发动机和启动机有何不同？各自在汽车中起什么作用？

在汽车动力系统中,发动机与启动机是两个紧密关联却又功能迥异的核心部件，前者被誉为汽车的“心脏”，负责将燃料的化学能转化为机械能，驱动车辆行驶；后者则是发动机的“启动钥匙”，仅在启动瞬间发挥作用，带动发动机从静止状态过渡到自行运转，两者协同工作，确保汽车能够顺利启动并持续输出动力，但各自的工作原理、结构特点及在系统中的角色存在显著差异。

发动机：汽车的动力核心

发动机是汽车的动力源,其核心功能是通过燃料在气缸内燃烧产生高温高压气体，推动活塞运动，再通过曲柄连杆机构将活塞的往复直线运动转化为曲轴的旋转运动，最终通过传动系统驱动车轮转动，根据燃料类型，发动机主要分为汽油机、柴油机和新能源发动机（如增程器发动机、氢燃料发动机等）；按工作循环可分为四冲程和二冲程发动机，目前汽车以四冲程发动机为主。

基本结构与工作原理

四冲程汽油机由两大机构和五大系统组成：

• 两大机构：
  • 曲柄连杆机构：包括活塞、连杆、曲轴等，将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动，是动力输出的核心部件。
  • 配气机构：包括凸轮轴、气门、气门弹簧等，负责在适当时刻开启和关闭进排气门，确保可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）进入气缸，废气排出气缸。
• 五大系统：
  • 燃料供给系：根据发动机工况，将汽油与空气按比例混合形成可燃混合气（汽油机）或将高压柴油喷入气缸（柴油机）。
  • 点火系（汽油机特有）：在压缩上止点附近产生电火花，点燃可燃混合气。
  • 润滑系：通过机油循环减少运动部件的摩擦和磨损，并起到冷却、清洁作用。
  • 冷却系：通过冷却液循环带走发动机多余热量，确保其在适宜温度（80-95℃）工作。
  • 起动系：以启动机为核心，带动发动机曲轴转动，实现启动。

四冲程发动机的工作循环包括进气、压缩、做功、排气四个冲程，曲轴旋转两周完成一个循环，做功冲程是动力输出冲程，其他冲程为辅助冲程，需依靠曲柄连杆机构的惯性或外力驱动完成。

启动机：发动机的“启动助手”

启动机是发动机起动系的核心部件,其作用是在启动时，通过蓄电池提供电能，驱动发动机曲轴转动，使气缸内完成进气、压缩过程，直至混合气被点燃（汽油机）或压燃（柴油机），发动机进入自行运转状态，启动机仅在启动瞬间工作（通常持续3-5秒），发动机启动后立即停止，否则可能因超速而损坏。

基本结构与工作原理

启动机主要由直流电动机、传动机构和控制装置（电磁开关）三部分组成：

• 直流电动机：以蓄电池为电源，通过通电导体在磁场中受力产生旋转力矩，是启动机的动力源，其特点是低电压（12V或24V）、大电流（可达数百安培），以输出足够大的转矩。
• 传动机构：包括驱动齿轮、单向离合器和拨叉，驱动齿轮与发动机飞轮齿圈啮合，带动曲轴转动；单向离合器是关键部件，其作用是在发动机启动后自动切断电动机与飞轮的动力传递，防止发动机反拖电动机超速损坏（称为“单向打滑”功能）。
• 控制装置（电磁开关）：由吸拉线圈、保持线圈、主触点和拨叉联动机构组成，当点火开关转到“START”档时，电磁开关通电，吸拉线圈和保持线圈共同作用，驱动拨叉推动驱动齿轮与飞轮齿圈啮合，同时主触点闭合，接通电动机主电路，电动机开始转动；发动机启动后，点火开关回位，电磁断电，驱动齿轮回位，单向离合器打滑，启动机停止工作。

启动机的工作流程可概括为：点火开关启动→电磁开关通电→驱动齿轮啮合→主电路接通→电动机转动→带动曲轴转动→发动机启动→电磁开关断电→驱动齿轮脱开→启动机停止。

发动机与启动机的区别与联系

核心区别

对比维度	发动机	启动机
功能	将燃料化学能转化为机械能，持续输出动力	仅在启动时带动发动机曲轴转动，短暂工作
工作时长	汽车行驶中持续工作	每次启动仅工作3-5秒
核心部件	曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系等	直流电动机、单向离合器、电磁开关
能量来源	燃料（汽油、柴油、氢气等）	蓄电池电能
工作条件	需达到一定转速（汽油机50-100r/min）	依赖蓄电池电量、线路连接、电磁开关正常

协同联系

启动机是发动机启动的“前提”，没有启动机提供的初始动力，发动机无法自行从静止状态进入工作状态；而发动机是汽车动力的“输出者”，一旦启动成功，便通过自身运转驱动车辆，启动机则退出工作，两者通过飞轮齿圈和驱动齿轮实现动力传递的短暂耦合，配合起动系（包括蓄电池、点火开关、线路等）完成启动过程。

常见故障分析

发动机启动困难可能与启动机相关

若启动机本身存在故障（如蓄电池亏电、电磁开关接触不良、单向离合器打滑等），会导致发动机曲轴转速不足，即使点火、供油系统正常，也无法顺利启动，蓄电池电量不足时，启动机转动无力，无法带动曲轴达到启动转速；单向离合器打滑时，启动机空转，无法传递动力至飞轮。

启动机常见故障及原因

• 不转：蓄电池亏电、线路断路或短路、电磁开关损坏、电动机内部故障（如电刷磨损、绕组烧毁）。
• 异响：驱动齿轮与飞轮齿圈无法啮合（拨叉调整不当）、单向离合器损坏、轴承磨损。
• 空转：单向离合器打滑，无法传递动力；电磁开关主触点过早闭合，导致驱动齿轮未啮合即转动。

相关问答FAQs

Q1：发动机启动时启动机不转，可能的原因有哪些？
A：启动机不转的常见原因包括：①蓄电池电量不足或接线柱松动、腐蚀；②点火开关“START”档接触不良或线路断路；③启动机电磁开关损坏（如吸拉线圈或保持线圈烧毁）；④启动机电动机内部故障（如电刷卡死、换向器脏污、绕组断路）；⑤起动继电器故障或保险丝熔断，可通过检查蓄电池电压、测量线路通断、短接电磁开关接线柱等方法逐步排查。

Q2：为什么发动机启动后启动机需要立即停止工作？
A：发动机启动后，曲轴在自身气缸内做功冲程的作用下高速运转（怠速时通常为600-800r/min），而启动机直流电动机的设计转速较低（约5000-6000r/min），若启动机在发动机启动后未及时停止，飞轮齿圈会通过驱动齿轮和单向离合器反拖电动机超速运转，导致电动机“飞车”，可能损坏电刷、换向器、轴承等部件，甚至导致绕组离心力过大而散架，启动机仅在启动瞬间工作，发动机启动后必须立即断电停止。