝刀或类似的工具仔细刮传感头的端面;

(4)在传感头端面粘贴一新的纸垫片,纸垫片上做-“F”标记表示前轮,纸垫片的厚度对32脚的ABS是1.3mm,对35脚的ABS是1.1mm;

(5)拧松把衬套固定在传感器支架上的螺栓,旋转这个钢衬套,给固定螺丝提供一个新的锁死凹痕面;

(6)通过盘式制动挡泥板孔将传感头装进支架上的衬套里,肯定纸垫片在传感头端面上,并在整个安装过程中没有掉下来;

(7)拧紧传感器支架上固定钢衬套的固定螺栓,明确传感器上连线良好。

(8)推传感头向传感器齿圈顶端移动,直到纸垫片与齿圈接触为止,保持这种状态并用(2.4~4)N·m的力矩拧紧5mm紧固螺丝,使传感头定位;

(9)重新安装好轮胎和车轮等装置,并且放下汽车;

(10)为了检查传感器,可起动发动机,将车开动,观察ABS故障指示灯是否燃亮,如果不亮说明系统正常,传感器良好,否则说明ABS系统还有问题。

后轮速度传感器的调整(见图1-37)仍以坦孚ABS为例。

 

图1-37后轮速度传感器的调整

(1)升举汽车,拆下相应的后轮胎和车轮装置;

(2)拆下后轮制动钳和转动装置;

(3)拧松在传感器支架上的5mm紧固螺丝;

(4)拆下传感器衬套固定螺栓和传感器头;

(5)将传感器衬套里外清理干净,保证传感器头能在里面自由滑动,再将传感器头上的脏物、金属清理干净,仔细地用钝刀或类似的工具刮净传感头端面;

(6)在传感头端面贴一纸垫片,纸垫片上标注“R”以示后轮,35脚电控单元的ABS纸垫片厚0.65mm,32脚电控单元的ABS纸垫片厚1.1mm;

(7)装回传感器钢衬套和紧固螺栓,钢衬套的安装保证给螺丝提供一个新的锁死凹痕面;

(8)装回传感器头,拧紧固定螺栓;

(9)推传感头向传感器齿圈顶端移动,直到纸垫片与齿圈接触为止,保持这种状态并用(2.4~4)N·m的力矩拧紧5mm紧固螺丝,使传感头定位;

(10)重新装回制动钳、车轮装置和轮胎,放下汽车;

(11)起动发动机将车开动,观察ABS故障指示灯是否燃亮,如果不亮说明系统正常,传感器良好,否则说明ABS系统还有问题。

2、车轮速度传感器的更换

     如果自诊断发现车轮速度传感器不良,再用万用数字表测量它的线圈电阻,电阻大表明有断路,电阻小表明有短路,无论出现上述哪种情况,一般都要更换传感器头。

更换的过程和传感器调整的过程基本一样,只是不同的车型略有不同。

     达科(VI)ABS前轮速度传感器位于前端,拆装比较方便,只需调整好传感头与齿圈之间的空气隙,接牢线束连接器即可。

     达科(VI)ABS后轮速度传感器的拆装较麻烦:

(1)升举汽车,拆下车轮;

(2)拆卸后轮制动器,注意做相应的记号;

(3)拆下传感器插头;

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