Starter: Grundlagen, Aufbau und Funktionsweise

Starter: Grundlagen, Aufbau und Funktionsweise
Starter und Generatoren: Grundlagen, Aufbau und Funktionsweise

Grundlagen, Aufbau und Funktionsweise von Startern aus unserer Produkt-Kompetenz.

Starter: Grundlagen

Verbrennungsmotoren können nicht durch eigene Kraft anlaufen, sondern müssen durch fremde Energie gestartet werden. Dieser Startvorgang kann elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch erfolgen.

In KFZ werden in den meisten Fällen Elektromotoren, in der Regel als Starter oder Anlasser bezeichnet, verwendet. Da beim Startvorgang hohe Reibungsund Verdichtungswiderstände zu überwinden sind, ist der Gleichstrom-Reihenschlussmotor aufgrund seines hohen Anfangsdrehmoments als Startermotor besonders geeignet.

Der Starter wandelt elektrische Energie in Bewegungsenergie um. Diesel-Fahrzeuge oder Fahrzeuge mit Start-Stopp-System verfügen über einen leistungsfähigeren Starter. Damit das benötigte Drehmoment beim Startvorgang erreicht werden kann, sorgt ein Vorgelege-Getriebe für die notwendige Untersetzung. Das "Einspuren" des Starterritzels erfolgt meist mit Hilfe eines Magnetschalters. Beim Ottomotor belastet der Startvorgang die Batterie mit rund 100 A, beim Dieselmotor mit bis zu 400 A. Letzteres ist der höheren Kompression beim Selbstzünder geschuldet. Die Mindestleistung eines Starters hängt, neben der Motorart (Benziner, Diesel), vom Hubraum, der Mindeststartdrehzahl des Aggregats und von der geforderten Motorölformulierung (Ölviskosität) ab. Für moderne, turboaufgeladene Downsizing-Motoren mit weniger Hubraum ist ein kleinerer Starter mit weniger Leistung ausreichend.

Aufbau eines Starters
Aufbau eines Starters
Aufbau eines Starters

Ein Startermotor setzt sich in der Regel aus folgenden Baugruppen zusammen:

■ Elektrischer Startermotor
■ Einrückrelais (Magnetschalter)
■ Antriebslager mit Einspurgetriebe

Der Elektrische Startermotor besteht im Prinzip aus einem rohrförmigen Polgehäuse in dem die Polschuhe, Erregerwicklungen und Dauermagnete untergebracht sind. In diesem Polgehäuse befindet sich der elektrische Anker mit Ankerwicklung. Das Einrückrelais – oder auch Magnetschalter genannt – ist eine Kombination aus Relais und Einrückmagnet und ist oberhalb im Antriebslager montiert. Im Antriebslager befindet sich das Einspurgetriebe mit Ritzel, Rollenfreilauf, Einrückhebel, Mitnehmer und Einspurfeder.

Funktionsweise eines Starters

Mittels Starten des Motors über das Zündschloss wird das Einrückrelais betätigt. Durch den Stromfluss in der Einzugs-, und Haltewicklung wird der Relaisanker angezogen. Dadurch wird der Einrückhebel betätigt und schiebt die Mitnehmereinheit mit Ritzel und Freilauf gegen den Zahnkranz des Motorschwungrads. Ist das Ritzel vollständig eingespurt, schließt die Kontaktbrücke im Einrückrelais den Hauptstromkreis zum Startermotor. Der Starter wird eingeschaltet und dreht.

Gut zu wissen:
Starter mit unterschiedlichen Zähnezahlen

Wie wirkt sich die Start-/Stopp-Technologie auf Starter aus?

Die Start-Stopp-Technologie wird bereits seit über 10 Jahren erfolgreich im Transporter-Bereich eingesetzt. Nach Messungen im Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) können durch diese Technologie Verbrauchseinsparungen und Emissionssenkungen von rund 8 % erzielt werden. Im realen Stadtverkehr können diese Einsparungen noch wesentlich höher sein.

Start-/Stopp-Starter sind für die damit verbundenen häufigen Startvorgänge ausgelegt, indem ihre Lebensdauer für diese Spezialanwendung erhöht wurde. Die optimierte Auslegung ermöglicht es, dass der Startermotor den häufigeren Starts über die Lebensdauer des Fahrzeugs standhält. Folgende Maßnahmen sind dazu erforderlich:

■ Verstärkung der hoch belasteten Lagerstellen
■ Weitere Verbesserungen des Planetengetriebes
■ Einsatz verstärkter Einspur-Mechanik
■ Optimierung des Kommutators für längere Standzeiten

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