Descripción general La Comisión de Recursos del Aire de California (California Air Resources Board - CARB) comenzó la regulación de los Sistemas de Diagnóstico de a Bordo (On Board Diagnostic - OBD) para los vehículos vendidos en California, comenzando con los modelos del año 1988. Los requerimientos iniciales, conocidos como OBD I, requerían la identificación de áreas con problemas de mal funcionamiento relacionadas con los sistemas de medición de combustible.
El Sistema de Recirculación de Gases de Escape (Exhaust Gas Recirculation System - EGR), componentes Relacionados con la Emisión de Gases y la Unidad de Control Electrónico (Powertrain Control Module - PCM).
Una lámpara indicadora de mal funcionamiento (MIL), denominada Check Engine o Service Engine Soon, era requerida para que se iluminara y alertara al conductor del mal funcionamiento y de la necesidad de un servicio de los sistemas de control de emisiones.
Un código de falla (Diagnostic Trouble Code - DTC) era requerido para facilitar la identificación del sistema o componente asociado con la falla. Para modelos a partir de comienzos de 1994, ambos, CARB y la Agencia de Protección del Medio Ambiente (Environmental Protection Agency - EPA) aumentaron los requerimientos del sistema OBD, convirtiéndolo en el hoy conocido OBD II. Los objetivos del sistema OBD II son mejorar la calidad del aire por reducción de las emisiones nocivas de los motores causadas por el mal funcionamiento de los sistemas encargados de su reducción y control, acortando el tiempo entre que se produce el fallo, su detección y reparación, brindando además asistencia en el diagnóstico y reparación del problema relacionado con las emisiones. A partir de 1996 todos los modelos vendidos en California, tanto automóviles para pasajeros como camiones (hasta 14.000 libras GVWR) y todos los modelos vendidos a nivel nacional, automóviles para pasajeros y camiones (hasta 8.500 libras GVWR) deben cumplir los requerimientos de las normas CARB - OBD II o EPA OBD. Estos requerimientos rigen para vehículos alimentados con gasolina, gasoil (diesel) y están comenzando a incursionar en vehículos que utilicen combustibles alternativos.
El sistema OBD II controla virtualmente todos los sistemas de control de emisiones y componentes que puedan afectar los gases de escape o emisiones evaporativas.
En muchos casos, un mal funcionamiento puede ser detectado antes que las emisiones excedan en 1,5 veces los niveles standard para emisiones a 50 mil millas o 100 mil millas.
Si un sistema o componente ocasiona que se supere el umbral máximo de emisiones o no opera dentro de las especificaciones del fabricante, un DTC (Diagnostic Trouble Code) debe ser almacenado y la lámpara MIL deberá encenderse dentro de dos ciclos de conducción. El sistema OBD II realiza controles para detectar funcionamientos erróneos en los sistemas de control de emisiones y componentes.
Un DTC es almacenado en la Memoria de Almacenamiento Activa (PCM Keep Alive Memory - KAM) cuando un mal funcionamiento es inicialmente detectado. En muchos casos la MIL es iluminada después de dos ciclos de uso consecutivos en los que estuvo presente la falla.
Una vez que la MIL se ha iluminado, deben transcurrir tres ciclos de uso consecutivos sin que se detecte la falla para que la MIL se apague.
El DTC será borrado de la memoria después de 40 ciclos de arranque y calentamiento del motor después que la MIL se halla apagado. En adición a las especificaciones y estandarizaciones, muchos de los diagnósticos y operaciones de la MIL requieren en OBD II el uso de Conector de Diagnóstico standard (Diagnostic Link Connector - DLC), enlaces de comunicaciones y mensajes standard, DTCs y terminologías estandarizados. Ejemplos de información de diagnóstico standard son los Datos Congelados en Pantalla (Freeze Frame Data) y los Indicadores de Inspección y Mantenimiento Inspection Maintenance Readiness Indicators - IM). Los datos congelados describen los datos almacenados en la memoria KAM en el momento que la falla es inicialmente detectada. Los datos congelados contienen parámetros tales como RPM y carga del motor, estado del control de combustible, encendido y estado de la temperatura de motor. Los datos congelados son almacenados en el momento que la primera falla es detectada, de cualquier manera, las condiciones previamente almacenadas serán reemplazadas si una falla de combustible o pérdida de encendido (misfire) es detectada. Se tiene acceso a estos datos con un scaner para recibir asistencia en la reparación del vehículo. Los indicadores IM - OBD II muestran si todos los controles OBD II han sido completados desde que la memoria KAM fue borrada. FORD además almacena un DTC - P1000 para indicar que algunos controles no han sido realizados. En ciertos estados (U.S.A.), esto es necesario cuando debe realizarse un chequeo OBD para renovar la matriculación de un vehículo. Los indicadores IM deben mostrar que todos los controles han sido completados antes de realizar el chequeo OBD.
| OBD II, Control de EGR | | | | Control del sistema de recirculación de gases de escape (EGR) Differential Pressure Feedback EGR
El control del Sistema de EGR a través de la Realimentación de Presión Diferencial es una estrategia de a bordo diseñada para testear la integridad y características de flujo del sistema de EGR.
El control es activado durante la operación del sistema de EGR y después que ciertas condiciones básicas del motor son satisfechas. Informaciones de entrada provenientes de los sensores ECT, IAT, TP y CKP son requeridas para que se active el control del sistema de EGR. Una vez activado, el control del sistema de EGR realizará cada uno de los test que se describen a continuación. Algunos de los test incluidos en el control del sistema de EGR son también realizados durante el auto diagnóstico. 1. El sensor de presión diferencial y su circuito son continuamente testeados en lo concerniente a circuito abierto o en cortocircuito. El control observa las tensiones en el circuito del sensor de presión diferencial para controlar si exceden el límite máximo o mínimo admitido. Los códigos de fallas asociados con este test son los: DTCs P1400 y P1401. 2. El solenoide de regulación de vacío de la EGR es continuamente testeado para detectar circuito abierto o en cortocircuito. El control observa si la tensión presente en el circuito del regulador de vacío, no concuerda con el estado del circuito en estado abierto. El código de falla asociado con este test es el: DTC P1409. 3. El testeo de la válvula EGR trabada abierta o el flujo de gases de escape durante la marcha del motor en vacío es continuamente realizado, cada vez que el sensor de posición de mariposa TP indique mariposa cerrada.
Para determinar si existe flujo de gases de escape con el motor marchando en vacío, el control compara, para esta condición de marcha, el nivel de tensión de información proveniente del sensor de presión diferencial, con el nivel de tensión que enviaba dicho sensor (nivel almacenado en memoria) durante la condición de llave en posición de contacto y motor detenido. El código de falla asociado con este test es el : DTC P0402. 4. La manguera de presión "corriente arriba" (alta presión - high signal) (manguera lado escape) es testeada una vez por ciclo de manejo para asegurar si está conectada o desconectada. El test es realizado con la válvula EGR cerrada y durante un período de aceleración. El PCM mantendrá el solenoide EVR cerrado, obligando de esta manera a la válvula EGR a permanecer cerrada. El sistema de control comprobará el nivel de tensión de la señal enviada por el sensor de presión diferencial, esperando no ver cambios de nivel en la señal. Si esto sucede, denotará que no hay flujo de gases de escape circulando.
Si durante la aceleración, mientras la válvula EGR está cerrada, suceden cambios en el nivel de la tensión de señal enviada por el sensor de presión diferencial (aumento o disminución de nivel), posiblemente esté indicando un fallo en la manguera de presión "corriente abajo" (señal de referencia - Ref signal) (manguera lado admisión). El código de falla asociado con este test es el: DTC P140 5. El test de la tasa de flujo de gases de escape que circulan por la EGR hacia la admisión es realizado cuando la velocidad de rotación del motor y la carga que se le está demandando son moderados y constantes y el ciclo activo del regulador de vacío es alto. El sistema de monitoreo compara, cuando se dan esas condiciones, el nivel de tensión de la señal proveniente del sensor de presión diferencial con un nivel esperado, ya establecido de antemano, para esas mismas condiciones, de modo de poder determinar si la tasa de flujo de gases de escape que está circulando es aceptable o insuficiente. Este es un sistema de test y podría dar como resultado un código de fallo (DTC) generado por un defecto que ocasiona una falla en el sistema de EGR. El código de falla asociado con este test es el: DTC P0401 6. El código de fallo DTC P1408 es similar al P0401, pero es generado en condiciones de efectuar el test de auto diagnóstico KOER. 7. La MIL es activada después que alguno de los test descriptos no sea aprobado o cuando la fallo se repita en dos ciclos de uso. | | | OBD II, Control del Canister | | | | Emisiones Evaporativas (EVAP) Vapor Management Flow System Monitor
El EVAP está diseñado para verificar que la Válvula de Purga del Canister (EVAP) (Item 1 - Fig. 4) esté funcionando adecuadamente y para controlar el flujo de vapores de combustible que fluyen a través de la válvula desde el canister hacia la admisión del motor.
El funcionamiento eléctrico de la válvula de purga del canister (EVAP) es chequeado inicialmente antes que el flujo de testeo comience. Las señales de entrada al PCM de los sensores ECT, sensor IAT, sensor MAF y VSS son utilizadas para conformar las condiciones de ensayo. El monitoreo del flujo de vapores de combustible no se realizará si el PCM detecta un mal funcionamiento de la válvula de purga del canister (EVAP). El código de diagnóstico (DTC) asociado con una falla eléctrica de la válvula de purga del canister es el P0443 (Mal funcionamiento del circuito del sistema de control de la válvula EVAP - EVAP system control valve circuit malfunction). Antes que el test de flujo sea realizado, el PCM calculará que cantidad de vapor de combustible está presente durante el purgado con el motor operando. Si la cantidad de vapor calculado está por encima de un valor determinado, fijado en memoria del PCM, este asumirá que hay vapor fluyendo hacia el motor y que la válvula de purga del canister (EVAP) está funcionando adecuadamente. Si estas condiciones se cumplen, la parte correspondiente al test de control de vapor de combustible durante la marcha en vacío del motor será evitado y el test se dará por completado. Si la cantidad de vapor de combustible calculado está por debajo del valor determinado, fijado en memoria del PCM, la parte correspondiente al test de control de vapor durante la marcha en vacío debe ser ejecutada para verificar que la válvula de purga del canister esté funcionando correctamente. Una presunción del test de flujo, es que a pesar del vapor de combustible que pueda contener el canister, una porción importante del mismo está siendo liberado a la atmósfera. El test de flujo calculará el incremento de aire admitido requerido por el PCM cuando el ciclo activo de la válvula de purgado del canister es reducido desde un 75% a un 0%. Si el incremento calculado en el flujo de aire admitido excede un valor prefijado como umbral mínimo, el PCM asumirá que la válvula de purga del canister (EVAP) está funcionando correctamente. Si el incremento calculado del flujo de aire admitido en las condiciones citadas es insignificante, la EVAP, válvula de purga del canister, no está funcionando correctamente. El DTC asociado con esta condición es el P1443 (EVAP, mal funcionamiento del sistema de control de la válvula de purga del canister - EVAP control system purge control valve malfunction). La lámpara indicadora de mal funcionamiento (MIL) (Item 2 - Fig. 4) será activada para los códigos, DTCs P0443 y P1443 después de que se repita dos veces el fallo. | | | OBD II, Control del Catalizador | | | | Control del Catalizador Catalyst Efficiency Monitor - Federal Procedure 
El Procedimiento de Control de Eficiencia del Catalizador controla el sistema del catalizador para detectar deterioros del mismo e ilumina la MIL cuando las emisiones contaminantes contenidas en los gases de escape exceden el umbral máximo permitido. Es llamado controlador del catalizador FTP porque se debe completar durante un testeo standard de emisiones (Procedimiento de Testeo Reglamentado - Federal Test Procedure). El monitoreo mencionado, depende de la información de los sensores de oxígeno (sondas lambda) anterior y posterior al catalizador para deducir la eficiencia de este, basandose en la capacidad de almacenamiento de oxígeno de dicho catalizador.
Bajo condiciones normales de funcionamiento del motor, control de mezcla aire/combustible en lazo cerrado, la alta eficiencia del catalizador para almacenar oxígeno provoca que la frecuencia de variación del sensor de oxígeno posterior sea mucho menor que la frecuencia de variación del sensor de oxígeno anterior. A medida que la eficiencia del catalizador se va deteriorando, su condición para almacenar oxígeno disminuye y el sensor de oxígeno posterior comienza a producir cambios más rápidamente, aproximándose a la frecuencia de cambio del sensor de oxígeno anterior al mismo.
En general, cuando la eficiencia de un catalizador disminuye, el rango de variaciones que se producen en el sensor posterior se incrementa desde 0 (cero), para un catalizador con pocos kilómetros de uso, a un rango de 0,8 o 0,9 cambios por segundo. Los cambios de tensión que generan ambos sensores de oxígeno(anterior y posterior al catalizador), son contados por el PCM bajo ciertas condiciones de funcionamiento del motor, siempre en operación de control de la mezcla aire/combustible en lazo cerrado. Cuando se producen un número de cambios programados del sensor anterior, el PCM calcula la relación de cambios producidos entre el sensor posterior y anterior.
Esta razón de cambios es comparada con un valor previamente almacenado en la memoria del PCM. Si el rango de cambios es mayor al umbral estipulado para mantener bajas las emisiones contaminantes, el catalizador está fallando. Condiciones específicas de las señales de entrada de los sensores periféricos tales como ECT (motor caliente a temperatura de trabajo), IAT (no a temperaturas ambientes extremas), MAF (mayor que la mínima carga de motor), VSS (dentro de un rango de velocidades) y TP (apertura parcial de la mariposa), son requeridos para realizar el Control de Eficiencia del Catalizador. Los DTCs asociados con este ensayo son DTC P0420 (Banco 1) y P 0430 (Banco 2). Hasta seis ciclos de control pueden ser requeridos para que se ilumine la MIL. | | | OBD II, Perdidas de gases de combustible | | | | Control de pérdidas en el circuito de gases de combustible
Running Loss System Monitor 
El Control de Pérdidas en el Circuito del Sistema de los Gases de Combustible, es una estrategia de a bordo diseñada para detectar pérdidas de estos gases a través de una perforación o abertura igual o mayor que 1.016 mm (0.040 pulgadas), en dicho circuito. El funcionamiento apropiado de los componentes individuales del circuito también son examinados. El control del sistema depende de los componentes del mismo para posibilitar la aplicación de vacío al tanque de combustible y luego cerrar totalmente la salida de los gases hacia la atmósfera. La presión en el tanque de combustible es luego controlada para determinar en un período tiempo estipulado el vacío total perdido (bleed-up). Las informaciones suministradas al PCM por los sensores: temperatura del líquido refrigerante de motor (ECT)
temperatura del aire admitido (IAT)
masa de aire admitido (MAF)
velocidad del vehículo (VSS)
nivel del combustible en el tanque (FLI)
presión en el tanque de combustible (FTP) son requeridas para que se pueda realizar este monitoreo. Durante un ciclo de uso realizado para verificar una reparación, un PCM que halla sido reseteado (DTCs borrados) se desviará del mínimo tiempo requerido para completar el control de pérdidas en el circuito.
El control enunciado no será realizado si la llave de contacto de motor es llevada a la posición OFF después de que el PCM halla sido reseteado (DTCs borrados). El control de pérdidas en el circuito de gases de combustible no será realizado si un fallo en el MAF ha sido detectado.
El monitoreo citado no comenzará a realizarse hasta que el control de las resistencias de calentamiento de los sensores de oxígeno no halla sido completado. El Monitoreo de Pérdidas en el Circuito de Gases de Combustible es ejecutado por los componentes del sistema como se detalla a continuación:
1. La función de la válvula de purga del canister (EVAP) es crear vacío en el tanque de combustible. Un ciclo de activación (duty cycle) mínimo de un 75% de esta válvula debe cumplirse antes que el control pueda comenzar. 2. El solenoide de ventilación del canister (CV) se cerrará al unísono con la válvula de purga del canister permaneciendo cerrado el mismo tiempo que éste con el fin de sellar el sistema de ventilación hacia la atmósfera y obtener vacío en el tanque de combustible. 3. El sensor de presión del tanque de combustible (FTP) será usado por el sistema de control para determinar si el nivel de vacío tabulado está comenzando a alcanzarse para llevar a cabo el chequeo de pérdidas. Ciertas aplicaciones en algunos vehículos utilizan con el sistema de control de pérdidas de gases de combustible un sensor FTP remoto insertado en la línea. Una vez que el nivel de vacío tabulado es alcanzado en el tanque de combustible, el cambio del nivel de vacío sufrido en un período de tiempo predeterminado dirá si existen pérdidas o no en el sistema. 4. Si el nivel de vacío inicial no puede ser alcanzado, el código de fallas DTC P0455 (pérdida importante detectada) será colocado. El control de pérdidas en el sistema será interrumpido y no se continuará con el mismo. Si el nivel de vacío predeterminado es sobrepasado, una falloen el circuito existe y el código de fallos DTC P1450 (no se puede producir sangrado de vacío en el tanque) es registrado. En este caso también el control de pérdidas será interrumpido y no se continuará con el mismo. Si el nivel de vacío estipulado en el tanque de combustible para este monitoreo es alcanzado, la pérdida de vacío en dicho tanque será calculada para un período de tiempo predeterminado. El cambio del nivel de vacío calculado será comparado con la pérdida que se produciría a través de una abertura de 1,016 mm (0,040 pulgadas), nivel de pérdida ya tabulado en memoria. Si la pérdida calculada es menor a la tabulada en memoria, el sistema será dado como que funciona correctamente. Si la pérdida calculada excede al nivel tabulado en memoria, el test será interrumpido y reiniciado hasta tres veces. Si la pérdida calculada continua excediendo el nivel tabulado en memoria después de los tres test, un chequeo de generación de vapor debe ser realizado antes que el código de fallos DTC P0442 (pérdida pequeña detectada) sea almacenado. Este test es realizado retornando al circuito del sistema a la presión atmosférica, cerrando para ello la válvula de purga del canister y abriendo el solenoide de ventilación del canister CV. Una vez que el PCM observa a través del sensor de presión FTP que la presión en el tanque de combustible se encuentra a la presión atmosférica, cerrará la válvula solenoide CV, sellando así el circuito.
La presión en el tanque de combustible se irá incrementando debido a la generación de vapores que no son liberados, esto sucederá y será observado por un período de tiempo predeterminado en memoria del PCM y la presión alcanzada en dicho período será comparada con un valor de umbral también ya predeterminado. Si la presión en el tanque de combustible, al fin de dicho período, supera el umbral predeterminado, el resultado fallido de los tres test realizados anteriormente será invalidado. El control de pérdidas en el circuito de vapores de combustible se dará por aprobado y completado. Si la presión en el tanque de combustible, al fin de dicho período, no logra superar el umbral predeterminado, el resultado de los tres test de prueba de fugas será dado como válido y el código de fallos DTC P0442 será almacenado. 5. La lámpara indicadora de mal funcionamiento (MIL) es activada cuando se detectan fallos correspondientes a los códigos DTCs P0442, P0455 y P1450 ( o P0446) después que se repita por dos veces la misma falla. La MIL puede ser también activada de la misma manera por fallos detectadas en cualquiera de los componentes que forman parte del sistema. Los códigos de fallos correspondientes a los DTCs P0443, P0452, P0453 y P1451, se presentaran si se presentan fallos durante el control del conjunto de componentes (Comprehensive Component Monitor - CCM). | | |
| | OBD II, Controles del conjunto | | | | Controles del conjunto de componentes Comprehensive Component Monitor 
El Comprehensive Component Monitor (CCM) controla el mal funcionamiento en algún componente electrónico o circuito que reciba o provea señales de entrada o salida al PCM (Módulo de Control Electrónico) que puedan afectar el nivel de emisiones contaminantes y que no son controlados por ningún otro control de OBD II. Las entradas y salidas son, como mínimo, controladas en lo que atañe a continuidad de circuitos o adecuado rango de valores.
Donde es factible, las entradas son también controladas racionalmente, esto significa que la señal de entrada es comparada contra otras entradas y ver así si la información que brinda está de acuerdo a las condiciones del momento. Las salidas son también controladas en lo que hace a su funcionamiento apropiado. Cuando el PCM entrega una tensión a un componente de salida, puede verificar que el mando enviado ha sido cumplido, por medio del monitoreo específico de las señales de entrada en las que deben producirse cambios. Por ejemplo, cuando el PCM activa la válvula de regulación de marcha lenta (IAC) para posicionarla en un determinado punto bajo ciertas condiciones de funcionamiento, ella esperará a que exista una determinada velocidad de rotación del motor (RPM).
Si esto no sucede, ella almacenará un DTC. CCM cubre muchos componentes y circuitos y prueba a ellos de varias formas, dependiendo del hardware, función y tipo de señal. Por ejemplo, entradas análogas (tensiones) tales como Posición de Mariposa (Throttle Position) o Sensor de Temperatura de Líquido Refrigerante de Motor (Engine Coolant Temperature), son típicos chequeos para circuito abierto, cortocircuito o valores fuera de rango. Este tipo de control es realizado continuamente. Algunas señales de entrada digitales como, Velocidad de Vehículo (Vehicle Speed) o Posición de Cigüeñal (Crankshaft Position) son racionalmente controladas, comprobando para ver si el valor informado por el sensor obedece a las condiciones de operación actuales del motor. Este tipo de comprobaciones pueden requerir el control de varios componentes y solamente pueden ser realizadas bajo ciertas condiciones de ensayo. Salidas tales como la válvula de control de marcha lenta (IAC), son controladas de modo de detectar circuito abierto o cortocircuito mediante el control de un circuito de realimentación (Smart Driver) asociado con la salida. Otras salidas, tales como relés (relay), requieren circuitos adicionales de realimentación para controlar la operación de los contactos de la llave que comandan. Algunas salidas son también monitoreadas para comprobar su funcionamiento apropiado, observando la reacción de los sistemas de control dando un cambio en el comando de salida. Una válvula de control de marcha lenta (IAC) puede ser comprobada funcionalmente controlando las rpm del motor relativas, con las rpm previamente memorizadas para esas condiciones. Algunas comprobaciones pueden ser solamente realizadas bajo ciertas condiciones de ensayo; por ejemplo, los solenoides de cambios en la transmisión solamente pueden ser comprobados cuando el PCM activa un cambio. Los siguientes componentes son un ejemplo de componentes de entrada y salida controlados por el CCM. El control de componentes puede también asociarse al motor, encendido, transmisiones, aire acondicionado, o cualquier otro subsistema soportado por el PCM. 1. Entradas: Sensor de masa de aire (MAF)
Sensor de temperatura del aire aspirado (IAT)
Sensor de temperatura del líquido refrigerante de motor (ECT)
Sensor de posición de la mariposa (TP)
Sensor de posición del árbol de levas (CMP)
Sensor de presión del sistema del aire acondicionado (ACPS)
Sensor de presión del tanque de combustible (FTP) 2. Salidas: Bomba de combustible (FP)
Desactivación del relé del A/C con mariposa abierta al máximo (WAC)
Válvula de control de marcha lenta (IAC)
Solenoide comando de cambios (SS)
Solenoide del embrague del convertidor de torque (TCC)
Múltiple de admisión variable (IMRC)
Válvula de purga del canister (EVAP)
Solenoide de ventilación del canister (CV) 3. El CCM es habilitado después de producirse el arranque del motor y este se mantenga funcionando. Un Código de Diagnóstico (DTC) es almacenado en la Memoria de Almacenamiento Activa (PCM Keep Alive Memory - KAM) y la Lámpara Indicadora de Mal Funcionamiento (MIL) se iluminará cuando una fallo sea detectado en dos ciclos de control consecutivos. Muchos de los ensayos realizados por el CCM son también realizados durante el testeo. | | | | | OBD II, Descripción de la simbología | | | | Descripción de la simbología utilizada en OBD II 
1. Malfunction Indicator Lamp (MIL): lámpara indicadora de mal funcionamiento.
2. Base Engine or any of its components: motor base o alguno de sus componentes.
3. Transmission or Transaxle: transmisión o caja de velocidades.
4. Ignition System: sistema de encendido.
5. Air Conditioner (A/C) or Heater System: aire acondicionado o sistema de calefacción.
6. Fuel Level Input (FLI): entrada de información del nivel de combustible.
7. Crankshaft Position CKP or RPM.: sensor de posición del cigüeñal y/o RPM.
8. Mass Air Flow (MAF): medidor de masa de aire admitido.
9. Engine Coolant Temperature (ECT): sensor de temperatura de líquido refrigerante de motor.
10. Intake Air Temperature (IAT): sensor de temperatura del aire admitido.
11. Throttle Position (TP): sensor de posición de mariposa.
12. Vehicle Speed: sensor de velocidad de vehículo.
13. Camshaft Position (CMP): sensor de posición de árbol de levas (captor de fase). | |
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