启动
概述
启动（始動，ignition/starting）是指在内燃机车辆中，以外部动力强制转动处于静止状态的发动机，使燃料的燃烧循环能够自行维持的过程。其核心是用人力或电动机转动曲轴，使压缩、点火、爆发、排气的四冲程连续进行；现代则通过蓄电池、起动机与电子控制单元（ECU）相结合的电氣与电子系统来实现。近来随着电动车与混合动力车的普及，「启动」这一概念本身正被重新定义。
主要内容
启动的基本原理
内燃机将燃料与空气混合后压缩，再点火以获得爆发力。在静止状态下，这一循环无法自行持续，因此必须由外部提供最初的旋转力。这一过程称为拖动（cranking），拖动成功后，发动机便进入怠速（idle）自立运转状态。换言之，启动可定义为「利用外部能量使发动机转入自立运转状态的操作」。
启动装置的历史
早期汽车由人工直接转动摇柄来启动。这种方式因回转反弹而受伤的风险很大，且女性和年长者难以使用。1912年凯迪拉克（Cadillac）首次采用电动起动机，使启动成为按一个按钮即可完成的操作，这成为汽车大众化的决定性契机。
现代启动系统的构成
现代车辆的启动系统主要由以下要素构成。
- 蓄电池：向起动机提供数百安培瞬时电流的能量源。
- 起动机：转动飞轮或液力变矩器，从而带动曲轴。
- 点火系统：汽油发动机用火花塞点燃混合气，近来以独立线圈顶置火花塞（COP）方式为主流。
- 燃油喷射装置：为在启动时匹配适当的空燃比，从拖动阶段起即开始喷油。
- ECU（电子控制单元）：依据曲轴角度传感器、凸轮轴传感器、冷却液温度传感器等信号，实时控制点火时刻与喷油量。
柴油与汽油的差异
汽油发动机采用火花点火（SI）方式，需要独立的点火装置。而柴油发动机采用压燃（CI）方式，仅靠压缩热即可使燃料自燃。柴油在冬季低温下启动性较差，因此使用预热塞（glow plug）预先加热燃烧室。
启动不良的主要原因
无法启动或启动延迟的原因多种多样。
1. 蓄电池亏电：最常见的原因，在寒冷冬季会骤增。
2. 起动机故障：电磁开关不良或电刷磨损会导致拖动无力。
3. 燃油系统问题：燃油泵故障、喷油器堵塞、燃油滤清器堵塞等。
4. 点火系统问题：火花塞磨损、点火线圈故障。
5. 传感器故障：曲轴角度传感器异常时，ECU无法计算点火时刻。
最新趋势
以2024~2025年为基准，启动技术正朝着以下方向变化。
- 智能钥匙与按钮启动的标准化：无需物理钥匙，用智能手机或卡片钥匙启动的方式已普及。此外，通过生物认证（指纹、人脸识别）启动的功能也在部分高端车型上得到应用。
- 电动化带来的概念变化：电动车不采用发动机，而是采用向电机供给电池电能的「上电」（power on）程序，因几乎没有噪声与振动，启动的体感已消失。混合动力车则根据情况自动切换发动机启动与电机驱动。
- 48V轻混系统：随着辅助传统12V系统的48V系统普及，停车时自动熄火再启动的ISG（怠速启停）与集成式起动发电机（ISG/BISG）已普遍化。
- OTA更新与诊断：与启动相关的ECU逻辑可通过无线（OTA）更新，远程分析故障诊断码（DTC）并建议提前保养的服务正在增多。
- 极端环境应对：为解决电动车低温启动性与电池性能下降问题，电池预热系统与热管理技术是主要研究课题。
如此，启动正从单纯的机械操作，演变为电池管理、电子控制与软件相结合的综合性系统。
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