發動機早就不是純機械了：拔掉一個保險絲就熄火
1991 年的日產 Figaro 拔掉一個保險絲，發動機立刻熄火、連曲軸都轉不動——控制燃燒的電腦才是這臺發動機真正的心臟，機械部分只是它的執行器。
核心論點 · 點時間戳可跳到原聲
拔掉一個保險絲，發動機就死了
Figaro 的保險絲盒裡有一個保險絲專門保護通往 ECCS（電子控制燃燒系統）的線路。主持人當著鏡頭把它拔掉，正在運轉的發動機立刻熄火，而且之後連曲軸都轉不動。這不是電腦在「監測」發動機、微調噴油來滿足排放標準——它是在直接控制每個氣缸的噴油和火花塞點火。沒有這臺電腦醒著，這臺發動機就是一塊廢鐵。這直接反駁了「現代車才被電腦入侵」的抱怨：用電子控制發動機功能已經是幾十年的常態。
分電器觸點 5000 英里要燒掉 500 萬次
老式分電器裡的觸點（points）負責接通和斷開點火線圈。以 2000 轉巡航、四缸機每轉兩次點火計算，5000 英里高速行駛意味著這對觸點要開合大約 500 萬次。它會磨損，磨損後點火正時就開始漂移，這就是為什麼老車必須定期做 tune up——不是換機油那麼簡單，而是要清潔或更換觸點、重新設定正時。正時從來不是「設好就不用管」的東西。
轉速越高，火花塞反而要越早點火
這是問題五：發動機並不希望火花塞固定在上止點前某個角度點火。轉速越快，火花塞應該越早 firing。福特 Model T 時代靠駕駛員手動撥正時提前杆，沒人喜歡，於是演化出分電器內部的真空提前和離心提前機構。但這也意味著分電器有了可變正時，tune up 時你設的只是基礎正時；一旦提前機構故障，即使觸點是新的、基礎正時完美，加速時發動機照樣不好好工作。
低配車只差方向盤上幾個按鈕
電子節氣門讓任何用它的車都天然具備定速巡航能力，不管你付沒付這個功能的錢。主持人舉了這臺日產 Cube 的例子：入門版沒配定速巡航，缺的只是方向盤上的按鈕。把低配方向盤換成帶巡航按鈕的方向盤，恭喜，你現在有定速巡航了。這背後是電子節氣門把加速踏板和節氣門板徹底解耦——踏板只是幾個傳感器，電腦把它解讀為「請求動力」，然後自己決定怎麼開節氣門。
聽啟動聲音能數出氣缸數
發動機電腦上電時不知道凸輪軸停在哪裡，可能停在編碼齒之間，產生歧義。所以它必須看到完整的編碼序列，也就是凸輪軸轉完一整圈，才敢噴油點火。而每個氣缸在凸輪軸一圈裡各經歷一次壓縮衝程，壓縮會讓起動機明顯變慢。所以大多數車冷啟動時，你會聽到起動機每缸卡頓一次，數一數卡頓次數，大概率就是氣缸數。Figaro 是例外：它的編碼器分辨率更細，部分旋轉就能解析，所以幾乎一碰鑰匙就著。
曲軸位置傳感器拔了車照樣能開
主持人當場拔掉曲軸位置傳感器，車仍然能啟動和行駛，只是啟動時間變長。原因是曲軸編碼器本身不編碼信息——它只是兩組均勻的齒、相隔 180 度有兩個缺口，主要用來識別上止點，給電腦一個 sanity check。真正控制發動機的是凸輪軸位置傳感器。曲軸傳感器的主要用途是檢測故障：細密的齒讓電腦能感知極細微的轉速變化，每個做功衝程會讓曲軸輕微加速，如果該四缸點火卻沒看到預期的加速，就記為四缸失火。
失火多了會燒掉催化器
隨機失火會被電腦記進日誌。如果同一個氣缸反覆失火、超過預設閾值，電腦就會設置失火故障碼並點亮檢查發動機燈；如果失火很嚴重，燈會開始閃爍。閃爍是為了引起你注意，因為持續失火是毀掉三元催化器最快的方式之一——未燃燒的燃油進入催化器會讓它變得非常非常熱，同時燃油裡的各種添加劑會侵蝕裡面的貴金屬。
軟件在賣車之前就寫完了
主持人給了一句對今天汽車市場的評論：日產（和日立）在賣車之前就把這套軟件全部搞定了。他們花大量時間寫發動機控制模塊的程序、做大量測試，然後宣布它可以出廠。主持人感嘆：想像一下，真的把軟件寫完並宣布完成——我們曾經是會這麼做的。這臺 2010 年的經濟型手動擋車，電腦上電後大約一秒內就要控制四個線圈、四個噴油嘴和電子節氣門把發動機點著，然後還要持續監控更多傳感器、調整燃油修正、達到理論空燃比。
原話 · 已逐字校驗
That computer isn't, like, monitoring the engine and tinkering with fuel mixtures to meet some emission standards. It is in fact actively controlling both the injection of fuel into each cylinder and the firing of the spark plugs. Without that computer awake and functioning, this engine will not run.
那臺電腦並不是在監測發動機、微調混合氣以滿足某些排放標準。它實際上是在主動控制每個氣缸的噴油和火花塞的點火。沒有那臺電腦醒著工作，這臺發動機根本不會運轉。
5,000 miles of highway driving between tune ups means the engine will have been running for over 80 hours, and with two ignition events happening with each rotation of a four cylinder engine, at 2,000 rpm that switch is going to open and trigger the ignition coil some 5 million times.
兩次調校之間 5000 英里的高速行駛，意味著發動機要運轉超過 80 小時；四缸機每轉有兩次點火事件，在 2000 轉下那個開關要開合、觸發點火線圈大約 500 萬次。
In many cases, an entry level car which didn't come with cruise control oh, like this Nissan Cube, for example, is only missing the buttons on the steering wheel which activate it. And if you were to swap the base model steering wheel for one with the cruise control buttons, congratulations, you now have cruise control.
很多情況下，一臺沒配定速巡航的入門級車——比如這臺日產 Cube——缺的只是方向盤上激活它的按鈕。如果你把基礎款方向盤換成帶定速巡航按鈕的，恭喜你，你現在有定速巡航了。
when you start most car engines, you'll hear the starter motor slow down once for each cylinder the engine has, and then, since the computer is now certain it knows what it's looking at, It fires the fuel injector for the cylinder that's currently in the intake stroke, fires the spark plug just after that, and the engine roars to life.
啟動大多數汽車發動機時，你會聽到起動機為每個氣缸各變慢一次；然後，既然電腦現在確定自己看懂了，它就為當前處於進氣衝程的氣缸噴油，緊接著點火花塞，發動機便轟然啟動。
Nissan (and Hitachi) figured all the software out for this thing before they sold the car! They spent a lot of time and effort on the programing for these engine control modules, and did a lot of testing so they could declare it good to go. Imagine that, actually finishing software and declaring it done!
日產（和日立）在賣車之前就把這套軟件全部搞定了！他們花大量時間和精力寫這些發動機控制模塊的程序，做了大量測試，然後才能宣布它可以出廠。想像一下，真的把軟件寫完並宣布完成！
I truly don't know how you can convince yourself that engines are simple, but electric motors are complicated.
我真的不知道你怎麼能說服自己相信發動機是簡單的，而電動機是複雜的。
數字與實體
| Figaro 發動機排量 | 987 cc 四缸 | 2:00 |
| Figaro 馬力 | 74 馬力 | 6:03 |
| Figaro 車型年份 | 1991 年 | 1:00 |
| 四缸機點火順序 | 1, 3, 4, 2 | 10:07 |
| Figaro 基礎點火正時 | 上止點前 15 度 | 23:29 |
| 該發動機控制模塊可檢測的故障條件 | 超過 100 種 | 44:15 |
術語
- ECCS電子控制燃燒系統
- Electronically Controlled Combustion System，日產對發動機電腦控制燃燒的稱呼。
- distributor分電器
- 老式汽油機裡把單個點火線圈的高壓按順序分配給各火花塞的旋轉開關。
- points觸點
- 分電器內一對常閉電觸點，開合以觸發點火線圈放電。
- coil pack獨立點火線圈
- 每個火花塞配一個樹脂封裝的小點火線圈，直接由電腦控制，取代分電器。
- Hall effect sensor霍爾效應傳感器
- 非接觸式位置傳感器，感應凸輪軸/曲軸編碼齒並輸出方波信號。
- stoichiometric combustion理論空燃比燃燒
- 燃油與空氣按化學計量比完全燃燒的狀態，電腦持續調整燃油修正以逼近它。
收聽指南
想理解「軟件吃掉機械」在汽車上具體怎麼發生的工程師和產品人；對老車、發動機控制、嵌入式系統有興趣的讀者。
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