Электропроводка "насос дозатор мочевины - электронный блок управления двигателем" системы избирательного каталитического восстановления транспортного средства

Полезная модель относится к электропроводке для подключения электрических приборов и устройств, предназначенной, в частности, для управления работой двигателей внутреннего сгорания транспортных средств.
Ужесточение требований по ограничению вредных выбросов от легковых и грузовых автомобилей с дизельными двигателями требует не только улучшения условий сгорания топлива внутри двигателя, но и создания высокоэффективной системы нейтрализации отработавших газов. Для решения этой задачи применяется технология избирательного каталитического восстановления SCR (от англ. Selective Catalytic Reduction), использование которой позволяет значительно снижать содержание вредных оксидов азота в отработавших газах коммерческих грузовых автомобилях, а также пассажирских автобусах, и выполнять требования экологических нормативов токсичности Евро-4, 5, 6.
Система SCR основана на впрыске строго дозированного количества реагента деминерализованной воды с высоким содержанием высококлассной мочевины (карбамида) в поток отработавших газов в присутствии катализатора (пентаоксида ванадия) с помощью насоса-дозатора, в результате чего происходит химическая реакция превращения оксидов азота (NOx) в безвредные вещества - азот и воду. Данный реагент является неотъемлемым расходным материалом современного дизельного транспортного средства, и эксплуатация без реагента приводит к аварийному режиму работы двигателя, так как система автоматически ограничивает мощность двигателя. Насос-дозатор мочевины имеет блок управления системой SCR (БУ SCR). Электропроводка предназначена для соединения БУ SCR и электронного блока управления (ЭБУ) двигателем, который имеет специальный программный алгоритм, обеспечивающий впрыск достаточно точным, чтобы количество мочевины соответствовало объему выхлопных газов в различных режимах работы двигателя.
Из уровня техники, например, известна электропроводка системы избирательного каталитического восстановления автомобиля MERCEDES BENZ TOURISMO 15RHD, выполненная в виде жгута проводов, снабженного на концах соединительными контакт-деталями, одна из которых предназначена для подключения к ответной контакт-детали насоса-дозатора мочевины, а другая, соответственно, для подключения к ответной контакт-детали ЭБУ двигателем.
Однако, известная электропроводка имеет и существенный недостаток, заключающийся в том, что при использовании транспортных средств, оснащенных системой SCR с такой электропроводкой, в климатических условиях с низкими температурами (ниже -11,5°С) происходит кристаллизация (замерзание) реагента (и в момент эксплуатации и в момент стоянки транспортного средства на открытой площадке). По окончании рабочей смены и постановки транспортного средства для межсменного хранения на теплую стоянку реагент оттаивает (размораживается) и затем, через закрытый разъем электропроводки проникает по системе электропроводки из насоса-дозатора через датчики или форсунку в закрытый разъем ЭБУ двигателем со скоростью 20-45 см/ч.
В результате такого проникновения реагента происходит электрохимическая реакция, которая приводит к окислению разъема и выходу из строя ЭБУ двигателем, что делает невозможной дальнейшую эксплуатацию транспортного средства.
Для восстановления работоспособности транспортного средства требуется ремонт с заменой дорогостоящих запасных частей: ЭБУ двигателем и электропроводки.
В связи с этим существует потребность в решении проблемы, связанной с эксплуатацией транспортных средств, оснащенных системой SCR в условиях низких температур окружающего воздуха.
Задачей при создании заявляемой полезной модели является разработка электропроводки от насоса-дозатора мочевины до блока управления двигателем внутреннего сгорания, позволяющей предотвратить проникновение замерзшего реагента по электропроводке к контактной группе блока управления двигателем при использовании транспортных средств в условиях с низкой температурой окружающей среды.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности системы SCR в условиях низких температур окружающей среды.
Технический результат обеспечивается электропроводкой «насос-дозатор мочевины-электронный блок управления ДВС» системы избирательного каталитического восстановления транспортного средства, при этом электропроводка выполнена в виде жгута проводов, снабженного на концах соединительными контакт-деталями, одна из которых предназначена для подключения к ответной контакт-детали насоса-дозатора мочевины, а другая, соответственно, для подключения к ответной контакт-детали электронного блока управления двигателем, причем согласно предложенному решению, упомянутая электропроводка дополнительно снабжена промежуточным открытым электрическим разъемным соединителем.
Установка в жгут проводов, размещенный между корпусом и крышкой электронного блока управления двигателем в подкапотном пространстве транспортного средства, открытого электрического разъемного соединителя позволяет предотвратить «проникновение» реагента по электропроводке к контактной группе ЭБУ двигателем при низких температурах окружающего воздуха.
При этом одна из контакт-деталей промежуточного открытого электрического разъемного соединителя может быть выполнена в виде вилки с закрепленными в ней контактными штырями, а другая - в виде розетки, содержащей контактные гнезда.
Сущность полезной модели поясняется следующими чертежами.
Фиг. 1 - Структурная схема системы SCR, состоящая из следующих конструктивных элементов:
1 - двигатель внутреннего сгорания;
2 - ЭБУ двигателем;
3 - катализатор;
4 - форсунка системы SCR;
5 - датчик состава смеси;
6 - датчик NOx;
7 - трубопровод системы SCR;
8 - электропроводка «насос-дозатор мочевины - ЭБУ двигателем»;
9 - глушитель выхлопной системы;
10 - бак с мочевиной;
11 - насос-дозатор мочевины;
12 - БУ системы SCR.
Фиг. 2 - Схема электропроводки с примененным электрическим разъемным соединителем:
13 - соединительная контакт-деталь на насосе-дозаторе мочевины;
14 - соединительная контакт-деталь электропроводки (электропроводка насос-дозатор мочевины);
15 - соединительная контакт-деталь электропроводки (электропроводка ЭБУ двигателем);
16 - соединительная контакт-деталь на ЭБУ двигателем;
17 - открытый электрический разъемный соединитель.
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом.
Контакт-деталь на дозаторе мочевины системы SCR (13) и контакт-деталь на ЭБУ (16) соединяются с помощью электропроводки (17) через соединительные контакт-детали (14 и 15), при этом контакт-деталь (13) присоединяется к контакт-детали (14), а контакт-деталь (16) - к контакт-детали (15). Электропроводка (8) имеет открытый электрический разъемный соединитель (17), предотвращающий «проникновение» реагента по электропроводке к контактной группе ЭБУ двигателем в климатических условиях с низкими температурами окружающего воздуха.
При такой конструкции открытого разъема обеспечивается исключение возможности «проникновения» технической жидкости AdBlue по системе электропроводки из насоса-дозатора через датчики или форсунку в ЭБУ двигателем, что обеспечивает надежность работы транспортных средств, оснащенных системой SCR, а также снижение затрат, связанных с приобретением запасных частей для восстановления их работоспособности.