进气系统设计计算说明书

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DK4进气系统设计计算书

DK4进气系统由于整车布置需要,整体布置在机舱内右侧,由于现有车型进气系统都是布置在车体左侧,因此,相对现有车型,进气系统设计变动较大。

1. 进气系统的构成和布置

1.1空滤器总成的布置

空滤器的布置在原车型的机舱右侧(原装电瓶处)。

1.1.1 空滤器的型式

空滤器采用塑料壳体,本体和上盖壳体上下分开型式,进气口在本体,向车

体右侧,出气口在上盖,出气口带法兰与空气流量计通过两个螺栓联接,法

兰口粘接有橡胶密封圈保证与流量计接触端面密封。

1.1.2滤芯的结构型式

滤芯采用折叠的无纺布通过注塑框架固定平板式结构,橡胶密封圈保证与空

滤器壳体密封面密封。

1.1.3空滤器总成的安装方式

空滤器总成采用三点固定方式,两点利用现有的孔位,固定金属安装支架,

另一点借用动力转向罐支架。

1.2 进气导管的构成和布置

进气导管由进气隔热板进气导管与谐振器导管口构成

1.2.1 进气导管的结构

进气导管由进气隔热板和进气导管构成,隔热板一方面起隔热作用,同时起

固定进气管的作用。进气口从右侧翼子板引导进气,另一歧管连接谐振器管

口。

1.2.2 进气导管布置位置

进气导管通过进气导管的隔热板卡装在引擎盖右侧内支撑板的长方孔内。

1.2.3 进气导管的基本尺寸

进气导管进气口大气侧,管口内径为:80mm

1.2.4 进气导管安装方式

进气导管通过进气导管的隔热板卡装在引擎盖右侧内支撑板的长方孔内,另一端卡装在空滤器本体。

1.3 谐振器的结构和布置

谐振器的型式采用亥姆霍兹(Helmholtz)共振腔,

1.3.1 谐振器的布置位置

谐振器布置在翼子板右侧内,

1.3.2 谐振器的基本尺寸

谐振器管口内径为:40mm,连接管的长度为:35mm

1.3.3 谐振器的安装方式

谐振器通过两个金属支架,固定在引擎盖右侧,利用现有侧孔位,通过螺母固定。

1.4 进气胶管的结构和布置

进气胶管根据与空滤器联接的流量计的位置和发动机进气口位置设计布置1.4.1 进气胶管的结构

进气胶管中部设计三个波纹,胶管外侧面布置纵横交叉加强筋,加强筋间距22~28mm,容易吸塌的部位,加强筋的高度为5mm,其他部位加强筋高度为4mm。

1.4.2 进气胶管布置位置

进气胶管根据流量计和发动机进气口位置确定,保证与护风圈(间隙30mm

以上)、引擎盖间隙(30mm以上),同时考虑检查机油量时,插拔机油尺干涉检查。

1.4.3 进气胶管基本尺寸

大端根据流量计外径:Φ80mm,发动机进气口:Φ60mm,曲轴箱通风管接头外径:Φ13mm。

1.4. 进气胶管的安装方式

进气胶管的安装通过两端口分别插入与流量计和发动机进气口,通过卡箍紧固。

1.5 设计图纸(数模)

1.5.1 进气系统图(略),

1.5.2 空滤器总成零部件图(略),

1.5.3 进气导管零件图(略)

1.5.4 谐振器零件图(略)

1.5.5 进气胶管零件图(略)

2. 设计计算

2.1 理论需要进气量

2.1.1 空滤器额定空气体积流量计算公式:

Q=P*g*α*A/(1000*γ)

式中:

Q----------额定空气体积流量,m3/h;

P-----------发动机额定功率,kW;

g-----------发动机额定功率时的燃油消耗率,g/kW.h(约235 g/ kW.h);

α-------额定功率时过量空气系数(增压发动机取2.0);

A---------燃烧1kg燃油所需的理论空气量,kg/kg(柴油为14.3kg/kg);γ--------空气密度,kg/ m3,标准状态下的空气密度为1.2005 kg/ m3

代入:P=85, g=235, α=2.0, A=14.3, γ=1.2005,

计算:Q=P*g*α*A/(1000*γ)=85×235×2.0×14.3÷(1000×1.2005) =475.87 ≈480(m3/h)

2.1.2 空滤器设计流量:480 m3/h

2.1.3 滤芯的面积:0.58m2

2.1.4 空滤器的容积:12L

2.1.5 空滤器容积与发动机单缸排量比值为:12/(2.5/4)= 19.2

2.2.4

3. 进气系统性能及耐久性要求

3.1 空滤器的性能及耐久性

3.1.1 空滤器的性能

3.1.2空滤器的耐久性能

性能及耐久性能

3.2.1 进气导管性能

见开发技术协议

3.2.2 进气导管耐久性能

见开发技术协议

3.3 谐振器性能及耐久性能3.3.1 谐振器性能

见开发技术协议

3.3.2 谐振器耐久性能

见开发技术协议

3.4 进气胶管性能及耐久性能

3.4.1 进气胶管性能

3.4.1.1进气胶管的材料:进气胶管的材料:NCX-810-0301Z(NES M7070-1999)材料性能:

3.4.2 进气胶管耐久性能

发动机排气系统设计规范

发动机排气系统设计规范 1 范围 本规范规定了柴油车发动机排气系统的设计。 本标准适用于所有新开发的带发动机的车型。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB 13094-2017 《客车结构安全要求》 GB 7258-2017 《机动车运行安全技术条件》 JB/T 1094 《营运客车安全技术条件》 3 定义 本文件所指排气系统,其定义为搭载传统汽、柴油或者天然气发动机的发动机排气系统,包括混合动力车型的发动机排气系统。 发动机排气系统由排气管路、催化消声器、后处理系统(包含尿素泵、填蓝罐、填蓝加热电磁阀、氮氧化物传感器等部件)、消声器悬置系统等组成。随着环保法规对车辆排放的要求越来越高,排气系统在车辆的系统组成和系统设计中,越来越占有重要的地位。为使排气系统满足各阶段国家及地方法规的要求,提高对排气系统的设计和制造质量水平,需对车辆的排气系统的设计提出较规范的要求,以便在设计和制造过程中,参照执行。 3.1 催化消声器 用于汽车尾气处理,是集气体净化、气体减噪等多功能于一体的设备。一般情况下,设备前部设置曲面造型多孔盘片将会有利于降低气动噪音;而尾气净化(即NOx脱除),则依赖于尿素溶液喷雾蒸发和后部催化剂层的共同作用下的SCR反应工艺。 3.2 插入损失 对于消音器来说,插入损失是指空间某固定点所测得的安装消声器前后的声压级或者声功率级之差。 3.3 排气背压 指发动机排气的阻力压力。一般在增压器废气口至消声器入口的管段处测得。 4 要求

排气系统设计开发指南

1.1 主题 本指南制订了与汽车发动机相匹配的消声排气系统的开发流程及设计指南; 1.2 适用范围 本指南适用于汽车消声排气系统的设计开发

2. 参考标准和相关文件 QC/T 631—1999 汽车排气消声器技术条件 QC/T 630—1999 汽车排气消声器性能试验方法 QC/T 58—1993 汽车加速行驶车外噪声测量方法 QC/T 10125—1997 人造气氛腐蚀试验盐雾试验 3.定义 3.1 排气消声器 排气消声器是具有吸声衬里或特殊形式的气流管道,可有效的降低气流噪声的装置。 3.2 插入损失 消声器的插入损失为装消声器前后,通过排气口辐射的声功率级之差。 3.3 排气背压 按QC/T524设置排气背压测量点,当分别带消声器和带空管时,测点处的相对压力值之差。 3.4 功率损失比 消声器的功率损失比是指发动机在标定的工况下,使用消声器前后的功率差值和没有使用消声器时功率的百分比。 4.开发流程及设计指南 4.1 接受产品开发任务并做好开发前的准备工作 开发之初,需要了解如下信息,作为设计输入: 1、发动机的排量、额定功率、额定扭矩等相关参数; 2、整车底盘走向,空间布局; 3、发动机对排气背压、功率损失比的要求; 4、噪声标准的制定; (1)、插入损失大于35dB; (2)、整车车外加速噪声小于74 dB; 4.2 方案设计 1、消声器的容量设计计算 消声器的容量关系到发动机的功率和扭矩,因此容量的设计将决定整车的动力性。一般地,消声器的容量有如下的计算公式: Vm=k×P Vm=消声器的容量(L) K=0.14 P=输出功率(Ps) 2、消声器的位置确定

GT-POWER进气系统噪声分析

应用GT-POWER进行发动机进气系统噪声仿真 Noise Simulation of Engine Intake System by GT-POWER 张小燕 (长安汽车工程研究院 重庆 401120) 摘要:本文以进气系统的设计为例,介绍了用GT-POWER计算进气系统的模拟过程和进气系统的设计方法和过程,验证了几种主要的消声结构对进气系统噪声的影响,说明了GT-POWER 软件在进气系统开发中发挥的主要作用。 关键词: 进气系统 设计 噪声 GT-POWER Abstract:the paper introduced the intake system simulation and design by GT-POWER, verified the effect of some anechoic structure and showed the main function of GT-POWER in intake system development. Key words: Intake system design noise GT-POWER 1、前言 发动机的进气系统的主要功能除了为发动机提供充足的,干净的空气外,还要有很好的降噪作用。进气系统是汽车最主要的噪声源之一,进气口的噪声是影响整车通过噪声的一项重要的因素,所以进气系统的降噪设计也是非常重要的。进气系统的噪声降低与进气系统的压力损失两者之间是一对矛盾。如果进气管道截面积越大,空气流通就越顺畅,压力损失越小,发动机功率就越大,但同时进气口噪声也就越高。在设计中就必须平衡这对矛盾。本文研究项目是在发动机现有的进气系统基础上进行设计改进,将发动机进气口的噪声控制在目标值之内。 本文应用发动机热力学计算分析软件GT-POWER建立发动机热力学和声学分析模型,计算出发动机进气口的噪声总压值。通过不断的增加消声结构,逐步降低进气口的噪声,直到满足控制目标。 2、进气系统消声设计步骤 1)首先不采用任何消声措施,只用一根管道与发动机相连接,分析进气口噪声变化, 将结果与目标噪声比较,得到所需要的消声曲线。 2)设计空气滤清器。根据安装空间设计空气滤清器本体。空气滤清器容积应该尽可能的大,这样传递损失大而且覆盖的频带宽。

排气系统消声器设计技术规范标准

排气消声系统设计技术规范 目录 一、主题与适用范围 1、主题 2 、适用范围 二、排气消声系统的总称说明及功用 三、设计应用 1 、设计规则和输入 2 、设计参数的设定 2.1 尺寸及重量 2.2 排气背压 2.3 功率损失比

2.4 净化效率 2.5 加速行驶车外噪声 2.6 插入损失及传递函数 2.6.1 插入损失 2.6.2 传递函数 2.7 尾管噪声 2.8 定置噪声 2.9 振动 3 、系统及零部件的设计

3.1 系统布置 3.1.1 布置原则 3.1.2 间隙要求 3.1.3 吊钩位置的选取 3.1.4 氧传感器孔的布置 3.2 消声器的容积确定 3.3 排气管径的选取 3.4 消声器 3.4.1 消声器的截面形状 3.4.2 消声器内部结构 3.5 补偿器 3.5.1 波纹管 3.5.2 球形连接 3.6 橡胶吊环 3.7 隔热部件 3.8 材料选择 3.8.1 排气管、消声器内组件 3.8.2 消声器外壳体四、参考文献列表

一、主题与适用范围 1、主题: 本指南规定了与汽车发动机相匹配的排气消声系统的系统匹配,零部件设计。 2、适用范围: 本指南适用于装汽油M1 、N1 类车的排气消声系统设计。 二、排气消声系统的总成说明及功用 排气系统包括排气歧管、排气管、排气净化装置、排气消声装置、隔热部件、弹性吊块等。一般地,排气系统具有以下一些功用: (1) 引导发动机排气,使各缸废气顺畅的排出; (2) 由于排气门的开闭与活塞往复运动的影响,排气气流呈脉动形式,排气门打开时存在一定的压力,具有一定的能量,气体排出时会产生强烈的排气噪声,气体和声波在管道中摩擦也会产生噪声,因此在排气系统装有排气消声器来降低

发动机进气系统布置指南

8.1 进气系统简介 整车技术部设计指南 第 8 章进气系统布置 90 8.1.1 进气系统空气滤清器总成的功用 进气系统包含了空气滤清器、空气流量传感器、进气软管、节流阀体、进气歧管、 进气门机构等,是发动机的一个重要组成部份,给发动机提供燃烧所必须的空气。 空气滤清器的作用是在满足空气吸入量的情况下过滤掉最微小的杂质颗粒,保护发 动机。不同的地区因土壤,气候及道路的情况不同,空气中含有的尘土等杂质成分和含 量也有所不同,就其化学成分来说,多数是二氧化硅。当它们进入发动机气缸的摩擦表 面时,就会刺破润滑油膜,加剧发动机气缸的磨损,缩短发动机的使用寿命。安装空气 滤清器能减少气缸、活塞和活塞环等零件的磨损。据有关资料报道:轿车如不安装空气 滤清器,气缸磨损将增加 7 倍,活塞磨损增加 3 倍,活塞环磨损增加 8 倍。因此,现代汽车发动机都在化油器或电喷发动机的节流阀体前部装有空气滤清器。另外,优质空气 滤清器能有效降低发动机吸入空气时的噪音。 8.1.2 涡轮增压、中冷技术简介 涡轮增压的工作原理是利用发动机的排气来推动涡轮的叶片,以使发动机吸入更多 的空气加速燃烧效率,从而达到提高性能的技术。但是发动机的排气温度非常高,也就 导致了涡轮的温度更高,如果没有中冷,那么发动机吸入用于燃烧的气体温度也会很高,不但燃烧效率低(空气的温度越低,含氧量越高),而且对于发动机温度的控制也非常不利。所以中冷其实是在涡轮把空气吸进来以后,通过大型叶片的散热器把温度降低,提 高涡轮增压的稳定性,延长寿命,而且对功率也有提升! 据实验显示,在相同的空燃比条件下,增压空气温度每下降10摄氏度,柴油机功率 能提高3%-5%,还能降低排放中的氮氧化合物(NOx),改善发动机的低速性能。因此,也就产生了中间冷却技术。 柴油机中间冷却技术的类型分两种,一种是利用柴油机的循环冷却水对中冷器进行 冷却,另一种是利用散热器冷却,也就是用外界空气冷却。当利用冷却水冷却时,需要 添置一个独立循环水的辅助系统才能达到较好的冷却效果,这种方式成本较高而且机构 复杂。因此,汽车柴油机大都采用空气冷却式中冷器。 中间冷却技术不是一项简单的技术,过热无效果白费工夫,过冷在进气管中形成冷 凝水会弄巧成拙。因此要将中冷器和涡轮增压器进行精确的匹配,使得压缩空气达到要

汽车发动机进气系统的故障与维修毕业论文

汽车发动机进气系统的故障与维修毕业论文 第一章发动机电喷系统概述 1.1电喷系统综述 1.1.1电喷系统的新概念 电喷系统的实质就是一种新型的汽油供给系统。化油器利用空气流动时在节气门上方的喉管处产生负压,将浮子室的汽油连续吸出,经过雾化后输送给发动机,汽油喷施系统则是通过采用大量的传感器受各种工况,根据直接或间接检测的进气信号,经过计算机判断和处理,计算出燃烧时所需的汽油量,然后将加一定压力的汽油经喷油器喷出,供发动机使用。 1.1.2 电喷系统的优缺点 电控发动机系统取消了化油器供油系统中的喉管,喷油位置在节气门的下方或缸,有计算机控制喷油器的精准喷射量。与化油器式发动机比,电喷系统有以下优点: 1)提高了发动机的充气系数,从而提高了发动机的输出功率和扭矩。这是因为电喷系统当中没有了喉管,减少了进气压力损失;汽油喷射是在进气歧管附近,只有通过进气歧管,这样可以增加进气歧管的直径,增加进气歧管的惯性作用,提高进气效率。 2)根据发动机负荷的变化,精准控制混合气的空燃比,适应各种工况,使燃烧更充分,降低油耗,减少排气污染,而且响应速度快。 3)可均匀分配到各缸燃油,减少了爆震现象,提高了发动机工作的稳定性,同时也降低了废气排放和噪声污染。

4)提高了汽车的使用性能。在寒冷的冬季,化油器主喷油管易结冰上冻,而电喷系统没有结冰上冻现象,所以提高了冷启动性能。另外电喷系统提供的是高压供油,喷出的气雾滴较小,能与空气同时进入燃烧室混合,因而响应速度快,加速性能好。 电喷系统与传统系统相比可以使油耗降低5%-15%,废气排放量减少20%左右发动机功率提高5%-10%。电控系统无论从燃油经济性发动机动力性,还是排气和噪声等方面都具有传统系统无法比拟的优越性。电喷发动机系统的缺点就是在于价格偏高,维修要求高。 1.1.3 电喷系统的组成和工作原理 按其部件功用来看,电喷系统的组成主要有:空气供给系统(气路)、燃油供给系统(油路)和电子控制系统(电路)三大部分。 1.2空气供给系统 作用:为发动机提供清洁的空气并控制发动机的正常工作时的进气量。 组成:由空气滤清器、空气流量计、进气压力传感器、节气门体、怠速空气调整体、谐振腔、动力腔、进气歧管等。 工作原理:发动机工作时,空气经空气滤清器后,通过空气流量计(L 型)节气门体进入近期总管,在通过进气歧管分配给各缸。节气门体中设置有节气门,从而控制进入发动机的空气量,进而控制发动机的输出功率。在节气门的外部或部设有与主进气道并联的旁通带速进气通道,并由怠速控制阀控制怠速时进气量。 L型——流经怠速控制阀的空气首先经过空气流量计测量。 D型——进气歧管压力传感器测量的是进气歧管的绝对压力,流经怠速控制阀的空气也在此检测围之。怠速控制阀由ECU直接控制。 1.3 燃油供给系统 作用:向汽缸提供燃烧所需的燃油。 组成:汽油泵、汽油滤清器、压力调节器、喷油器等。

车辆排气系统设计规范

车辆排气系统设计规范

车辆排气系统设计规范 1、目的 随着环保法规对车辆排放的要求越来越高,排气系统在车辆的系统组成和系统设计中,越来越占有重要的地位。为使排气系统满足各阶段国家及地方法规的要求,提高对排气系统的设计和制造质量水平,需对车辆的排气系统的设计提出较规范的要求,以便在设计和制造过程中,参照执行。 2、设计规范 2.1 排气系统及消声器的设计输入 2.1.1 车辆产品的排气系统的配置和走向,依所配车辆的总体结构布置的需要来设计。而消声器的性能开发则需要依所配发动机及其对排气系统的具体要求。在初步设计选型时,应将发动机的有关性能参数及其上的关键件的基准要素等(如曲轴箱后端面与曲轴主轴线的交点坐标、动力线偏移量及倾角等),作为设计条件输入设计,作为消声器选型及性能开发的依据之一。并根据国家、地方及企业有关法规和标准的要求,对系统和消声器的性能设计目标提出要求,见附录1。 2.1.2 排气系统及其消声器在进行初步选型设计时,必须对系统进行结构方案分析和匹配计算分析,并提供选型设计分析报告,见附录2。 2.2 设计原则 2.2.1 排气系统及其消声器的设计,应使排气阻力尽可能的小,以使其对发动机的功率损失尽可能小。 2.2.2 排气系统及其消声器要有较好的音质和较低的音强,即应有较大的插入损失。 2.2.3 排气系统及其消声器要有较好的外观和内在质量及较长的使用寿命。 2.3 排气系统的设计要求和布置 2.3.1 排气管内径的确定在结构布置允许的情况下,排气管内径应尽可能大些,以降低管道内得气流速度,减少气流阻力产生的功率损失和再生噪声。一般应≥发动机排气歧管出口内径。或根据发动机排量等参数,按公式(1) 计算初步确定排气管内径。 D=2 √Q/(πV) (1) 式中:Q—发动机排量;V—气流速度,一般取50~60 m/s 。 2.3.2 排气管的布置和转弯,应使排气尽可能顺畅。管的中心转弯半径一般应≥(1.5~2)D,其折弯成型角应大于90o,以大于120o为宜。整个系统的管道转弯数应尽可能少,一 1

GT-Power 进排气系统设计

摘要采用目前最新发展的商用发动机一维模拟软件GT—Power建立了EQ491电喷发动机工作过程计算模型,并对软件的模拟精度和可靠性进行验证,在此基础上对EQ491电喷发动机的进排气系统进行了优化计算。计算结果可以用来指导EQ491发动机的改型设计。 关键词:电喷发动机进排气系统工作过程数值模拟优化计算计算流体力学 EQ491发动机是东风汽车集团从德国福特公司引进的化油器式发动机,主要用于轻型载货(客)车。为了满足我国将于2000年实施的新的排放法规,采用电控燃油喷射(EFI)加三效催化器(TWC)已势在必行。为保证化油器式发动机改电喷机型后不但排放水平要达标,而且动力性和经济性也要有一定程度的提高,根据国外经验,必须重新设计原发动机的进排气系统。 过去的经验设计法是一种试凑法,设计周期长,消耗大,难以得出最佳设计方案,无法满足现代内燃机设计要求。近年来,随着计算机技术的发展,计算流体力学(CFD)软件在发动机工作过程的研究中得到广范应用[1],大大缩短了发动机的研究开发周期。本文采用的GT—Power 是一个基于Window操作系统的适合分析各种发动机性能的CFD软件[2],它以一维流体动力学为基础,用有限体积法进行数值计算,充分考虑了因可燃混合气的组份不同导致其热力学性质的差异,而且能用于研究一些进排气系统结构因素(如分歧、合流和弯曲等部分)对流动的影响;此外它应用数学优化方法进行参数寻优,使得对发动机进行不需要人为经验控制的优化设计成为可能。本文利用该软件对EQ491电喷发动机的进排气系统结构参数进行了匹配优化计算,以期从理论上指导发动机的改型设计。 1模型的建立 GT—Power采用模块结构建立发动机工作过程计算模型。发动机的元件(如气缸、空滤器、催化器、管接头和管道等)模块用方形图框表示,而元件之间必须用圆形图框的连接件连接。发动机的所有结构参数和特性参数在相应的元件模块和连接件模块中定义,连接件可以有具体的物理定义(如气阀连接件和喷嘴连接件等),也可以只具有象征意义(如发动机与气缸连接件、管道之间的连接件等)。图1为EQ491电喷发动机整个进排气系统的计算模块。它主要由气缸、进气和排气系统3大部分组成。模块参数详细的定义和选择可参考有关文献[2,3]。这里仅对电喷发动机进排气系统的建模进行简要说明。 图1EQ491电喷发动机进排气系统计算模块结构 电喷发动机进气系统主要由空气滤清器(cleaner)、喉口(throttle)、稳压谐振腔(inman 1~4)和进气歧管(inr1~4)等模块组成。因为软件中没有现成的空气滤清器模型,所以需要利用其它模块来构造。这里把空气滤清器当作一个管道处理,管道的当量长度根据实际空气滤清器的阻力确定。为了计算进气歧管长度对发动机性能的影响,在inr1~4模块中将进气歧管长度设定为可变参数。排气系统主要由歧管(exp2-3、exp1-4)、总管(takedown)和催化器(catal)等模块组成。目前,汽车上安装的催化器载体几乎都是陶瓷蜂窝载体,它由许多大小相等的小通道组成,因此蜂窝载体可以定义为多管道模型,而载体两端的过渡管接头可以由流动分叉(fsplit1~2)元件来定义。为了计算排气歧管长度对发动机性能的影响,在exp1-4和exp2-3模块中将排气歧管长度定义为可变参数;为了研究催化器位置对发动机性能的影响,在takedown模块中将排气总管的长度定义为可变参数。 2模型的验证

发动机进气系统CFD数值模拟论文

汽车发动机进气系统的CFD仿真与研究 【摘要】发动机进气系统内气体流动非常复杂,瞬变性强,分布也不均匀而且其内流系统的运动对发动机充气和性能的影响很大。我们必须熟悉发动机内气体流动的信息,才能根据信息设计出比较合理的进气系统结构。从而使发动机在进气过程中,充气效率提高,增强缸内气体流动,增大缸内气体在压缩终了时的湍流强度,提高火焰传播效率,从而提高发动机的动力性和减少尾气污染气体的排放。通过CFD数值模拟方法不仅可以根据计算获得流道内气体流动的大量信息,而且还大大缩减实验周期,是现在研究汽油机进气过程气体流动的重要手段。本文通过FLUENT的仿真软件对发动机进气系统在压力、速度、湍动能上进行了研究。本文以某型发动机为研究对象,通过UG对其建立进气系统的三维物理模型,在不影响计算精度的前提下,对三维模 型进行简化。利用FLUENT前处理软件GAMBIT对物理模型进行网格划分和边界条件的设置,确定流体在进气道内的流动方程。运算求解器通过图像显示出进气系统内气体流动的压力、速度、湍动能的分布情况。分析该型发动机进气系统的设计比较合理,缸内气体进气比较充分,但在进气终了时,缸内压力略低,缸内气体未形成滚流运动;在压缩终了时形成的湍流强度不大... 更多还原 【Abstract】 The gas flow within the engine intake system is very complex and transient, which distribution is uneven. The folw field of the gas determined the performance of engine. Only

汽车排气系统CADCAE集成开发方法

汽车排气系统CAD/CAE集成开发方法 华中科技大学张杰金国栋钟绍华傅强 摘要:本文探讨了一种新颖的汽车排气系统CAD/CAE 集成开发的思路和方法,此法将传统的经验设计理论与先进的专业软件应用结合起来。首先明确系统的需求和目标,然后建立起排气系统集成开发的环境,运用软件工程的思想进行整体规划和程序开发的模块化,这种设计方法在很大程度上提高了设计精度和功效。文中以消声器为例给出了其设计方法和在软件上实现的流程图。 关键词:排气系统集成开发催化转换器消声器 1 排气系统开发现状分析 日益严格的排放法规和人类环境意识的增强对汽车节能净化提出了高标准的要求,而排气系统作为现代内燃机动力汽车的一个重要总成,其性能直接决定了发动机排气损失以及污染物和气动噪声的排放量,因此如何对排气系统进行有效的设计分析,如何使其与发动机合理匹配等,就成为现代汽车节能与净化的关键技术之一。 在我国长期以来,汽车排气系统的开发仍然停留在各部件单一设计,依赖简单理论估算、经验设计和大量试验的基础上[1],这样不仅费时费力,给排气系统结构和性能的进一步优化带来困难;而且,单独对消声器或催化器局部分散设计不能完全反映排气系统的整体耦合特征,难以设计出令人满意的产品。随着计算机软硬件技术以及计算流体力学(CFD)等仿真分析软件的飞速发展,一些商用软件逐渐完善,成为研究设计人员的有效工具。例如通过对催化器和消声器进行数值模拟研究其阻力特性等[2],这一方面为结构优化提供充分的理论指导,另一方面也大大降低了实际试验的工作量,缩短设计周期,并且可以探索多种可能设计。 然而单一的商用软件往往不能满足复杂系统的整体开发,而需要选择相关软件进行二次开发和科学集成。目前针对整个排气系统进行集成开发研究的还未见报道。为满足排气系统模块供应商产品开发的需要,我们选择了一些有专业特点的设计与分析软件,以数据库管理系统为纽带,以VC++为开发语言,对这些软件进行了集成和二次开发,初步完成了汽车排气系统CAD/CAE 软件,使其能在一个用户界面下完成整个排气系统的设计(CAD)与分析(CAE)功能,使传统的经验设计向精确的理论设计过渡,很大程度上提高了设计精度和功效。 2 排气系统CAD/CAE 系统的任务和功能 2.1 任务要求

进气系统设计计算报告

密级: 编号: 进气系统设计计算报告 项目名称:力帆新型三厢轿车设计开发 项目编号: ETF_TJKJ090_LFCAR 编制:日期: 校对:日期: 审核:日期: 批准:日期: 上海同济同捷科技股份有限公司 目录 1 进气系统概述 (2) 系统总体设计原则 (2) 系统的工作原理及组成 (2) 2 进气系统结构的确定及设计计算 (2) 进气系统设计流程 (2) 进气系统流量的确定 (3) 拟选定空气滤清器的允许阻力计算及设计原则 (4) 滤清效率要求 (7) 空滤器滤芯面积确定及滤纸选用 (8) 进气系统结构的确定 (9) 进气系统管路阻力估算 (10)

3 结论 (12) 4 参考资料及文献 (12) 1进气系统概述 1.1 系统总体设计原则 在国内外同挡次同类型轿车的进气系统结构深入比较分析的基础上进行设计和选型,系统设计满足发动机获得高的充量系数,尽可能低地降低发动机的功率损失.此外为了适当降低发动机的进气噪声,在管路中布置谐振腔. 1.2 系统的基本组成 进气系统一般由空气滤清器入口管,空气滤清器,空气滤清器出口连接管,节气门体,怠速控制阀阀体等组成. 2系统结构的确定及设计计算 2.1 进气系统流量的确定 LF7160选用的发动机为宝马型电喷发动机,发动机对进气系统流量的要求取决于发动机本身的因素,即发动机的排量和发动机的工况要求,不同的工况有不同的流量要求.在进气系统流量满足的情况下,发动机实际充入的空气取决于自身的因素,首先,初步确定发动机最大功率工况点进气流量。 式中: V——发动机排量3m; n——最大功率点转速min /r; η——充量系数; 1 η——汽缸数效率; 2 τ——冲程数,四冲程取2,二冲程取1 上式中发动机参数

-B15发动机进气系统设计及分析

课程论文 题 目:B15发动机进气系统设计及性能分析 学生姓名: 学 院:能源与动力工程学院 班 级:交通运输09-3 指导教师:高志鹰 副教授 2012年12月28日 学校代码: 10128 学 号: 2

内蒙古工业大学课程设计(论文)任务书 课程名称:汽车电子控制技术学院:能源与动力工程学院班级:交通运输 学生姓名: ___ 学号:200 指导教师:高志鹰 一、题目 B15发动机进气系统设计及性能分析 二、目的与意义 根据《汽车电子控制技术》课程学习的知识,系统分析B15发动机进气系统设计及性能同时结构组成及基本的工作原理,掌握汽车电子控制系统的基本结构与原理三、要求(包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等) 根据参考文献,系统学习并分析B15发动机进气系统结构组成及基本的工作原理;按照《内蒙古工业大学课程设计说明书(论文)书写规范》撰写课程论文。 四、工作内容、进度安排 12月21日—12月22日:根据任务书要求,查阅、学习相关参考文献; 12月22日—12月23日:提交论文提纲; 12月23日—12月25日:根据指导教师修改后的论文提纲撰写论文初稿; 12月25日—12月26日:根据指导教师对论文的修改意见修改论文; 12月26日—12月28日:提交论文,答辩 五、主要参考文献 [1]胡军义. 柴油机废气再循环(EGR)电控系统控制策略的研究[D].合肥工业大学,2008. [2] 古国栋.柴油发动机废气再循环系统(EGR)热交换器仿真模拟与结构设计[D].华中科技大 学,2007. 审核意见 同意。 系(教研室)主任(签字) 指导教师下达时间 2009年 12月 18日 指导教师签字:_______________

进气系统设计计算

进气口位置: 进气系统的设计须满足以下条件: ●避免机舱内热空气吸入 ●避免雨滴和雾气直接吸入 ●避免排气灰尘吸入 ●从空滤器至涡轮增压器入口之间的进气管必须由耐蚀材料制成 ●进气系统使用的分离式接头(如罩与空滤器外壳的接头)必须位于空滤器上部 ●进气系统必须能够进行定期维护,且进行维护时不需要打开空滤器和涡轮增压器之间进气系统的任何部件 ●尽可能低的系统阻力,以保证最大限度的利用柴油机功率 ●进气系统部件之间的接头和其它接合处,比如与空压机的接头,必须保持有效密封,避免灰尘或其它污染物进入过滤空气中。 进气口尺寸应设计得足够大,且没有锐弯和面积改变,为减小阻力,还应有平滑的转换导管来与进气管相连。发动机舱应充分通风,来发散出这些热量。为保护热敏元件,发动机连续运转时机舱内的最高温度不允许超过(推荐) 空滤器的选择及布置: 一、根据发动机厂家推荐在2200rpm是所需空气流量为1500m3/h,结合以下计算: 1发动机性能参数: 发动机型号:L340 额定功率Ne(kW):2505 额定转速n(r/min):2200: 排量Vh(L):8.9(C系统8.3) 空滤器流量VG(m3/h)的确定 ⑴增压后发动机所需的空气流量V(m3/h)的确定 V=Vh×n/2×60/1000=8.9×2200/2×60/1000=587.4(m3/h) ⑵发动机所需理想状态空气量Vo(m3/h)的确定(汽车设计理论) V o=ε×(ToT)0.75×V×ηvo×ψs 式中:V o-发动机所需理想状态空气量(m3/h) 大气环境温度(k)取313(273+40);T-增压中冷后气体温度(k)取333(273+60)(要求不高于环境温度的20);ηvo-充气效率取0.87(推荐);ψs-扫气效率取1.05 ε-增压比2.18 V o=2.18×(313333)0.75×587.4×0.87×1.05=1116.67(m3/h) ⑶空压机流量Vk(m3/h)的确定(推荐为320L/min) bVk=Vkh×nk×601000 式中:Vkh-空压机公称排量(L);nk-空压机的转速(r/min); Vk=0.229×1400×601000=19.2(m3/h) ⑷空滤器流量VG的确定(空滤器流量上述设计的储备流量) VG=1.066×(V o+Vk)=1.066×(1116.67+19.2)=1212(m3/h) L考虑到以后布置功率加大380马力发动机 结合两者得出按照发动机厂家的推荐空滤器流量≥1500 m3/h5 二、流通面积的确定 在确定了空滤器容积大小的同时,还应校核一下系统中所允许的气流流速。进气系统内的气流流速不宜超过30m/s,因为过高的气流流速会产生很大的流阻和进气噪声,对发动机会造成过大的功率损失。依据这一原则,在结构设计前先要确定空滤器进口、出口及连接管等部位允许的最小流通面积。 最小流通面积Smin=V o/(3.6×Vmax)×10-3(m2)

排气系统设计开发指南

汽车有限公司 . 01 页次:1/7 版次:

1. 主题与适用范围 1.1 主题 本指南制订了与汽车发动机相匹配的消声排气系统的开发流程及设计指南; 1.2 适用范围 本指南适用于汽车消声排气系统的设计开发 2. 参考标准和相关文件 QC/T 631—1999 汽车排气消声器技术条件 QC/T 630—1999 汽车排气消声器性能试验方法 QC/T 58—1993 汽车加速行驶车外噪声测量方法 QC/T 10125—1997人造气氛腐蚀试验盐雾试验 3.定义 3.1 排气消声器 排气消声器是具有吸声衬里或特殊形式的气流管道,可有效的降低气流噪声的装置。 3.2 插入损失 消声器的插入损失为装消声器前后,通过排气口辐射的声功率级之差。 3.3 排气背压 按QC/T524设置排气背压测量点,当分别带消声器和带空管时,测点处的相对压力值之差。 3.4 功率损失比 消声器的功率损失比是指发动机在标定的工况下,使用消声器前后的功率差值和没有使用消声器时功率的百分比。 4.开发流程及设计指南 4.1 接受产品开发任务并做好开发前的准备工作 开发之初,需要了解如下信息,作为设计输入: 1、发动机的排量、额定功率、额定扭矩等相关参数; 2、整车底盘走向,空间布局; 3、发动机对排气背压、功率损失比的要求; 4、噪声标准的制定; (1)、插入损失大于35dB; (2)、整车车外加速噪声小于74 dB;

4.2 方案设计 1、消声器的容量设计计算 消声器的容量关系到发动机的功率和扭矩,因此容量的设计将决定整车的动力性。一般地,消声器的容量有如下的计算公式: Vm=k×P Vm=消声器的容量(L) K=0.14 P=输出功率(Ps) 2、消声器的位置确定

汽车发动机维护与保养毕业论文

汽车发动机维护与保养-毕业论文

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毕业论文 汽车发动机维护与保养 学生姓名:刘广生(09) ??系别:化工机械系 专业班级: 设备3102 指导教师: 孔敏 完成日期: 5月20日 吉林工业职业技术学院

目录 摘要?3 引言?4 第一章发动机基本构造 (5) 1.1汽车发动机..........................................................................................................................5 1.2发动机工作原理.............................................................................................. (6) 第二章.关于发动机故障及维护 ............................................................. 8 2.1发动机出现故障的八大主要因素 .......................................................... 8 2.2发动机故障诊断方法 (9) 2.3发动机的简单维护 (10) 第三章发动机主要保养方面?11 3.1车辆保养常识?11 11 3.2汽车传感器故障诊断18个要点? 3.3发动机三大常见病.......................................................................................................12 第四章汽车的三级保养检查项目及规范 (13) 第五章结束语?16 致谢......................................................................................................... 1718 参考文献?

进气系统设计计算说明书

DK4进气系统设计计算书 DK4进气系统由于整车布置需要,整体布置在机舱内右侧,由于现有车型进气系统都是布置在车体左侧,因此,相对现有车型,进气系统设计变动较大。 1. 进气系统的构成和布置 1.1空滤器总成的布置 空滤器的布置在原车型的机舱右侧(原装电瓶处)。 1.1.1 空滤器的型式 空滤器采用塑料壳体,本体和上盖壳体上下分开型式,进气口在本体,向车 体右侧,出气口在上盖,出气口带法兰与空气流量计通过两个螺栓联接,法 兰口粘接有橡胶密封圈保证与流量计接触端面密封。 1.1.2滤芯的结构型式 滤芯采用折叠的无纺布通过注塑框架固定平板式结构,橡胶密封圈保证与空 滤器壳体密封面密封。 1.1.3空滤器总成的安装方式 空滤器总成采用三点固定方式,两点利用现有的孔位,固定金属安装支架, 另一点借用动力转向罐支架。 1.2 进气导管的构成和布置 进气导管由进气隔热板进气导管与谐振器导管口构成 1.2.1 进气导管的结构 进气导管由进气隔热板和进气导管构成,隔热板一方面起隔热作用,同时起 固定进气管的作用。进气口从右侧翼子板引导进气,另一歧管连接谐振器管 口。 1.2.2 进气导管布置位置

进气导管通过进气导管的隔热板卡装在引擎盖右侧内支撑板的长方孔内。 1.2.3 进气导管的基本尺寸 进气导管进气口大气侧,管口内径为:80mm 1.2.4 进气导管安装方式 进气导管通过进气导管的隔热板卡装在引擎盖右侧内支撑板的长方孔内,另一端卡装在空滤器本体。 1.3 谐振器的结构和布置 谐振器的型式采用亥姆霍兹(Helmholtz)共振腔, 1.3.1 谐振器的布置位置 谐振器布置在翼子板右侧内, 1.3.2 谐振器的基本尺寸 谐振器管口内径为:40mm,连接管的长度为:35mm 1.3.3 谐振器的安装方式 谐振器通过两个金属支架,固定在引擎盖右侧,利用现有侧孔位,通过螺母固定。 1.4 进气胶管的结构和布置 进气胶管根据与空滤器联接的流量计的位置和发动机进气口位置设计布置1.4.1 进气胶管的结构 进气胶管中部设计三个波纹,胶管外侧面布置纵横交叉加强筋,加强筋间距22~28mm,容易吸塌的部位,加强筋的高度为5mm,其他部位加强筋高度为4mm。 1.4.2 进气胶管布置位置 进气胶管根据流量计和发动机进气口位置确定,保证与护风圈(间隙30mm

进气系统设计开发指南--排气室

进气系统设计指南

进气系统由于整车布置需要,整体布置在机舱内右侧,由于现有车型进气系统都是布置在车体左侧,因此,相对现有车型,进气系统设计变动较大。 1. 进气系统的构成和布置 1.1空滤器总成的布置 空滤器的布置在机舱右侧。 1.1.1 空滤器的型式 空滤器采用塑料壳体,本体和上盖壳体上下分开型式,进气口在本体,向车 体右侧,出气口在上盖,出气口带法兰与空气流量计通过两个螺栓联接,法 兰口粘接有橡胶密封圈保证与流量计接触端面密封。 1.1.2滤芯的结构型式 滤芯采用折叠的无纺布通过注塑框架固定平板式结构,橡胶密封圈保证与空 滤器壳体密封面密封。 1.1.3空滤器总成的安装方式 空滤器总成采用三点固定方式,两点利用现有的孔位,固定金属安装支架, 另一点借用动力转向罐支架。 1.2 进气导管的构成和布置 进气导管由进气隔热板进气导管与谐振器导管口构成 1.2.1 进气导管的结构 进气导管由进气隔热板和进气导管构成,隔热板一方面起隔热作用,同时起 固定进气管的作用。进气口从右侧翼子板引导进气,另一歧管连接谐振器管 口。 1.2.2 进气导管布置位置 进气导管通过进气导管的隔热板卡装在引擎盖右侧内支撑板的长方孔内。

进气导管进气口大气侧,管口内径为:80mm 1.2.4 进气导管安装方式 进气导管通过进气导管的隔热板卡装在引擎盖右侧内支撑板的长方孔内,另一端卡装在空滤器本体。 1.3 谐振器的结构和布置 谐振器的型式采用亥姆霍兹(Helmholtz)共振腔, 1.3.1 谐振器的布置位置 谐振器布置在翼子板右侧内, 1.3.2 谐振器的基本尺寸 谐振器管口内径为:40mm,连接管的长度为:35mm 1.3.3 谐振器的安装方式 谐振器通过两个金属支架,固定在引擎盖右侧,利用现有侧孔位,通过螺母固定。 1.4 进气胶管的结构和布置 进气胶管根据与空滤器联接的流量计的位置和发动机进气口位置设计布置1.4.1 进气胶管的结构 进气胶管中部设计三个波纹,胶管外侧面布置纵横交叉加强筋,加强筋间距22~28mm,容易吸塌的部位,加强筋的高度为5mm,其他部位加强筋高度为4mm。 1.4.2 进气胶管布置位置 进气胶管根据流量计和发动机进气口位置确定,保证与护风圈(间隙30mm 以上)、引擎盖间隙(30mm以上),同时考虑检查机油量时,插拔机油尺干涉检查。

柴油机的进排气系统结构设计

柴油机的进排气系统结构设计 由于柴油产生的功率大,价格也相对便宜,因此在我们日常生活中使用的工程机械都倾向于使用柴油机。但柴油机也存在一些问题,诸如排放不达标,这包括废气和噪声排放,功率能耗等,这都与柴油机的进排气系统有关。因此我们有必要对柴油机aa升整个柴油机的性能,降低它的噪声和废气的排放,在满足排放标准的同时提升柴油机的功率能耗。 标签:柴油机;进排气系统;设计 1 进气系统设计 1.1 进气系统的组成及其作用 进气系统主要空气滤清器和进气支管组成。 1.2 空气滤清器设计 1.2.1 作用 燃油燃烧的时候需要消耗大量的空气,以一般的柴油机为例,每消耗一升柴油大概要消耗6000-10000L空气。这么多的空气,里面的杂质诸如灰尘等肯定会很多,如果不把这些杂质清除,一定会加速气缸的部件的磨损,缩短整个发动机的寿命。有实验表明,如果不加装滤清器,发动机的寿命大概缩短三分之二,所以空气滤清器是很重要的。 为了保证柴油机气缸的寿命,我们决定采用干式滤清器。 1.2.2 进气导流管的设计 在现在的这个柴油机车上,为了增强进气效果,可以利用发动机的谐振,这需要空气滤清器的进气导管有交大的容积,来增强发动的谐振,提高进气效能,但进气导管又不能做的太粗,否则在里面流动的新鲜空气的流速太低,反而不利于进气,为了使效果最佳,本次设计的柴油机的导流管应该做的又细又长。 1.2.3 进气支管的设计 进气支管对于柴油机或者气道燃油喷射式发动机来说,进气支管必须把新鲜的空气分配到各个气缸的进气道里面来,而且是均匀的分配,从这个要求考虑,进气支管必须是等长的,而且为了保证空气具有较高的流速,进气支管的内壁的应该尽可能的光滑,以便提高进气能力。一般进气道使用合金铸铁制造,但车辆轻量化是汽车的重点发展方向之一,为了配合这种趋势,近来也采用铝合金制造的进气支管,这种进气支管具有质量轻,导热性能优良的特点,随着科技的进步

浅谈汽车进气系统的设计布置

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/538619368.html, 浅谈汽车进气系统的设计布置 作者:刘洁 来源:《科技视界》2015年第26期 【摘要】本文分别论述了空气滤清器、进气管路、汽车原始进气口的安装与布置并要求 对空气滤清器的一个选型。发动机之所以早期出现烟大、油耗高、无力、磨损等故障都是与汽车进气系统的安装不是很合理,还有其设计布置有很大的关系,然而为了使其进气系统设计布置和安装的更加合理,在新车型开发的时候,汽车生产企业和发动机生产企业应该联合开发,并且装配完成后要进行联合评审确认,最后两两联合开始对汽车的进气系统进行改进。 【关键词】进气系统;设计布置;汽车 主要组件有增压器、原始进气道、中冷却器、空气滤清器、连接管路等。然后把空气或者是混合气开始导入到发动机的气缸零部件集合体里,我们称之为发动机进气系统。该系统的主要功能是为发动机提供干燥、充足并且清洁的空气。如果说发动机是汽车的心脏的话,那么进气系统就是发动机的筋脉。然而进气系统的布置和安装将会直接缩短发动机的寿命还会大大影响到发动机的一些功能的发挥,还有其工作的稳定性,以及环保性和可靠性。根据统计表明,发动机之所以出现早期磨损、油耗高、烟大、没有力等故障,绝大部分的原因是因为和进气系统设计布置的安装十分不合理造成的,其所占比例在90%以上。通常原始的进气道与连接管路截面积越大,管壁越圆润,因此弯曲也越少以及中冷却器的冷却能力越强,空气滤清器额定流量越大,因此整个进气系统的性能就越好,发动机性能也就越来越棒。 1 进气系统的原理简介以及噪音 1.1 原理简介 进气系统由空气、空气流量计、怠速调整螺丝钉、节气门、急速控制阀、热控制阀、还有发动机一起组成。进气系统则要求其进气的阻力尽可能要小,并且能够保证发动机的功率损耗减小;要想满足发动机其额定的充气量要求,就必须得具有最高原始的滤清效率和其全寿命滤清效率,并且要在规定的阻力之内要具备良好的储尘能力,还有一点就是其空滤器的密封性一定要好。 1.2 系统的噪音 空滤器和谐振腔的容积之和就是消声容器,而进气系统和消声容积有相当大的关系,其容积越大就越好。对于谐振腔来说面积越大,其容积就越大,一般来说可以用在消声的频率越低,其消声的频带也将越宽。然而对于空滤器来说,它的容积越大,其消声量也将越大。这个可以调节的频带也将越宽。然而,在一定的消声容积情况下,最为关键的就是需要合理的匹配不同的消声单元。

毕业论文汽车发动机的维护与保养

武汉工程职业技术学院 毕业论文(设计) 汽车发动机的维护与保养 学校 姓名: 所学专业:汽车运用与维修 层次: 指导教师: 评阅教师: 目录 摘要 (3) 关键词 (3) 一.发动机基本构造 (3) 1.1曲柄连杆机构 (4) 1.2配气机构 (4) 1.3燃料供给系 (4) 1.4冷却系 (4) 1.5润滑系 (4) 1.6点火系 (5) 1.7起动系 (5) 二.发动机工作原理 (5) 三.关于发动机故障及维护 (6)

3.1发动机故障八大主要因素 (6) 3.2发动机故障诊断方法 (9) 3.3发动机简单维护 (10) 四.发动机主要保养方面 (11) 4.1车辆保养识常 (11) 4.2汽车传感器故障诊断18个要点 (13) 五.结束语 (16) 六.致谢词 (17) 七.参考文献 (17) 【摘要】 汽车的修理和维护是大家头痛的问题。如果平时不知好好保养爱车,或者驾车习惯不好,一旦车子得进厂大修特修,不单得付出一笔可观的费用,时间的浪费和精神上的折磨,更是难以数计。所以,汽车要时时注意保养,从你拥有汽车的第一天就小心维护,以免因小失大呢?本文从汽车理论知识出发,为您讲解汽车发动机的维修和保养的基础知识。 【关键词】发动机诊断检修保养 【引言】汽车在现在的生活中是不可多得的交通工具,所以对于汽车的保养是要非常值得注意的,一般汽车每行驶5000公里到10000公里或以上都需要去维修店进行不同的保养,所说的汽车保养,主要是从保持汽车良好的技术状态,延长汽车的使用寿命方面进行的工作。其实它的内容更广,包括汽车美容护理等知识,概括起来讲,主要做好以下三个方面:车体保养、车内保养、车体翻新

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