[学习]丰田5A-FE发动机进气系统

浅谈丰田5A—FE型发动机NE信号错乱导致无法起动作者：邓聪强来源：《科技与创新》2015年第09期摘要：丰田5A-FE型发动机广泛用于威驰、天津一汽威乐等车型。

主要介绍了一部威驰肇事车，经该厂修整并换了分电器总成后，还是无法排除故障。

经过多方检测、判断，其原因是修整过程曲轴位置传感器NE+和NE-信号线错位，造成发动机有油、有电、缸压正常却无法起动的现象，最后排除故障，使发动机恢复工作。

关键词：5A发动机；点火系统；故障排除；故障检测中图分类号：U472 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2015.09.106随着科学技术的发展和电子技术的不断进步，汽车发动机点火系统也越来越先进、越来越精确。

本文对微机控制点火系统的优越性和复杂性进行了阐述，并以丰田威驰车典型的无法起动故障为例，从常规检查到故障检测，再到波形检测，通过比较分析，最终找到了故障所在，希望能给同行一点启示——只有使用新技术、新设备检查故障和排除故障，才能达到事半功倍的效果，从而节约维修时间和维修费用。

1 故障现象一辆装用丰田5A-FE型汽油喷射发动机的威驰轿车在一次碰撞肇事后，发动机点火系统受损，经修理厂修复并更换了分电器总成后，在起动发动机的过程中发现起动机运转正常，但该发动机却无法起动。

经查，该车有油有电、有缸压，起动机运转有力，就是无法起动，给修理检测带来了一定的困难。

2 5A-FE型燃油喷射发动机点火系统概述2.1 基本组成丰田5A-FE电控发动机采用的是有分电器式电控点火系统，一般由电源、电子控制单元（ECU）、传感器、点火控制器、点火线圈火花塞和分电器等组成。

5A-FE型发动机的分电器是整体式的分电器，里面装有点火线圈、电子点火控制组件以及曲轴、判缸信号发生器等。

这种将点火系统许多部件集中于分电器中的控制方式是该类车型的结构特点。

2.2 电控点火系统的工作原理发动机工作时，电控单元根据接收到各传感器送来的信号，按照ECU存储器中的相关数据和有关程序，确定出该工况下点火线圈初级电路的闭合角（导通时间）和最佳点火提前角，并以此为根据向点火控制器发出指令信号（IGT信号）。

附件：丰田5A-FE发动机使用说明与部分参数 一、 汽油机的技术规格 型号：5A-FE 型式：直列四缸，水冷，双顶置凸轮轴，16汽门机构，齿带及齿轮驱动，屋脊型燃烧室。电控系统型式电控燃油喷射系统EFI，开环控制及闭环控制两种。流量控制：速度密度方式（D－J）；电子点火系统ESA；带爆震传感器怠速控制系统ISC。 气缸数: 4 缸径X行程(mm×mm): 78.7×69.0 。 排气量: 1-3-4-2 压缩比: 9.3 怠数转速(r/min): 700±50 。 点火正时： 怠速时上止点前10±2°(TE1与E1端子接通时)。 气门间隙 进气(mm)： 0.02±0.05 (冷态) 排气(mm)： 0.03±0.05 。 额定功率(kW/r/min)(NET) 63/6000 最大矩扭(N·m/r/min)(NET) 110/5200±200。 全负荷最低燃油消耗率(g/kW·h) ≤280。 燃油牌号(RON) 90号以上汽油 闭环控制发动机必须使用无铅汽油。 润滑方式： 压力与飞溅复合式。 机油规格： SAE 10W-30 API质量等级： SG级以上。 机油容量(L)： 3.5(干式充满) 冷却方式： 强制循环水冷。 发动机质量(Kg)： 111±2(不带起动机，有机油，无水，带线速，带离合器) 外型尺寸(长X宽X高)(mm×mm×mm): 670×589×644。 怠速排放CO(%) ≤2.5 HC(ppm) ≤600。 二、主要检查项目与调整参数 2014年执业医师资格考试 医学综合笔试 临床执业医师 口腔执业医师 中医执业医师 1、发电机，水泵皮带松紧度： 98N压力下新皮带挠度7～9mm，使用过的皮带挠度11.5～13.5mm . 2、气门间隙(mm)： 进气 0.02±0.05 ,(冷态下) 排气 0.03±0.05. 3、火花塞间隙(mm): 0.7～1.0. 4、怠速转速(r/min): 700±50. 5、点火正时：怠速(转速700±50r/min)时，上止点前10±2°(T与E1端子接通时) 。 6、怠速污染物排放： CO≤2.5% HC≤600ppm 。 7、机油容量： 3.5L(干式充满)；3.1L(湿式充满)；机油量应在标尺的F与L刻线之间正时皮带松紧度： 20N压力下挠度5～6mm。 三、汽油机的使用与保养 1、使用注意事项 （1）使用时应按本说明书所介绍的保养方法及各项规定进行调整，保养。 （2）对于开环控制汽油机调节怠速混合气时一定要用一氧化碳测试仪。没有一氧化碳测试仪，万不要调节怠速混合气。 （3）为了提高三元催化器的转化效果，降低排气中CO，HC，NOX浓度，闭球控制汽油机装用了氧传感器，以保证空燃比接近理论空燃比。闭环控制汽油机无需调整怠速排放。 （4）不要打开电控单元(ECU)的盖或外壳，如果触摸集成电路(IC)的脚管，则IC可能因静电而损坏。 （5）没有取得合格证书及没有经过专门培训的人员不能进行ECU的维修。 （6）检查软管和导线接头，确保连接牢固正确。 （7）对开口销，垫片，O型圈和油封等，不能重复使用。 （8）应按规定使用90号以上无铅汽油。 （9）在运转过程中，发现不正常现象要及时停车检查。 2、润滑系统的保养 该机使用机油规格为：SAE 10W-30，API等级：SG级以上。 （1）检查发动机机油是否变质，进水，褪色或变稀。如果能看出质量变差，则应更换机油。 （2）检查机油油面。 汽油机停机5分钟后，机油液面应在机油尺的L和F之间。如果偏低，应检查有无泄漏并添加机油到F标记处，并注意不要加到F标记以上。 （3）换用新机油 机油经过一定时间的使用后应当全部放出，更换新机油。更换时，应在汽油机处于热状态下从机油盘内放出机油。如果在机油盘内有大量的杂质，用轻质锭子油冲洗，绝对禁止用汽油或煤油冲洗。在从加油口注入机油时，应把加油口擦净，以防混入杂质。加入机油后，须等5分钟后方能检查机油油面的高度。加注完毕，应把盖子盖好。 3、冷却系统的保养 汽油机在运转时，冷却系统内必须有足够的冷却水以保证汽油机的正常工作，因此每次出车时必须检查并及时补充清洁的软水而禁止使用含碱较大或矿物质较高未经处理的硬水。 散热器盖或散热器加水孔四周不应有过多的铁锈或水垢沉积，冷却液使用优质品牌乙二醇基冷却液，维修手册的说明进行混合(推荐含量在50%以上，但不超过70%)。禁止使用乙醇冷却液。 四、汽油机的检查 1、检查正时皮带 注意：不要弯曲，扭转或外翻正时皮带，不要让正时皮带接触机油，水或蒸气，在拆装凸转轴正时皮带轮的安装螺栓时，不要利用正时皮带的张力。 检查皮带安装是否正确，如果皮带齿有开裂右损坏，应检查凸轮轴是否卡住了；如果皮带表面有明显的裂纹或损坏，应检查皮带张紧轮有无锁死；如仅在一侧有磨损或损坏，应检查皮带导向轮和每个皮带轮的定位；如果皮带齿有明显磨损，则应剑查正时皮带罩有无损坏，安装是否正确，皮带轮齿上有无异物，必要时更换皮带，正常情况下每150000km更换皮带 (1)转动曲轴皮带轮，将皮带轮上的凹槽与一号正时皮带罩上的正时标记“O”对准。检查凸凹轮轴正时皮带轮的“K”标记是否与轴承盖上的正时标记“O”对准，如果未对准，则将曲轴旋转一周(360°) (2)用侧隙规测量1,2缸进气凸轮及1,3缸排气凸轮与气门挺杆之间的间隙，应满足以下要求： 气门间隙 进气：0.15～0.25mm， 排气：0.25～0.35mm 。 (3)将曲轴皮带轮旋转一周，使皮带轮上的凹槽与1号正时皮带罩上的正时标记“O”对准，检查3，4缸进气门及2，4缸进气门，测量气门间隙。正常情况下，每20000km(或24个月)检查调整气门间隙。 3、V型皮带的检查 每行驶2万km(或24个月)检查一次，方法如下： (1)目视检查V型皮带槽有无过度磨损，编绳散开，轮条表面有无剥落等。如发现问题应更换皮带，但皮带上有楞一侧有裂纹是允许的。 (2)用98N(10kgf)如图所示处向皮带加压，检查皮带的挠度，应为：新皮带7～9mm 旧皮带11.5～13.5mm 如果不符合上述规定，应调节皮带的张紧度。 说明：新皮带是指在运转的发动机上使用不到5分钟的皮带：旧皮带是指在运转的发动机上使用不少于5分种的皮带； (3)V型皮带的安装 安装皮带时应保证皮带和皮带的轮槽配合好，安装完毕后，用手检查确认轮槽底部的皮带未从槽上滑脱，然后起动发动机运转5分种重新检查皮带的张力。 4、发动机机油的更换 正常情况下每5000km(或6个月)更换发动机机油，在使用条件恶劣时，每2500km(或3个月)更换。 5、机油滤清器的更换 用专用维修工具拆下机油滤清器，工具号为：SST 09228-06501。正常情况下每10000km(或12个月)更换，在使用条件恶劣时5000km(或6个月)更换。 (1)检查和清理机油滤清器的安装表面； (2)检查新的机油滤清器的零件号是否和原来的相同； (3)在新的机油滤清器的垫片上涂抹干净的发动机机油； (4)轻轻地将机油滤清器拧入，等垫片触及底座时加以拧紧； (5)用专用维修工具再拧紧3/4圈； 6、火花塞的更换 正常情况下每10000km(或12个月)检查，每20000km(或24个月)更换。 (1)目视检查火化塞有无电极磨损，螺纹损坏。如不正常，应更换火花塞。推荐的火花塞型号为：DENSO K16R-U。 (2)小心弯曲电极外侧以达到规定的电极间隙：0.8mm。 (3)用火花塞扳手安装火花塞，拧紧力矩为：18N.m(1.8kgf.m)

绪论天津丰田”VIOS威驰”轿车是丰田公司在中国国内生产的第一款轿车。

主要采用1.3L,1.5L两种电控燃油喷射式发动机。

为了我校汽车教学需要,加强实验室建设。

我们设计制造了天津丰田威驰5A-FE，8A-FE两台发动机示教台，用于汽车电控喷射式发动机故障诊断教学。

本课题是关于电喷发动机诊断方法的研究，根据威驰轿车电控燃油喷射式发动机系统结构原理，在不改变原理基本电路的前提下，将发动机单元及电气中的起动系、点火系、充电系分离出来；并在原有线路上并联出系统电路，达到在不改变原件状态的情况下，通过开关控制电路，用于故障设置及诊断。

通过大量的试验表明：本课题所述的故障诊断方法是严格遵循故障诊断程序的、有效的。

可用于试验教学。

实训一到实训五由邓永旺编写, 实训七到十四由缪光毅编写, 实训六,十五,十六由尹灿江编写。

在编写中周国顺老师给予了我们大力的支持。

实训注意事项：发动机机有关注意事项：在对发动机拆卸之前，应该先断开蓄电池，在车上拆卸发动机时；应该在断开蓄电池之前做好相关信息的纪录工作。

（如收音机，座椅的位置，对于在拆安全气囊时；还应该在断开蓄电池90秒后进行操作。

）对于一些配合工作面(如气缸壁、活塞、活塞环、轴颈和轴承、挺杆等)装合前要涂少量润滑油。

对于有位置有方向和平衡要求的机件，必须注意装配记号和平衡记号,确保安装关系正确和动平衡要求.如正时链条、链轮、活塞、飞轮等。

螺栓.螺母必须按规定力矩分次按序拧紧、螺栓、螺母、垫片等应齐全、以满足其完整性和完好性。

（使用SST对螺栓进行紧固）解码器的使用注意事项解码器在使用中应注意：解码器在接到测试插座前，点火开关必须处于关闭状态。

解码器必须轻拿轻放，不使用时必须放入专用工具包中。

解码器数据线严禁拉扯，防止破损。

解码器在使用中严禁断电。

解码器取下时先关闭点火开关，再关闭电源开关。

示教台的故障设定说明1.示教台使用的绘编电路图(故障诊断电路图)。

2、示教台故障设定开关，使用说明及故障诊断2.1 故障设置说明2.1.1 该图为起动机控制系统的故障诊断电路。

M: 5-speed Manual P: 4-speed Automatic
Grade
Q: GLX-i (GLX-S) G: GL-i, GL, 1.5S, 1.5G E: 1.5E S: 1.5J, 1.5E, 1.3E R: DLX-i, DLX, 1.5J, 1.3
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AXP41 L – E E M R K C
任务一丰田5A-FE发动机电控系统的认识
-C
-R
-T
-M
Thailand (-T)
Philippine (-M) Malaysia (CKD) (-E) Vietnam (CKD) (-U)
出厂日期 October, 2002 March, 2003 January, 2003 May, 2003 May, 2003 July, 2003
1NZ-FE 1NZ-FE
C154
U340E C150
1.3E, 1.3
1.5G, Leabharlann .5E 1.5G*1:Sports Package *2: Indonesia only
AXP41 L – E E M R K C
1 2 3 4 5 6 7 8
基本车型代码
AXP41: with 8A-FE Engine AXP42: with 5A-FE 1 Engine NCP41: with 2NZ-FE Engine NCP42: with 1NZ-FE Engine
典型发动机电控系统基本组成
任务一丰田5A-FE发动机电控系统的认识
电子控制系统
燃油控制系统 进气控制系统
冷起动喷油器时控开关（选用） 燃油 传感器 水进气温度传感器 节气门位置传感器 水温传感器 氧传感器等 燃油泵