丰田5A-FE发动机点火系统.ppt

5A-ＦＥ发动机电控点火系统 一、5A发动机及点火系概述 发动机特点： A系列发动机为丰田公司的“经典”产品 ，5A-FE发动机是水冷式4冲程4缸16气门电喷式汽油机，采用闭环多点电控燃油喷射，是第八代花冠 (2000年以前)的主力配置发动机。 国内常见的还有8A-FE，两者的结构基本一样，缸径均是78.7mm，所不同的是8A活塞行程缩短了8mm（为69mm），因此排量不同：5A为1.5L，8A为1.3L。 丰田的A系列发动机技术成熟，具有可靠性高，油耗低，维护方便等优点，在国内较多的汽车厂家广泛使用，先后以A系列发动机作为动力配置的车型有： 夏利2000 华普 天津一汽威乐 06年前的威驰 吉利自由舰 目前5A、8A发动机由天津丰田发动机厂生产。 整体介绍.mpg 5A点火系概述 丰田5A-FE是微机控制的带分电器式电控点火系统，由一个点火线圈产生高压电，然后由分电器按照点火顺序依次使各缸火花塞点火 。 二、点火系的组成与工作原理 发动机工作时，ECU根据接受到的传感器信号，按存储器中的相关程序和数据，确定出最佳点火提前角和通电时间，并以此向点火器发出指令。 点火器根据指令，控制点火线圈初级电路的导通和截止。当电路导通时，有电流从点火线圈中的初级电路通过，点火线圈将点火能量以磁场的形式储存起来。当初级电路被切断时，次级线圈中产生很高的感应电动势，经分电器送至工作气缸的火花塞。 如图所示 ， 5A-FE发动机点火系由电源、传感器、ECU、点火器、点火线圈、分电器和火花塞等组成。 ECU是点火控制系统和喷油控制系统的中枢，作用是接收曲轴转速传感器等信号，并按照特定的程序进行判断、运算后，给点火电子组件输出最佳点火提前角和初级电路导通时间的控制信号。 目前5A使用的ECU有两种，针脚有所不同。 针脚为26+16的ECU （俗称小电脑） 针脚为26+16+12的ECU （俗称大电脑） 5A-FE的分电器和传统的分电器一样，其特点为整体式结构（IIA）,里面装有信号发生器、点火器组件和点火线圈等。 信号发生器用于检测曲轴转角和发动机转速的信号，5A发动机是采用磁脉冲式传感器获得NE信号。 5A发动机的点火线圈安装在分电器内，为高性能的闭磁路式，具有能量损失小和对外电磁干扰小的优点。 三、5A点火提前角的控制 从火花塞发出电火花，到该缸活塞运行至压缩上止点时曲轴转过的角度称为点火提前角。 当汽油机保持节气门开度、转速以及混合气浓度一定时，汽油机功率和耗油率随点火提前角的改变而变化。对应于发动机每一工况都存在一个最佳点火提前角。 适当点火提前角，可使发动机每循环所做的功就多（曲线阴影部分）。 点火提前角过大，易爆燃；点火提前角过小，排气温度升高，功率降低。 5A采用是丰田的集中控制系统（TCCS ),其中对点火提前角进行精确控制，常叫ESA系统,该系统可以根据发动机具体运转状况，对点火时刻作出最佳调整，该机构有以下两方面特点： 5A-FE实际点火提前角为以下三者相加, 是ECU按一定程序和方法计算所得最佳点火提前角： a.发动机起动时 b.发动机转速在400r/min以下时 c.怠速触点闭合或车速在2km/h时 d.ECU后备系统工作时 基本点火提前角存储在ECU的ROM中， 发动机起动后 ，电控单元根据怠速工况和非怠速工况两种情况来确定基本点火提前角。 除了转速和负荷以外，其他对点火提前角有重要影响的因素均归入到修正点火提前角中。 电控单元根据有关传感器的信号，分别求出对应的修正值，它们的代数和就是修正点火提前角。 5A修正点火提前角所包含的修正值有暖机修正、空燃比反馈修正、怠速稳定性修正、爆震修正等。 四、5A-FE爆震的控制 爆震是一种危害极大的非正常燃烧现象、它是由于发动机过热、燃烧室和气缸壁的温度过高等，在火花塞引燃的火焰之前的异常燃烧。 爆震产生的强烈高频冲击波，会导致发动机冷却液过热，功率下降油耗上升，加剧部件的磨损。 5A发动机利用爆燃传感器产生信号，ECU根据信号判定是否发生爆燃及爆燃程度，对点火提前角进行反馈控制。 ECU把爆震传感器来的信号滤波处理，并判定其爆震的程度，以调节点火角。爆震强推迟点火角度大，爆震弱推迟点火度小。每次调整都以一个固定的角度递减，直到爆震消失为止。而后又以一个固定的角度使点火提前，当发动机再次发生爆震时，ECU又使点火提前角再次推迟，调整控制过程如此反复地进行（如下图）。 五、习题与