GM HydroGen4 Rettungs- Leitfaden

GM HydroGen4
Rettungs-
Leitfaden
Das GM Service Technical College stellt den
Einsatzkräften Rettungs-Leitfäden und
Kurzreferenzen kostenlos zur Verfügung.
Solange sie als Informationen von GM
erkennbar sind und nicht verändert werden,
können Rettungs-Leitfäden für Einsatzkräfte
und Kurzreferenzen für Schulungszwecke
verwendet werden.
Stand: 1. April 2009
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Dieser Leitfaden gilt speziell für den GM HydroGen4.
Die meisten der in diesem Fahrzeug eingesetzten Systeme sind mit denen in herkömmlichen
Verbrennungsmotor-Fahrzeugen identisch, es gibt jedoch einige Bauteile, die ein anderes Vorgehen bei
Rettungsmaßnahmen notwendig machen.
Auf diese Unterschiede werden wir hier hinweisen und auch darauf, wie der GM HydroGen4 identifiziert und ggf.
von seinen konventionellen Gegenstücken unterschieden werden kann.
Darüber hinaus werden wir die Bereiche, in die NICHT geschnitten werden darf, aufzeigen, damit Sie die
Insassen sicher aus dem GM HydroGen4 bergen können.
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Funktion des Systems
Der GM HydroGen4 ist ein Elektrofahrzeug mit einer
Wasserstoff-Brennstoffzelle, in dem sowohl Hochvolt Kfz als
auch 12V Hilfsspannung in seinem elektrischen System zur
Anwendung kommen. Dieses Fahrzeug wird zunächst für
eine geführte Markterkundung ausgeliefert, um die Wünsche
und Eindrücke unserer Kunden zu sammeln.
Anstelle eines konventionellen Verbrennungsmotors
verwendet der GM HydroGen4 als Antrieb einen
Elektromotor, der seine Energie aus hunderten,
hintereinander geschalteter Brennstoffzellen bezieht. Diese
gestapelten Brennstoffzellen werden mit dem engl. Wort
Stack bezeichnet. Die elektrische Energie wird dabei aus
Wasserstoff und Umgebungsluft elektro-chemisch
gewandelt.
Neben den Brennstoffzellen besitzt der GM HydroGen4 noch
eine Kfz-Hochvolt-Batterie, welche auf Anforderung weitere
Energie zum Beschleunigen des Fahrzeuges zur Verfügung
stellt.
Der GM HydroGen4 hat keinen konventionellen
Verbrennungsmotor.
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Eigenschaften von Wasserstoff
Der Kraftstoff für den GM HydroGen4 ist Wasserstoffgas. Wasserstoff ist viel leichter als Luft und zieht sehr schnell aus der Umgebung ab. Er steigt
doppelt so schnell auf wie Helium und fast 10mal schneller als Erdgas.
Obwohl Wasserstoff und Benzin ähnliche Eigenschaften haben, gibt es auch viele Unterschiede.
Benzin wird flüssig in Fahrzeugen mitgeführt, Wasserstoff wird sowohl flüssig als auch gasförmig verwendet. Die Brennstoffzellen im GM HydroGen4
werden ausschließlich mit gasförmigem Wasserstoff betrieben.
Ein Unterschied zwischen Wasserstoffgas und Benzin ist die unterschiedliche Selbstentzündungstemperatur. Selbstentzündung ist die Temperatur,
bei der sich eine Substanz ohne äußere Funken oder Flamme spontan selbst entzündet. Abhängig von der Oktanzahl liegt diese
Selbstentzündungstemperatur für Benzin bei 230°C bis 480°C. Wasserstoff hat eine Selbstentzündungstemperatur von 570°C, wodurch eine
spontane Selbstentzündung weniger wahrscheinlich ist.
Die minimale Zündenergie von Wasserstoff, oder die kleinstmögliche Energie, die zu einer Entzündung eines entflammbaren Gemischs führt, z. B.
einer elektrischen Entladung, ist kleiner als die von Benzin. Das bedeutet, dass Funken durch statische Elektrizität oder die Entladung elektrischer
Stromkreise Wasserstoff-Luft-Gemische leichter entzünden können als Benzindampf-Luft-Gemische. Wasserstoffgas brennt normalerweise mit einer
nur bei Dunkelheit sichtbaren, bläulichen Flamme.
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Erkennen des Fahrzeugs
Der GM HydroGen4 ist ein Flottenfahrzeug und kann von anderen Fahrzeugen anhand von markanten,
außen am Fahrzeug angebrachten Aufklebern, grafischen Elementen und besonderen Anbauteilen
unterschieden werden
Gleiche Aufkleber auf allen GM HydroGen4
auf Fahrer- und Beifahrerseite:
„HydroGen4 by Opel“
(Aufkleber am Heck sind unterschiedlich!)
„GM“ und „HydroGen4 by Opel“
Label an Front und Heck
4 Luftaustrittsöffnungen am Heck
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Erkennen des Fahrzeugs (Forts.)
Eine spezielle Abdeckung auf dem Brennstoffzellensystem, die sich unter der Motorhaube befindet, hilft beim Erkennen des GM HydroGen4.
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Technische Informationen für Einsatzkräfte
Der GM HydroGen4 hat ein Hochvolt Kfz System, ähnlich dem in Hybridfahrzeugen, an dem unter Vorsicht gearbeitet werden MUSS!
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Spannungsklassifizierung nach ECE R-100 (Batteriebetriebene Elektrofahrzeuge)
Die elektrischen Systeme in Elektrofahrzeugen sind in niedrige und hohe Spannung eingeteilt.
• Hilfsstromnetz Kfz - von 0 bis 60 Volt Gleichspannung / 0 bis 25 Volt Wechselspannung
• Hochvolt Kfz
- jede Spannung größer als 60 Volt Gleichspannung / 25 Volt Wechselspannung
Klassifizierung
Hilfsstromnetz Kfz
-> keine Farbmarkierung
Hochvolt Kfz
-> orange Kabel
Spannungsbereich Gleichspannung: < 60 V
Gleichspannung:
> 60 V
Wechselspannung:
< 25 V
Wechselspannung:
> 25 V
Anwendung
Hilfsnetz:
Beleuchtung, Steuergeräte,
Audiogeräte,...
Antriebsnetz:
Batterie, Brennstoffzellen,
E-Motor, Spannungswandler,...
Farbliche Markierungen sorgen dafür, dass Verkabelungen verschiedener Spannungsklassen unterschieden werden können.
Orange bedeutet Hochvolt Kfz.
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Lage der GM HydroGen4 –Brennstoffzellen-Antriebsbauteile
Dieser Darstellung zeigt die Anordnung der wichtigsten Antriebsbauteile des GM HydroGen4 in einer Draufsicht von oben.
Brennstoffzellen
Stack
3 Wasserstoffspeichertanks
Elektrischer Umformer
Antriebsbatterie
12 V
Batterie
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Lage der GM HydroGen4 –Brennstoffzellen-Antriebsbauteile (Forts.)
Diese Darstellung zeigt die Anordnung der wichtigsten Antriebsbauteile des GM HydroGen4 in einer Seitenansicht von der Beifahrerseite.
Brennstoffzellen
Stack
Antriebsmotor
Elektrischer Umformer
3 Wasserstoffspeichertanks
Antriebsbatterie
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Lage der GM HydroGen4 –Brennstoffzellen-Antriebsbauteile (Forts.)
Diese Darstellung zeigt die Anordnung der wichtigsten Antriebsbauteile des GM HydroGen4 in einer Ansicht von unten.
Brennstoffzellen Stack
(unter Abdeckung)
Elektr. Umformer
Antriebsbatterie
3 Wasserstoffspeichertanks
(unter Abdeckung)
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Bauteile der GM HydroGen4
Das Brennstoffzellensystem liefert Energie aus einem Brennstoffzellen Stapel (Stack) an die Hochvoltbauteile.
Vorderansicht
Elektrischer
Umformer
Das Brennstoffzellensystem enthält
• Brennstoffzellen Stack
• Elektrischer Umformer
• Elektr. Luftkompressor
• Kühlmittelpumpe
Rückansicht
Brennstoffzellen
Stack
Kühlmittelpumpe
Elektr.
Luftkompressor
Brennstoffzellen Stack
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Bauteile des GM HydroGen4 (Forts.)
Die Antriebsbatterie speichert Energie, die beim Bremsen und/oder im Brennstoffzellensystem erzeugt wird.
Antriebsbatterie
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Bauteile des GM HydroGen4 (Forts.)
Das Wasserstoffspeichersystem, das sich im hinteren Unterbodenbereich befindet, speichert komprimierten Wasserstoff bis 700 bar (15°C), der im
Brennstoffzellensystem verwendet wird.
Das Speichersystem besteht aus:
• Füllanschluß
• 3 Speichertanks
• Wasserstoffleitungen und Ventilen
Füllanschluß
3 Speichertanks
Wasserstoffleitungen
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Bauteile des GM HydroGen4 (Forts.)
Die 12-Volt-Batterie befindet sich im Heck des Fahrzeugs auf der Fahrerseite unter der Radhaus Verkleidung. Die 12-Volt-Batterie speist den
Hilfsstromkreis, wenn die GM HydroGen4 Brennstoffzelle NICHT läuft.
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Bauteile des GM HydroGen4 (Forts.)
Die Hauptfunktion des Elektrischen Umformers ist es, den Energiefluss zwischen dem Brennstoffzellensystem und der Antriebsbatterie zu regeln.
Hochspannungswandler
Elektrischer Umformer
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Bauteile des GM HydroGen4 (Forts.)
Die Motor-Generator-Einheit enthält das Wechselrichtermodul und den Antriebsmotor. Der Antriebsmotor vorn ist der einzige antreibende Motor im
Fahrzeug. Die Energie für den Antrieb kommt sowohl vom Brennstoffzellensystem als auch von der Hochvoltbatterie. Die Motor-Generator-Einheit
erzeugt zusätzliche, regenerative Energie aus der Verzögerung (Bremsen) des Fahrzeugs und speist damit die Hochvoltbatterie.
Die Hauptfunktion des Wechselrichtermoduls ist es, die Gleichspannung aus dem Brennstoffzellensystem in eine 3-Phasen-Wechselspannung für die
Motor-Generator-Einheit zu konvertieren. Das Wechselrichtermodul wandelt auch Wechselspannung aus dem Bremsvorgang des Antriebsmotors in
Gleichspannung, welche die Hochvoltbatterie lädt.
Wechselrichtermodul
modul
Antriebsmotor
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Wasserstoffsensoren
Es gibt insgesamt 7 Wasserstoffsensoren im GM HydroGen4:
• 2 Sensoren im Motorraum
• 2 Sensoren im Dachhimmel des Fahrgastraums
• 2 Sensoren in der Nähe der Wasserstoffspeichertanks
• 1 Sensor in der Abgasanlage
Während des Betankens und immer wenn die Zündung auf ON (AN) steht, sind die Wasserstoffsensoren aktiv.
Wenn die Sensoren Wasserstoff detektieren, leuchtet das Symbol H2 in der Instrumententafel auf, ein Warnton ist durchgehend zu hören und die
Meldung "HYDROGEN DETECTED" (Wasserstoff festgestellt) erscheint (wie unten gezeigt). Die Wasserstoffzufuhr zu den Brennstoffzellen wird
abgeschaltet und das Fahrzeug hat noch begrenzte Energie aus der Batterie, um damit an den Straßenrand zu fahren.
Wenn sich der Wasserstoff nicht innerhalb von 60 Sekunden verflüchtigt, wird die Meldung "HYDROGEN DETECTED EVACUATE VEHICLE"
(Wasserstoff festgestellt, Fahrzeug verlassen) angezeigt.
HYDROGEN
DETECTED
H2
Symbol H2 H2
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Maßnahmen am Fahrzeug
Der GM Hydrogen4 hat eine thermische Druck Ablass Einrichtungen an jedem der drei Wasserstoffspeichertanks. Diese Ventile öffnen, wenn sie der
Hitze eines Feuers ausgesetzt sind, um durch Ablassen von Wasserstoff die Gefahr eines zu hohen Drucks zu verringern. Ein lautes zischendes
Geräusch ist während des Ablassens vom hinteren Teil des Fahrzeugs zu hören.
Je nach Feuereinwirkung können die Tanks den Wasserstoff einzeln ablassen. Dabei kann das Ausströmen des Gases von den verschiedenen Tanks
mehrere Minuten auseinander liegen und auch unter Umständen mehrere Minuten dauern.
Das abgelassene Wasserstoffgas verflüchtigt sich schnell. Wenn ein Feuer oder eine andere Zündquelle vorhanden ist, wird es sich wahrscheinlich
entzünden.
Diese möglichen Auswirkungen sollten bei der zeitlichen Planung der Bergung von Insassen beachtet werden. Die drei Druckablassventile befinden
sich unter dem Fahrzeug auf der Fahrerseite hinten.
Der Feuerwehrmann kann ein Feuer am Fahrzeug mit herkömmlichen Methoden bekämpfen.
Hinweis:
Wasserstoffgas Hinweis: Wasserstoffgas brennt
normalerweise brennt normalerweise mit einer mit nur
bei einer Dunkelheit nur bei Nacht sichtbaren
Flamme sichtbaren Flamme.
Sicht Druckablassventile
von der
Fahrerseite auf der Fahrerseite
hinten
Fahrtrichtung
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Abschalten des Antriebsystems
Am Haubenfanghaken befindet sich ein Schalter, der den
kompletten Betrieb des Brennstoffzellensystems deaktiviert,
wenn die Motorhaube geöffnet oder entriegelt wird.
Dabei wird sofort die Wasserstoffzufuhr von den
Speichertanks zu den Brennstoffzellen gestoppt und das
Hochvoltsystem abgeschaltet.
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Auslösen der Airbags*
Bei einem Aufprall von hinten oder wenn Airbags auslösen, werden
Schütze
Bei einem
innerhalb
Aufprall
der
von
Antriebsbatterie
hinten oder wenn
geöffnet
Airbags
und
auslsen,
damit das
Hochvolt
werden Schtze
System zum
innerhalb
restlichen
der Hochspannungsbatterie
Brennstoffzellensystem
geffnet,
abgeschaltet. damit die Hochspannung Zusätzlich schließen in der Hochspannungsbatterie Abschaltventile den isoliert drei
Wasserstoffspeichertanks, wird. Zustzlich schlieen die um Abschaltventile die Gaszufuhr aus an den den WTanks asserstofftanks,
um die Wasserstoffzufuhr aus den Tanks
zu
unterbrechen.
zuunterbrechen.
Um Um bei die einer Sicherheit Bergung der von Menschen Insassen nicht alle zu beteiligten gefhrden, Personen ist es sehr am
Fahrzeug wichtig, dass nicht die zu 12-Volt-Stromversorgung gefährden, ist es wichtig, getrennt dass die wird, wenn
12-Volt-Stromversorgung Airbags nicht ausgelst haben. immer Siehe getrennt im wird. Abschnitt Abschalten
Nähere der Stromversorgung Informationen sind fr nhere dazu im Informationen nächsten Abschnitt zu diesem „Abschalten
der
Vorgang.
Stromversorgung“.
*Nähere Informationen zu den Airbags im Originalfahrzeug „Chevrolet Equinox“ sind in den Emergency Personell Information (Informationen für Sicherheitspersonal) unter dem Link
www.gmstc.com zu finden
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Abschalten der Stromversorgung
Abschalten der Stromversorgung
Um die elektrischen Antriebs- und Hilfsnetze (inklusive der Airbag
Systeme) abzuschalten, MUSS jeder der folgenden Schritte
hren Sie jeden der folgenden Schritte aus, um die elektrischen Hochund
Niederspannungssysteme abzuschalten. Dies betrif ft auch die
durchgeführt werden:
Versorgung des Airbagsystems.
1. Zündschlüssel in Position OFF (Aus) bringen und abziehen
1. Den Zndschlssel in die Position OFF (AUS) stellen.
2. Die Motorhaubenentriegelung ziehen. Dadurch wird das
2. Die Motorhaubenentriegelung ziehen. Dadurch wird das normale
Brennstoffzellensystem sofort herunter gefahren, die Hochvolt
Abschaltverfahren des Brennstof fzellensystems unterbrochen, die
Versorgung abgeschaltet und die Wasserstoffzufuhr von den
Hochspannungsversorgung abgeschaltet und die
Speichertanks gestoppt.
Wasserstoffzufuhr zum Antriebsystem gestoppt.
3. 3. Die Abdeckung der der 12-Volt-Batterie entfernen abnehmen und und das das
Batterieminuskabel lsen entfernen. oder durchschneiden.
4.
4.
Mindestens
Mindestens
10
10
Sekunden
Sekunden
WARTEN,
warten, bevor
bevor
mit
mit
Trennarbeiten
Trennarbeiten
am
am
Fahrzeug
Fahrzeug
begonnen
begonnen
wird,
wird,
damit
damit
die
die
Reserve-Energie
Restenergie der
der
vielleicht
nichtausgelsten
nicht ausgelösten
Airbags
Airbags
und die
und
Energie
die Energie
des Hochspannungsystems
des Hochvoltsystems
abgebaut abgebaut wird. wird.
Nach dem Abklemmen der 12-Volt-Versorgung
mindestens 10 Sekunden WARTEN, bevor mit
Trennarbeiten am Fahrzeug begonnen wird, damit
die Reserve-Energie Restenergie der nicht der nicht-ausgelsten ausgelösten Airbags Airbags
und die Energie des Hochspannungsystems
Hochvolt Systeme abgebaut
abgebaut wird. wird.
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Hochvolt System Kfz
Es gibt drei Hochvoltquellen im Fahrzeug: Die Antriebsbatterie, die
Brennstoffzellen und das Regenerativ-Bremssystem (elektrischer
Antriebsmotor). Regenerativ-Energie wird nicht erzeugt, wenn das
Fahrzeug sich nicht bewegt.
Das Hochvolt System wird sofort abgeschaltet, wenn ein Airbag
ausgelöst hat, die Motorhaube entriegelt oder der hintere
Aufprallsensor aktiviert wurde. Das Stellen der Zündung auf OFF
(AUS) bewirkt, dass die Brennstoffzellen kontrolliert ausgeschaltet
und ihre Hochvoltenergie abgebaut wird. Dies kann bis zu eineinhalb
Minuten dauern. Bei einem Entriegeln der Haube fährt das System
innerhalb von Sekunden herunter.
Das Abklemmen der 12-Volt-Batterie unterbricht die
Stromversorgung zu den nicht-ausgelösten Airbags und führt
ebenfalls zu einer Unterbrechung des Stroms von der
Hochvoltbatterie und der Brennstoffzelle.
WARNUNG: Obgleich der Hochspannungs-Stromfluss
stoppt, wenn die Versorgung unterbrochen wird, darf
Obwohl das Hochvolt System deaktiviert wird, wenn die
NICHT 12-Volt-Versorgung in die orangefarbenen unterbrochen Hochspannungskabel
ist, darf nicht in die
und/oder orangfarbenen den Hochvoltkabel Hochspannungswandler geschnitten werden. geschnitten
werden.
Wenn ein oranges orangefarbenes Kabel und/oder Kabel ein und/oder Elektrischer der Umformer
Hochspannungswandler eingeschnitten wird, kann die eingeschnitten verbleibende statische wird, Ladung
zu einer Lichtbogenentladung und/oder zu Verletzungen von
kanndie verbliebene statische Ladung zu einer
Personen führen.
Lichtbogenentladung und/oder zu Verletzungen von
Personen fhren.
Hochvolt Kabelverläufe
am Unterboden
Einige Hochvolt
Kabelverläufe im
Motorraum
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Bereiche, in die NICHT geschnitten werden darf
GEFAHR: Die orangefarbenen Hochvoltkabel NICHT durchtrennen. Das Durchschneiden dieser
Kabel kann zu ernsthaften Verletzungen oder Lebensgefahr führen.
Achtung: Egal welche der Methode Methoden zur
Unterbrechung zur angewendet verwendet werden, wird,
die Hochspannungskabel NIEMALS
einschneiden!
einschneiden.
Pyro-Bauteíle der
Seitenairbags in
beiden D-Säule
Wasserstoff-
Einfüllleitung auf
Beifahrerseite
Bereiche, in die nicht geschnitten werden darf
• Wasserstofftanks, Antriebsbatterie und elektr. Umformer
• Motorraum
• Boden des Fahrgastraums Beifahrerseite (hier verlaufen die Hochvolt Versorgungs Kabel von der Mitte nach vorn)
Hinweis: Die 12-Volt-Batterie vor dem Durchtrennen der hinteren Dachsäule abklemmen und das Abbauen
der Rest-Energie der nicht-ausgelösten Airbags abwarten.
WARNUNG: Die Wasserstoffleitungen NICHT durchtrennen - wenn Wasserstoffleitungen
durchtrennt werden, tritt Wasserstoff aus den Leitungen aus.
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Zum Abschluss
Die technologische Entwicklung beim Antrieb von Automobilen verändert die
Konstruktion von Fahrzeugen. Das Wissen um neue Technologien und Änderungen in
den Fahrzeugsystemen hilft den Einsatzkräften bei ihrer Arbeit. Die Informationen in
diesem Rettungsleitfaden für den GM HydroGen4 bereitet die Einsatzkräfte besser auf
die Rettungsmaßnahmen vor. In diesem Leitfaden haben wir Sie auf Folgendes über
den GM HydroGen4 aufmerksam gemacht:
• Erkennen des Fahrzeuges
• Funktion und Lage der Bauteile
• Mögliche Risiken & Gefahren
• Airbagsicherheit
• Abschaltverfahren
Wir sind überzeugt davon, dass dieser Leitfaden zum Erreichen des Ziels beigetragen hat.
Sollten weitere Fragen, auch während eines Einsatzes, aufkommen, wenden Sie sich bitte an:
• Bereiche, in die NICHT geschnitten werden darf
Werkfeuerwehr Adam Opel GmbH
Einsatzleitzentrale 06142-7- 74 666
Notruf 06142-7- 77 777
Hinweis:
Eine GM HydroGen4-Kurzreferenz für Einsatzkräfte kann bei der
Adam Opel GmbH, Abteilung FCA in Mainz-Kastel über
Bernd.Kaufmann@GM.com angefordert werden.
Sollten Sie die GM-Informationen für Einsatzkräfte
verändern wollen, um sie für andere Zwecke zu
nutzen, wenden Sie sich bitte an:
GM Licensing Program Headquarters
5775 Enterprise Ct
Warren, MI 48092
Attn: Licensing Coordinator
© Copyright 2008, General Motors Corporation, FCA Mainz-Kastel
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