Aufgabe

Früher wurde er Anlasser genannt, heute heißt er Starter. Er soll möglichst leicht sein und mit einer geringen Stromaufnahme den Verbrennungsmotor auf eine Startdrehzahl von über 300/min (bei warmem Motor) bringen. Sobald der Motor angesprungen ist, soll er auf jeden Fall mechanisch von diesem abgekoppelt werden. Beim Pkw kommt nur der Schub-Schraubtrieb-Starter vor.

Funktion

Moderne Starter sind Elektromotoren, deren Feldwicklung durch einen Permanentmagneten (Dauermagneten) ersetzt sein kann. Sie werden durch den Magnetschalter kurzzeitig über einen Zahnradtrieb mit dem Verbrennungsmotor verbunden. Wegen der hohen Drehzahl des Elektromotors und dem erforderlichen Drehmoment ist ein großes Übersetzungsverhältnis (10 bis 20 : 1) erforderlich. Dies wird durch ein kleines Ritzel am Anlasser und ein großes auf dem Schwungrad erreicht. Beide sind für leichtes Einspuren gradverzahnt. Durch ein Planetengetriebe auf der Ankerwelle dreht diese höher und muss selbst weniger Drehmoment abgeben, um die gleiche Starterleistung zu erzeugen. Dadurch kann das komplette System aus Batterie, Generator und Starter um 1/3 leichter ausgelegt werden.

Der Starter selbst besteht hauptsächlich aus einem Elektromotor. Durch Fortschritte bei der Entwicklung von Permanentmagneten kann man beim Pkw wegen des geringeren Drehmoments auf eine Ständerwicklung verzichten. Die Ankerwicklung wird über einen Kommutator angesteuert. Dieser schafft über zwei oder vier fest stehende Kohlebürsten, die gegen eine zusammen mit dem Anker rotierende Trommel gedrückt werden, eine Leitungsverbindung vom Gehäuse zu den Wicklungen des Ankers. Die Oberfläche dieser kleinen Trommel ist in gegeneinander isolierte Segmente aufgeteilt. Wie bei einem Gleichstrom-Elektromotor üblich, hat der Anker genau halb so viele Wicklungen, wie der Kommutator Segmente hat. Dabei ist jede Wicklung an ihren Enden mit zwei einander gegenüberliegenden Segmenten verbunden. Wegen der besonderen Anforderung an das Drehmoment und an den Stromfluss ist der Querschnitt zwischen den Kohlebürsten und den Segmenten besonders breit. Bei vier Kohlebürsten (Bild 4) können zwei Wicklungen zur gleichen Zeit wirksam sein.

Wichtig

Der Elektromotor kann kurz vor Anlauf des Verbrennungsmotors, also zu Beginn des Startvorgangs, weit über 100 A Strom aufnehmen. Er hat keine Kühlrippen und darf nur für kurze Zeit betrieben werden. Ist der Starter bei einem Batterie-Belastungstest im Kurzschluss geschaltet, darf dies nur für ganz wenige Sekunden geschehen, weil sonst die entstehende Wärme große Schäden anrichtet. 09/10