Starter für Verbrennungsmotoren ... die Grundlagen

In den meisten Kraftfahrzeugen verwendet man dafür kleine Elektromotoren, die man als Starter oder Anlasser bezeichnet. Da es beim Startvorgang hohe Reibungs- und Verdichtungswiderstände zu überwinden gilt, 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 erforderlichen, höheren Kompression beim Selbstzünder geschuldet. Die Mindestleistung eines Starters hängt neben der Motorart (Benziner, Diesel) auch 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.

Der elektrische Startermotor besteht im Prinzip aus einem rohrförmigen Polgehäuse, in dem die Polschuhe, Erregerwicklungen und Dauermagneten untergebracht sind. In diesem Polgehäuse befindet sich der elektrische Anker mit Ankerwicklung. Das Einrückrelais – 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

Beim Starten des Motors über das Zündschloss wird das Einrückrelais betätigt. Der Stromfluss in der Einzugs-, und Haltewicklung zieht den Relaisanker an. Dadurch wird der Einrückhebel betätigt, dieser 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:

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

Auch im Transporter-Bereich wird die Start-Stopp-Technologie bereits seit über zehn Jahren erfolgreich 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 ausfallen.

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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Dieser Beitrag umreißt den Aufbau und die Funktionsweise von Startern, wie wir sie in PKW und Nutzfahrzeugen finden. Einen detaillierten Überblick über die Funktionsweise von Startern und Generatoren sowie die Übersicht über das EUROPART- Produktportfolio in diesem Bereich findet Ihr kostenlos in unsere Produkt- Kompetenzbroschüre zum Thema:

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Aufbau eines Starters

Ein Startermotor besteht in der Regel aus folgenden Baugruppen:

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