发动机 启动 点火

发动机启动与点火是内燃机实现动力输出的核心环节，二者协同作用将燃料的化学能转化为机械能，驱动车辆行驶，这一过程涉及多个系统的精密配合，从驾驶员转动钥匙到发动机平稳运转,背后蕴含着复杂的机械与电子控制逻辑。

发动机启动与点火的核心部件及功能

发动机启动与点火系统主要由启动系统、点火系统、燃油供给系统、进气系统及电子控制单元（ECU）等组成，各部件分工协作，确保发动机从静止到正常运转。

（一）启动系统

启动系统的核心任务是驱动发动机曲轴转动，使活塞运动完成进气、压缩过程，为点火创造条件，主要部件包括：

• 蓄电池：提供12V（部分车型24V）直流电能，是启动系统的“能量源”。
• 起动机：由直流电动机、驱动齿轮和电磁开关组成，通电后驱动齿轮与发动机飞轮齿圈啮合，带动曲轴旋转（通常需达到50-200r/min的最低启动转速）。
• 点火开关：驾驶员操作部件，通过“START”档接通起动机和点火系统电路。

（二）点火系统

点火系统的功能是在最佳时机产生高压电，通过火花塞点燃压缩后的可燃混合气，推动活塞做功，现代汽车普遍采用电子点火系统，核心部件包括：

• ECU：发动机“大脑”，根据传感器信号（曲轴位置、转速、水温等）计算点火提前角，控制点火线圈工作。
• 点火线圈：将低压电（12V）转换为15-30kV的高压电，通过初级线圈通电、断电产生磁通变化，次级线圈感应高压电。
• 火花塞：安装于气缸盖，中心电极与侧电极间形成高压电火花，点燃混合气（电极间隙通常为0.6-1.0mm）。
• 曲轴位置传感器（CKP）与凸轮轴位置传感器（CMP）：实时监测曲轴和凸轮轴位置，向ECU提供转速、上止点信号，确保点火正时准确。

（三）辅助系统

• 燃油供给系统：电动燃油泵建立油压，喷油嘴根据ECU指令将燃油喷入进气歧管或气缸，形成空燃比适宜的可燃混合气（理论空燃比14.7:1）。
• 进气系统：空气滤清器过滤空气，节气门控制进气量，与燃油按比例混合后进入气缸。

发动机启动与点火的完整工作流程

发动机启动与点火过程可分为启动准备、启动过程、点火启动及持续运转四个阶段，各阶段环环相扣。

（一）启动准备

驾驶员将点火开关转至“ON”档时，ECU通电自检，同时燃油泵工作2-3秒建立油压，火花塞预加热（部分低温车型），此时仪表盘故障灯短暂亮起后熄灭，系统进入待命状态。

（二）启动过程

点火开关转至“START”档，蓄电池电流流向起动机电磁开关，驱动齿轮前移与飞轮齿圈啮合，同时起动机主电路接通，驱动曲轴转动，此时曲轴位置传感器向ECU发送转速信号，若转速低于最低启动阈值，ECU控制喷油嘴间歇喷油（“启动喷油”），避免“淹缸”。

（三）点火启动

曲轴转速达到50-200r/min时，ECU根据CKP/CMP信号确定各缸上止点位置，控制点火线圈初级电路通断：初级线圈通电时产生磁通，断电时磁通迅速衰减，次级线圈感应出高压电，通过高压线（或直接）输送至火花塞，点燃被压缩的混合气，第一缸点燃后，发动机依靠自身做功持续运转，驾驶员松开点火开关，起动机齿轮退回，启动过程结束。

（四）持续运转

发动机启动后，ECU根据氧传感器、节气门位置传感器等信号实时调整喷油量和点火提前角：

• 点火提前角：ECU根据转速、负荷、水温优化，通常为10°-40°（曲轴转角），提前角过小会导致动力不足，过大易引发爆震。
• 空燃比控制：通过短期和长期燃油修正，维持空燃比在理论值附近，确保燃烧效率和排放达标。

关键部件功能与常见故障

部件	核心功能	常见故障及表现
蓄电池	提供启动电能和电子设备供电	亏电（起动机无力、仪表灯暗）；极桩腐蚀（接触不良）
起动机	驱动曲轴转动	单磁开关异响；齿轮打滑；电机烧毁（无启动声音）
点火线圈	产生高压电	初级/次级线圈短路（缺缸、抖动）；击穿（火花塞无火）
火花塞	点燃混合气	积碳（启动困难、油耗高）；间隙过大（失火、动力下降）
曲轴位置传感器	提供转速和上止点信号	信号丢失（无法启动、突然熄火）；信号失准（怠速不稳）

常见故障排查思路

1. 启动困难或不着车：

   • 先听起动机是否运转：若“咔咔”声但曲轴不转，多为起动机驱动齿轮或飞轮齿圈损坏；若起动机无声，检查蓄电池电压（不低于12V）和点火开关线路。
   • 起动机运转正常则查点火与燃油：拔出火花塞观察是否湿润（淹缸），或用试灯检查喷油嘴是否喷油；用点火测试仪检查火花塞跳火是否正常。

2. 发动机抖动、动力不足：

   

   • 多为点火系统故障：用示波器检测点火线圈波形，判断是否失火；检查火花塞间隙和积碳情况，必要时更换。
   • 若点火正常，检查燃油压力（标准压力多为300-400kPa）和进气系统是否漏气，避免混合气过稀或过浓。

FAQs

Q1：启动时起动机运转正常，但发动机无法着火，最可能的原因是什么？
A：常见原因包括：①曲轴位置传感器故障，无法向ECU传递转速信号，ECU未触发点火和喷油；②点火线圈或火花塞损坏，高压电无法产生或跳火失败；③燃油泵不工作或喷油嘴堵塞，无燃油进入气缸，建议先读取故障码，再用万用表检测传感器电阻，用试灯检查喷油嘴和点火线圈信号。

Q2：为什么冬季启动时需要预热发动机，而夏季则不需要？
A：低温环境下，发动机机油粘度增大，曲轴转动阻力增加，蓄电池放电能力下降（低温时容量仅为常温的50%-70%），导致启动转速不足；燃油雾化不良，混合气浓度过稀，火花塞跳火难度增大，预热可提升机油流动性、改善燃油雾化，确保启动顺利，夏季气温高，燃油易雾化，蓄电池放电能力强,无需额外预热即可正常启动。