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FEV 2002
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NBR 7024
Veículos rodoviários automotores leves - Medição do consumo de combustível
Origem: Projeto NBR 7024:2001 ABNT/CB-05 - Comitê Brasileiro Automotivo Automotivo CE-05:102.02 CE-05:102.02 - Comissão C omissão de Estudo de Emissões em Veículos Leves NBR 7024 - Road vehicles light - Fuel consumption measurement Descriptors: Fuel consumption. Road vehicle Esta Norma substitui a NBR 7024:1989 7024:1989 Válida a partir de 01.04.2002 Pala Pa lavra vrass-ch cha ave: ve: Co Cons nsum umo o de de com combu bust stíve ível. l. Veí Veícu culo lo rod rodov oviá iári rio o
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Sumário Prefácio 1 Objetivo 2 Referência normativa 3 Definições 4 Equipamentos 5 Execução do ensaio 6 Cálculo de consumo 7 Resultados ANEXO A Coordenadas do ciclo de condução de estrada Prefácio A ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - é o Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros). Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito dos ABNT/CB e ABNT/ONS, circulam para Consulta Pública entre os associados da ABNT e demais interessados. Esta Norma contém o anexo A, de caráter normativo.
1 Objetivo 1.1 Esta Norma prescreve o método para a medição do consumo de combustível de veículos rodoviários automotores leves, através de ciclos de condução desenvolvidos em dinamômetro de chassi, que simulam o uso do veículo no trânsito urbano, conforme NBR 6601, e de estrada, conforme anexo A. 1.2 Esta Norma se aplica a veículos rodoviários automotores leves com motores alternativos de combustão interna do ciclo Otto. 2 Referência normativa A norma relacionada a seguir contém disposições que, ao serem citadas neste texto, constituem prescrições para esta Norma. A edição indicada estava em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está sujeita a revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usare a edição mais recente da norma citada a seguir. A ABNT possui a informação das normas em vigor em um dado momento. NBR 6601:2001 - Veículos rodoviários automotores leves - Determinação de hidrocarbonetos, monóxido de carbono,
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3 Definições Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as definições da NBR 6601 e as seguintes:
3.1 ciclo de condução urbana: Ciclo de condução que simula as condições de trânsito encontradas em áreas urbanas. Este ciclo de condução é conforme NBR 6601. 3.2 ciclo de condução de estrada: Ciclo de condução que simula as condições de trânsito encontradas nas rodovias de áreas não-urbanas (ver anexo A). 3.3 consumo de combustível: Volume de combustível, em litros, consumido pelo veículo para percorrer uma distância de 100 km. 3.4 autonomia por litro: Distância, em quilômetros, percorrida pelo veículo com 1 L de combustível. 4 Equipamentos Os equipamentos mencionados nesta Norma estão prescrita na NBR 6601, acrescendo-se:
4.1 Equipamento para medição da massa ou volume de combustível Para a medição do consumo de combustível pelos métodos gravimétrico ou volumétrico, o combustível deve ser fornecido através de equipamento capaz de medir a quantidade de combustível consumido com exatidão de ± 2%. Se aplicado o método volumétrico, deve ser registrada a temperatura do combustível com exatidão de ± 0,5°C. Este equipamento não deve alterar as condições de alimentação de combustível do motor. Caso a alimentação do combustível utilize válvulas para permitir a medição do consumo, o tempo de mudança destas não deve ser maior que 0,2 s.
4.2 Combustível para ensaio Conforme especificado na NBR 6601.
4.3 Calibração e verificação do equipamento Conforme especificado na NBR 6601; e para o equipamento para medição da massa ou volume de combustível descrito em 4.1, conforme especificação do fabricante.
5 Execução do ensaio 5.1 Descrição geral do método 5.1.1 Consiste basicamente na medição do consumo de combustível por um veículo, enquanto este é operado em dinamômetro de chassi, através dos ciclos de condução urbano e de estrada. 5.1.2 O consumo de combustível urbano é determinado pela média ponderada entre os valores de consumo obtidos no ciclo de condução urbana, com partida a frio e partida a quente, na mesma proporção usada conforme NBR 6601. 5.1.3 O consumo de combustível de estrada é medido durante a condução do veículo, através de um ciclo de condução de estrada com partida a quente. 5.1.4 A medição do consumo de combustível durante os ciclos pode ser feita pelos seguintes métodos: a) métodos gravimétrico ou volumétrico, que consistem na medição direta da massa ou do volume de combustível fornecido ao veículo durante os ciclos de condução; b) método por balanço de carbono, que consiste na determinação do consumo de combustível a partir das massas de hidrocarbonetos, monóxido de carbono, dióxido de carbono e a massa de etanol emitidas pelo motor do veículo durante os ciclos de condução.
5.2 Condições de ensaio 5.2.1 A temperatura ambiente, durante toda seqüência de ensaios, deve estar entre 20°C e 30°C. NOTA - O veículo deve estar em posiç ão aproximadamente horizontal durante toda a seqüência de ensaios.
5.2.2 Se o veículo possuir retorno de combustível, a localização dos dispositivos de medição do volume ou massa do combustível consumido deve ser tal que a quantidade de combustível que passa pelo retorno seja considerada na medição. 5.3 Seqüência de ensaios A seqüência de ensaios para a medição do consumo de combustível deve seguir o esquema da figura 1.
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Precondicionamento: ciclo de condução urbana
Estabilização das condições térmicas: 12 h a 36 h
Medição: ciclo de condução urbana - Partida a frio
O veículo permaneceu até 36 h parado
O veículo permaneceu mais de 36 h parado
Medição: ciclo de condução urbana - Partida a quente
Precondicionamento: ciclo de condução urbana
Precondicionamento: 1 h em pista ou no dinamômetro
Até 3 h Precondicionamento: ciclo de condução de estrada Máximo 15 s Medição: ciclo de condução de estrada
Figura 1 - Seqüência de ensaios para a medição do consumo de combustível 5.4 Preparação do veículo O veículo deve ser preparado de acordo com a NBR 6601.
5.5 Precondicionamento do veículo 5.5.1 Para a medição do consumo de combustível, através do ciclo de condução urbana, o veículo deve ser precondicionado conforme NBR 6601. 5.5.2 Para a medição do consumo de combustível, através do ciclo de condução de estrada, o veículo deve ser precondicionado por um dos procedimentos descritos em 5.5.2.1 a 5.5.2.3. 5.5.2.1 Se o veículo permanecer menos de 3 h parado, em ambiente c om temperatura controlada entre 20°C e 30°C, após a conclusão da medição do consumo pelo ciclo de condução urbana, deve ser conduzido através de um ciclo de condução de estrada. 5.5.2.2 Se o veículo permanecer até 36 h parado, em condições controladas ou não, deve ser conduzido através de um ciclo de condução urbana a um ciclo de condução de estrada. 5.5.2.3 Se o veículo permanecer mais de 36 h parado, deve ser conduzido por 1 h em estrada ou dinamômetro e a seguir ser conduzido através de um ciclo de condução urbana e um ciclo de condução de estrada. 5.6 Funcionamento do veículo e medição do consumo de combustível 5.6.1 Para a medição do consumo de combustível consumido no ciclo de condução urbana, pelos métodos volumétrico ou gravimétrico, deve ser seguida a seqüência de operações de 5.6.1.1 a 5.6.1.15. 5.6.1.1 Fixar a inércia equivalente e a potência indicada no dinamômetro, conforme NBR 6601. 5.6.1.2 As rodas propulsoras com pneus do veículo devem ser colocadas sobre o dinamômetro com o motor desligado. Regular e conectar ao rolo o contador de rotações. 5.6.1.3 Conectar o duto flexível de captação ao(s) tubo(s) de descarga do veículo, se este não estiver conectado. 5.6.1.4 Abrir a tampa do compartimento do motor do veículo e posicionar o ventilador de resfriamento. 5.6.1.5 Conectar o dispositivo de medição do volume e temperatura ou de massa de combustível, se este não estiver conectado. 5.6.1.6 Ligar o dispositivo de medição do volume ou da massa do combustível, o medidor de tempo e o indicador do gráfico do ciclo de condução e dar a partida no motor (com assessórios e equipamentos desligados). Este é o "instante zero" do ciclo de condução. 5.6.1.7 Engatar a 1ª marcha 15 s após a partida do motor. 5.6.1.8 Começar a aceleração inicial do veículo no ciclo de ensaio 20 s após a partida do motor.
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5.6.1.9 Operar o veículo de acordo com o ciclo de condução, conforme a NBR 6601. 5.6.1.10 No final da desaceleração, programada para ocorrer aos 505 s, registrar volume e temperatura ou massa de combustível consumido até este instante, e iniciar imediatamente a medição para a fase seguinte. Antes da aceleração programada para ocorrer aos 510 s, registrar o número de rotações contadas no rolo e zerar o contador ou mudar para um segundo contador. 5.6.1.11 Desligar o motor após 2 s do final da última desaceleração programada para ocorrer a 1369 s. 5.6.1.12 Imediatamente após o motor ter sido desligado, registrar volum e e temperatura ou massa de combustível consumido até este instante. Registrar o número de rotações contadas no rolo e zerar o contador. 5.6.1.13 Após o final do período de medição, desligar o ventilador de resfriamento e fechar a tampa do compartimento do motor. 5.6.1.14 Repetir as operações descritas em 5.6.1.3 a 5.6.1.9 para o ensaio de partida a quente. A partida do motor deve ser executada entre 9 min e 11 min, após o final do período de medição do ensaio de partida a frio. 5.6.1.15 No final da desaceleração programada para ocorrer aos 505 s, registrar volume e temperatura ou massa de combustível consumido nessa fase e número de rotações, contado no rolo. 5.6.2 Para a amostragem do gás de escapamento no ciclo de condução urbana e a determinação do consumo pelo método por balanço de carbono, deve ser seguida a mesma seqüência de operação, conforme NBR 6601. 5.6.3 Para a medição do consumo de combustível consumido no ciclo de condução de estrada pelos métodos volumétrico ou gravimétrico, ou por balanço de carbono, deve ser seguida a seqüência de operações de 5.6.3.1 a 5.6.3.12. 5.6.3.1 Fixar no dinamômetro a inércia equivalente e a potência indicada no dinamômetro de chassi, conforme NBR 6601. 5.6.3.2 As rodas propulsoras com pneus do veículo devem ser colocadas sobre o dinamômetro. Regular o contador de rotações e conectá-lo ao rolo. 5.6.3.3 Conectar o duto flexível de captação ao(s) tubo(s) de descarga do veículo. 5.6.3.4 Abrir a tampa do compartimento do motor do veículo e posicionar o ventilador de resfriamento. 5.6.3.5 Conectar a aparelhagem de medição do volume e temperatura ou massa de combustível, ou os balões evacuados de coleta de amostras do ar de diluição e do gás de escapamento diluído à aparelhagem de captação de amostras, com as válvulas seletoras de amostragem preparadas para acionamento. Acionar o sistema de amostragem AVC (se este não tiver sido acionado), as bombas de amostragem e o ventilador de resfriamento. O trocador de calor do AVC (se existir) deve ser preaquecido até a sua temperatura de operação antes do ensaio ser iniciado. Regular a vazão da amostra para o valor desejado (mínimo de 0,28 m³/h) e colocar o medidor de vazão do gás em zero. NOTA - As vazões nos venturis c ríticos são definidas pelo projeto destes .
5.6.3.6 Operar o veículo de acordo com o ciclo de condução de estrada que representa a última etapa do precondicionamento, conforme 5.5.2. 5.6.3.7 Ligar o dispositivo de medição do volume e temperatura ou massa de combustível, ou simultaneamente posicionar as válvulas seletoras para dirigir os fluxos de amostragem para dentro dos balões de amostragem do gás de escapamento diluído e do ar de diluição, e ligar o medidor de volume do amostrador. 5.6.3.8 Ligar o medidor de tempo e o indicador do gráfico do ciclo de condução de estrada e zerar o contador de rotações. Este é o instante zero do ciclo de condução de estrada. 5.6.3.9 Iniciar a operação do veículo de acordo com o ciclo de condução de estrada, conforme 5.6.8, até 15 s após o encerramento do ciclo de precondicionamento. 5.6.3.10 Iniciar a medição do volume e temperatura ou massa do combustível consumido ou amostragem do gás de escapamento 2 s antes da primeira aceleração do ciclo de condução e terminar 2 s após o veículo atingir a velocidade zero. 5.6.3.11 Registrar o número de rotações, contado no rolo. 5.6.3.12 Desconectar o duto de captação do(s) tubo(s) de descarga do veículo e o medidor de volume e temperatura ou de massa de combustível, retirando o veículo do dinamômetro. 5.6.4 Durante o funcionamento do veículo, o uso da caixa de mudanças deve obedecer aos mesmos requisitos estabelecidos na NBR 6601. 5.6.5 Durante o funcionamento do veículo, a partida do motor deve obedecer aos mesmos requisitos estabelecidos na NBR 6601. 5.6.6 No caso de falhas na partida do motor, deve-se proceder conforme o estabelecido na NBR 6601. 5.6.7 No caso de interrupção acidental no funcionamento do motor, durante o ciclo de condução urbana ou de precondicionamento, proceder conforme estabelecido na NBR 6601. No caso de a interrupção ocorrer durante o ciclo de condução de estrada, o ensaio deve ser desconsiderado, reiniciando-se as medições do instante zero deste ciclo.
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5.6.8 O ciclo de condução para a simulação das condições de trânsito de estrada em dinamômetro se define por um gráfico contínuo de velocidade em função do tempo e consiste em seqüências não repetidas de regimes de aceleração, velocidades de cruzeiro e desaceleração em magnitudes e combinações variadas. As coordenadas do ciclo de condução de estrada estão especificadas no anexo A. 5.6.9 Em qualquer instante, nos ciclos de condução urbana ou de estrada, a tolerância na velocidade deve ser conforme NBR 6601. 5.6.10 Durante o funcionamento do veículo, o uso do dinamômetro deve obedecer aos mesmos requisitos estabelecidos na NBR 6601. 6 Cálculo de consumo 6.1 Cálculo do consumo pelo método volumétrico Se a quantidade de combustível consumida for medida pelo método volumétrico, calcula-se o consumo em L/100 km pela seguinte equação: C =
V [1 + α(T o − T )] D
x 100
Onde: C é o consumo de combustível, em L/100 km; V é o volume do combustível consumido, em litros; D é a distância efetiva percorrida, em quilômetros; é o coeficiente de dilatação volumétrica do combustível. Para gasolina, gasolina com álcool e álcool hidratado = 0,001/°C; !
T o é a temperatura de referência (20°C); T é a temperatura de combustível, em graus Celsius.
6.2 Cálculo do consumo pelo método gravimétrico Se a quantidade de combustível consumida for medida pelo método gravimétrico, calcula-se o consumo, em L/100 km, pela seguinte equação:
C =
M x 100 D x d
Onde: C é o consumo de combustível, em L/100 km; M é a massa do combustível consumido, em gramas; D é a distância efetiva percorrida, em quilômetros; d é a massa específica do combustível, em quilogramas por metro cúbico, a 20°C.
6.3 Cálculo do consumo pelo método por balanço de carbono O gás de escapamento é coletado e analisado, conforme NBR 6601, durante a operação do veículo, segundo os ciclos de condução urbana e de estrada. O consumo de combustível (em L/100 km) é calculado a partir das massas de hidrocarbonetos (HC), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO 2) e a massa de etanol não queimado, em gramas por quilômetro, emitidos pelo motor do veículo durante um ciclo de condução. Para os efeitos desta Norma, pode ser adotada a seguinte equação: C =
(0,8656 x m HC ) + (0,5214 x m ETOH ) + (0,4288 x m CO ) + 0,2729 x m CO 2 . 100 + % V H 2O (6,4487 x % V gás ) + (4,1102 x % V ETOH )
Onde: C é o consumo de combustível, em L/100 km; m HC é a massa de HC emitida, em gramas por quilômetro; m ETOH é a massa de etanol emitida, em gramas por quilômetro; m CO é a massa de CO emitida, em gramas por quilômetro; m CO2 é a massa de CO2 emitida em gramas por quilômetro; %V gás é a porcentagem, em volume a 20°C, de gasolina no combustível utilizado; %V ETOH é a porcentagem, em volume a 20°C, de etanol no combustível utilizado; %V
é a porcentagem, em volume a 20°C, de água no combustível utilizado.
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NOTAS 1 Nas misturas de gasolina e álc ool etílico, admitir % V H O = 0. 2
2 No álcool etílico hidratado combustível, admitir % V gás = 0. 3 Não sendo disponível o valor da massa de etanol emitida, admiti-la igual a zero. Neste caso, a massa de etanol está contida na medição de hidrocarbonetos.
6.4 Consumo de combustível urbano O consumo de combustível urbano é a média ponderada dos consumos calculados, conforme 6.1, 6.2 ou 6.3, para as três fases do ciclo de condução urbana, determinado pela equação: C urb
=
0,43
C lD l + C llD ll D l + D ll
+
0,57
C lllD lll + C llD ll D lll + D ll
Onde: C urb é o consumo de combustível urbano ponderado, em L/100 km; C l, C ll e C lll são o consumo de combustível, em L/100 km, nas fases transitória com partida a frio, estabilizada e transitória com partida a quente, respectivamente; D l, D ll e D lll são a distância, em quilômetros, efetivamente percorrida nas fases transitória com partida a frio, estabilizada e transitória com partida a quente, respectivamente. NOTA - O consumo de combustível urbano ponderado, quando determinado pelo método por balanço de carbono, pode ser obtido conforme descrito em 6.3, considerando-se as massas emitidas já ponderadas, conforme NBR 6601, e a massa de etanol não queimado emitida.
6.5 Consumo de combustível em estrada O consumo de combustível em estrada é o consumo calculado, conforme 6.1, 6.2 ou 6.3, considerando-se o volume total ou massa total de combustível consumido ou as massas de CO, CO 2, HC e a massa de etanol não queimado emitidas e a distância efetivamente percorrida, durante o ciclo de condução de estrada.
6.6 Cálculo da autonomia por litro A cada valor de consumo de combustível (urbano, de estrada ou combinado) corresponde um valor de autonomia por litro, calculado pela equação: A=
100 C
Onde: A é a autonomia por litro, em quilômetros por litro; C é o consumo, em L/100 km.
6.7 Autonomia de combustível combinada A autonomia de combustível combinada é a média ponderada das autonomias de combustível urbano e em estrada, determinados em 6.6, na proporção de 55% e 45%, respectivamente, calculada pela equação: Acom =
1 0,55 0,45 + Aurb Aest
Onde: Acom é a autonomia de combustível combinado, em quilômetros por litro; Aurb é a autonomia de combustível urbano, em quilômetros por litro; Aest é a autonomia de combustível de estrada, em quilômetros por litro.
7 Resultados 7.1 Apresentação dos resultados Os resultados devem ser apresentados em termos de autonomia por litro, em quilômetros por litro, para os ciclos de condução urbana e de estrada, e opcionalmente o valor combinado conforme o quadro a seguir: Autonomia por litro Ciclo de condução urbana:
km/L
Ciclo de condução de estrada:
km/L
Combinada:
km/L
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7.2 Relatório No relatório de ensaio devem constar as seguintes informações: a) data, hora e número do ensaio; b) identificação do laboratório; c) nome do operador e/ou do motorista; d) características do veículo; e) inércia equivalente utilizada; f) potência resistiva no rolo a uma velocidade de 80,5 km/h (PRR80); g) identificação dos equipamentos utilizados; h) pressão barométrica; i) temperatura ambiente; j) identificação do combustível utilizado; k) temperatura do combustível, quando utilizado o método volumétrico; l) massa específica do combustível a 20°C; m) distâncias efetivas percorridas em cada fase; n) emissão em cada fase ou ponderada de cada componente emitido no ciclo de condução urbana e no ciclo de condução de estrada, quando utilizado o método por balanço de carbono; o) método utilizado na determinação da massa de etanol não queimado emitida, desde que esta massa seja utilizada no cálculo do consumo de combustível por balanço de carbono; p) massa ou volume de combustível consumido em cada fase do ciclo de condução urbana e no ciclo de condução de estrada, quando utilizados os métodos volumétrico ou gravimétrico; q) indicação das violações no ciclo de condução; r) resultados conforme 7.1.
_________________ /ANEXO A
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Anexo A (normativo) Coordenadas do ciclo de condução de estrada Tabela A.1 - Velocidade em função do tempo
Unid.: tempo em s velocidade em km/h
Tempo 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0,0
0,0
0,0
3,2
7,9
13,0
18,2
23,3
27,8
31,5
10
35,1
38,6
41,5
43,6
45,1
46,7
48,3
49,4
50,7
51,8
20
52,9
53,9
54,9
55,7
56,2
56,5
57,5
57,8
57,6
56,8
30
56,2
55,5
55,7
56,0
56,5
57,5
58,1
58,3
58,7
59,1
40
59,4
59,5
59,5
59,5
59,5
59,5
59,5
59,7
60,0
60,8
50
62,1
63,2
64,4
65,5
66,6
67,9
69,0
70,0
70,8
71,3
60
71,6
72,1
72,3
72,4
72,6
73, 1
73, 5
74,0
74,5
74,8
70
75,3
75,5
75,6
75,8
76,0
76,1
76,0
75,8
75,6
75,5
80
75,5
75,5
75,6
75,8
75,8
76,0
75,8
75,6
75,5
74,8
90
74,5
74,4
74,5
74,8
75,5
75,8
76,3
76,8
77,2
77,6
100
78,1
78,5
79,0
79,2
79,0
79,0
78,9
78,9
79,0
79,2
110
79,3
79,5
79,7
79,7
79,7
79,5
79,0
78,7
78,2
77,9
120
77,4
76,8
76,3
76,1
76,4
76,9
77,1
77,2
77,1
77,1
130
77,1
77,2
77,2
77,2
77,1
76,1
74,0
69,7
66, 3
63,6
140
63,1
62,8
62,8
62,9
63,6
64,5
66,0
67,6
69,4
70,3
150
71,0
71,3
71,5
71,8
71,9
72,3
72,7
73,5
73,9
74,5
160
75,3
75,5
75,6
75,8
76,6
77,1
77,2
77,2
77,1
76,9
170
76,1
75,2
74,4
73,9
73,5
73,2
73,1
72,9
72,4
70,8
180
69,4
67,9
66,8
66,8
67,8
69,0
70,0
70,7
70,2
69,7
190
69,2
69,4
69,8
70,7
71,3
71,8
72,3
72,1
71,5
70,7
200
69,8
69,5
69,5
69,4
69,2
69,2
69,4
69,8
70,7
70,8
210
70,0
68,6
66,8
65,5
64,4
64,4
64,9
66,0
67,6
68,7
220
69,4
69,5
69,8
70,7
71,3
71,9
72,6
73,1
73,7
74,8
230
75,5
76,0
76,3
76,1
76,1
76,0
76,0
76,0
75,8
75,6
240
75,6
75,5
75,3
75,5
75,6
76,0
76,4
77,1
77,2
77,2
250
77,2
77,2
77,2
77,4
77,6
77,6
77,4
78,2
78,7
79,0
260
79,0
79,0
79,0
79,0
78,9
78,7
77,6
76,8
76,4
76,0
270
75,2
74,4
74,0
73,7
73,4
73,1
72,7
72,4
71,9
71,6
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