Motorino di avviamento

Soggetti:

Generale
operazione
Solenoide
Bendix
ruota libera
Sistema di ingranaggi planetari
Possibili difetti nel motorino di avviamento

nel complesso:
Su ogni motore a combustione (benzina/diesel) è montato un motorino di avviamento. Questo motorino di avviamento garantisce l'avviamento del motore. Il pignone del motorino di avviamento si innesta nella corona dentata del volano, dopodiché il volano viene messo in movimento. Un motore deve avere una certa velocità iniziale per avviare il processo a quattro tempi (corsa di aspirazione-corsa di compressione-corsa di potenza-corsa di scarico). La velocità iniziale deve essere sufficientemente elevata da consentire l'avvio del motore.

Un motorino di avviamento è un motore CC collegato direttamente alla batteria tramite uno spesso cavo positivo. Ciò è stato fatto perché attraverso di esso passano correnti molto (elevate) potenti (e quindi anche calore). Il motorino di avviamento converte l'energia elettrica in energia cinetica.

Operazione:
Il motorino di avviamento è sempre montato vicino al volano. All'accensione del motorino di avviamento il pignone (mentre ruota tramite il bendix) si innesta nei denti del volano. Il volano inizierà quindi a girare. Sul motorino di avviamento sono presenti due collegamenti elettrici; uno per il cavo del segnale proveniente dal commutatore di accensione (morsetto 50) ed uno per il cavo positivo proveniente dalla batteria (morsetto 30). Talvolta il collegamento dal blocchetto di accensione è realizzato come collegamento a spina invece che come collegamento a vite (vedere l'immagine sotto).
Quando si gira la chiave nel blocchetto di accensione fino all'arresto per avviare, viene applicata una tensione di 12 Volt al collegamento del blocchetto di accensione (morsetto 50) del motorino di avviamento. Questo segnale eccita il solenoide e la corrente scorre dalla connessione a 12 V attraverso le bobine. Il funzionamento del solenoide è più o meno lo stesso di un normale relè; una piccola corrente di controllo viene trasformata in una grande corrente principale. Il solenoide è semplicemente molto più grande perché lo attraversano correnti molto elevate. Quando il solenoide è eccitato, il motorino di avviamento gira.

Solenoide:
Un solenoide è un componente elettromagnetico. Quando una corrente scorre attraverso il solenoide, diventa magnetico. Questo effetto magnetico consente di spostare meccanicamente un componente, proprio come un componente di uso comune staffetta che, ad esempio, accende le luci e i tergicristalli. In questo caso i due collegamenti del relè di avviamento sono uniti dall'azione magnetica.

All'avvio, viene applicata una corrente di controllo al “collegamento del blocchetto di accensione”. La tensione sul “collegamento 12 V (batteria)” viene quindi commutata nel solenoide. Le spazzole di carbone trasmettono la tensione al collettore. I poli nord e sud del rotore provocano infine un potente movimento nello statore; il motore elettrico girerà.
La leva viene tirata verso sinistra dal solenoide in alto. Il punto cardine (blu) farà sì che la parte inferiore della leva si sposti verso destra. Questo spinge il pignone nella corona dentata del volano con un movimento rotatorio. Il rotore inizierà quindi a girare, mettendo in movimento il volano. Il motore a combustione dell'auto verrà guidato ad una determinata velocità (ad esempio 400 giri/min). Durante l'avviamento, il sistema di gestione del motore dell'auto garantisce, tra le altre cose, che venga fornita la giusta quantità di carburante, in modo che il motore si avvii dopo alcuni giri dell'albero motore.

Bendix:
L'insieme di molla, ruota libera e pignone è chiamato bendix. In questo bendix viene effettuato un movimento orizzontale (da sinistra a destra nell'immagine). Il bendix assicura inoltre che il pignone esegua un movimento rotatorio quando si sposta verso l'esterno. Ciò impedisce che i denti del pignone si trovino direttamente opposti ai denti dell'ingranaggio di avviamento, in modo che i denti del pignone non possano impegnarsi nell'ingranaggio di avviamento, ma si appoggino invece contro i denti del volano.
Dopo che il motore si è avviato, il pignone viene reinserito. Questo a volte è accompagnato da un suono stridulo. Questo problema può essere (temporaneamente) risolto pulendo e ingrassando il bendix. Non è dannoso, solo fastidioso.

Ruota libera:
Quando il motore a combustione si avvia dopo l'avviamento, funzionerà a una velocità più elevata (ad esempio 800 giri/min). Questa è il doppio della velocità di rotazione del motorino di avviamento. Quando il motore viene avviato, il pignone è ancora ingranato con il volano del motore. Ciò fa sì che il pignone ruoti anche al doppio della velocità. Per evitare danni al motorino di avviamento, davanti al pignone è stata installata una sezione a ruota libera. La ruota libera garantisce che il motore non possa azionare il rotore del motorino di avviamento; il motorino di avviamento pertanto non funzionerà al regime motore di 800 giri/min. può partecipare.
La ruota libera può essere vista come due anelli collegati tra loro tramite cuscinetti. L'anello esterno può girare solo in una direzione (ad esempio in senso antiorario). Quando si inverte la direzione del movimento (orario), la ruota libera provoca il blocco dell'anello esterno. L'anello interno ed esterno vengono quindi collegati tra loro. Solo quando l'anello esterno viene nuovamente ruotato in senso antiorario il movimento tra i due sarà nuovamente possibile.

Sistema di ingranaggi planetari:
Alcuni motorini di avviamento sono dotati del cosiddetto sistema di ingranaggi planetari, utilizzato anche nei cambi automatici. Questo sistema di ingranaggi fornisce un rapporto di trasmissione diverso ed è spesso posizionato davanti al bendix. Riducendo la velocità del pignone (rispetto al rotore), la coppia aumenta. Un motore elettrico ha la coppia più elevata a bassa velocità. Con un sistema di ingranaggi planetari è possibile trasmettere una coppia maggiore (ovvero una forza maggiore) all'anello di avviamento a una velocità inferiore. Visualizza questa pagina per una spiegazione del sistema di ingranaggi planetari.

Possibili difetti sul motorino di avviamento:

Quando si gira la chiave nel blocchetto di accensione non succede nulla o si sente solo un "clic":
Questo potrebbe essere il risultato di una batteria scarica. Se la tensione di bordo è troppo bassa, il solenoide viene eccitato (produce quindi un ticchettio), ma la tensione è troppo bassa per azionare il rotore. Se la tensione della batteria è corretta (almeno 10,5 volt) e il motorino di avviamento non funziona ancora, il solenoide potrebbe essere bloccato. Quindi la leva non viene azionata e non succede nulla. Nella maggior parte dei casi, picchiettando sull'alloggiamento del motorino di avviamento con un martello (e possibilmente un cacciavite) (non troppo forte ovviamente) si allenterà tutto, permettendoti di ripartire. Questo è un problema che si ripresenterà sicuramente in futuro, quindi è il momento di fissare un appuntamento presso un'officina o un'azienda di revisione.
Durante l'avvio si sente un suono stridulo molto forte:
Le boccole dei cuscinetti sono difettose e devono essere sostituite. In questo sono specializzate le aziende di revisione che si occupano principalmente di revisionare alternatori e motorini di avviamento.
Durante l'avviamento, il motorino di avviamento "slitta" per un attimo (accompagnato da un rumore stridente), poi gira ancora per un po' e slitta di nuovo:
Probabilmente l'ingranaggio di avviamento sul volano è danneggiato. Se i denti sono usurati, i denti del pignone del motorino di avviamento scivoleranno su di essi. Le possibili cause sono; azionamento accidentale del motorino di avviamento quando il motore è già al minimo o avviamenti frequenti (ad esempio un'auto da scuola o un'auto di un corriere che viene avviata più volte al giorno per anni).
Rumore dopo l'avvio del motore:
La possibile causa di ciò è il bendix che rimane “bloccato”. Questo sarà udibile per circa uno o due secondi dopo che la chiave di accensione è stata rilasciata. Il bendix è descritto sopra.