Funktionsprincip för startmotorn
Startmotorn eller startaren behövs för att vrida motorn. Utmaningen ligger i att motorn genomgår olika cykler under startprocessen, inklusive kompressionen. Kompressionen är särskilt viktig vid start. Hur viktig kompressionen är vid start visas tydligt hos dieselmotorer, där kompressionen inte längre fungerar på grund av andra skador som trasiga kolvringar osv.
De startar då mycket dåligt eller inte alls. Manuell start av en optimalt fungerande motor skulle kräva enormt mycket kraft. Därför uppfann bilindustrin startmotorn redan tidigt. Detta skedde 1899. Den första serietillverkade startmotorn installerades 1913 i en Cadillac. Först under 1920-talet utvecklades tekniken långsamt och blev alltmer utbredd.
Var sitter startmotorn?
Redan tidigare var motorer utrustade med ett svänghjul . Svänghjulet sitter idag mellan motorn och växellådan. Det är en tung gjutjärnsplatta som även bidrar till jämnare gång, ungefär som balanserade hjul. Svänghjulets ytterkant är utformad som en kugghjulskrans. Startmotorn har ett litet kugghjul, en kuggkrans, som exakt griper in i denna kugghjulskrans. Detta kugghjul drivs av en kraftfull elmotor. Redan styrkan på strömkablarna till startmotorn indikerar hur mycket energi som krävs för att starta motorn. Därför bör startkabeln (klämma 30) också hållas så kort som möjligt. Startmotorn sitter alltså mellan motorn och växellådan.
Vad betyder det om startmotorn bara "klickar" vid start?
Vid start skapas två magnetfält. Detta aktiverar en solenoid som rör kugghjulet axelvis, alltså framåt eller bakåt. Detta kugghjul griper in i och frigörs från svänghjulets kugghjulskrans. En av de vanligaste orsakerna till skador är att kugghjulet inte längre griper in i kugghjulskransens tänder. Elmotorn som driver kugghjulet aktiveras endast när kugghjulet är "utfällt". Om du nu hör ett klickande ljud beror felet på solenoiden, som inte kan skjuta ut kugghjulet. Smuts kan vara orsaken, liksom en sliten axel.
En typisk tillfällig lösning är att ge solenoiden ett lätt slag med en hammare. Då kan mekanismen lossna och kugghjulet kan ofta skjutas ut ändå. Detta fungerar dock inte alltid, och problemet återkommer ofta vid nästa start. En reparation är då nödvändig. Byte av enskilda komponenter utförs dock sällan. Vanligtvis byts hela startmotorn mot en fabriksrenoverad enhet. Byte bör dock utföras av en utbildad mekaniker av flera skäl. I regel kopplas batteriet bort, vilket vid återanslutning kan utlösa en specifik procedur, en form av programmering, av fordonet.
Hur fungerar en startmotor med integrerad frikoppling?
När startmotorn kopplas in startar den motorn genom att ge den nödvändig kraft. Starten innebär omedelbart en högre varvtal. Dessutom förblir kugghjulet utfällt så länge tändningsnyckeln är i startläget. Utan ytterligare säkerhetselement skulle kugghjulet nu uppnå en enorm hastighet i motsatt riktning. Detta skulle förstöra hela startmotorn. Därför finns en frikoppling integrerad här. Detta är inget annat än en koppling som endast fungerar kraftfullt i en riktning. Detta princip finns även på cyklar. När pedalerna trampas framåt, rörs kugghjulet vid navet.
Vid nedförsbacke kan en cykel nå mycket höga hastigheter. Om pedalerna rörde sig med cykeln skulle det vara livsfarligt. När cyklisten slutar trampa förblir pedalerna ändå stilla. Här finns också en frikoppling, som bara fungerar i en riktning. Denna frikoppling fungerar på samma sätt i bilens startmotor. När föraren nu släpper tändningsnyckeln, skjuts kugghjulet också tillbaka. Frikopplingen kan också bli smutsig. Då hörs ett kontinuerligt surrande från startmotorn, men motorn startas inte.
Vad betyder det om startmotorn drar för mycket ström?
Den effekt som tilldelas startmotorn regleras av reläer. Dessutom måste, som tidigare nämnts, kabelareorna anpassas efter strömbehovet. Annars överhettas dessa kablar. Beroende på modell och ålder på fordonet kan dock en lätt uppvärmning vara normal. Om kabeln blir för varm drar startmotorn för mycket ström. Då bör startmotorn inte användas. I detta fall ligger orsaken vanligtvis i lindningarna i motorns spole. Det finns en kortslutning, vilket gör att startmotorn drar mycket ström.
Andra fel - inte alltid startmotorns fel!
Det finns många andra orsaker och konsekvenser som kan göra att startmotorn slutar fungera. Felet ligger dock inte alltid hos startmotorn själv. Följande komponenter kan också vara orsaken:
- Batteri
- Tändningslås
- Startmotorns kablage
- Kontakter för elektriska ledningar
- Kabelfel
- Skada på svänghjulets kugghjul
- Brist på jordning
Eftersom orsakerna till skadorna är omfattande, men själva felen är relativt sällsynta, beskriver vi dem bara kortfattat.
Batteri
Om batteriet är för svagt (under 12 V) kan solenoiden klicka jämnt efter varandra. Solenoiden aktiveras, men har för lite ström. Batterilampan slocknar med ett för svagt batteri.
Tändningslås
Fel på tändningslåset är svåra att lokalisera utan hjälpmedel. De kan ha samma symtom som andra orsaker.
Kablar och kontakter
En delvis kabelbrott kan förekomma, kontakter kan vara korroderade eller lösa. Jordledningen är antingen en jordrem eller en jordkabel. Båda kan vara korroderade och därmed inte erbjuda tillräcklig jordning. Batterilampan lyser oftast i detta fall, till skillnad från när det är för lite ström eller ett för svagt batteri.
Kugghjulsring eller kugghjulskuggar skadade
Kugghjulsringen pressas på det gjutna svänghjulet. Det kan hända att denna förbindelse lossnar. Detta kan också ha olika effekter beroende på om motorn är varm eller kall. Om startmotorn aktiveras under drift kan kugghjulskuggningen och/eller kugghjulet förstöras. Vid nästa start ger startmotorn ett obehagligt skrapande eller skrikande ljud.
Korrekt underhåll skonar startmotorn
För vinter- och sommarbruk bör motoroljor anpassas efter viskositet (ju kallare, desto tunnare). Sommaroljor på vintern är extremt sega. Startmotorn måste då leverera så mycket kraft att de inre kollektorerna kan lödas loss.
Vad du bör undvika
Hammarslag på solenoiden, kortslutning av klämma 30 och 50 vid startmotorn, att spraya magnetventilen externt med bromsrengöring, kontakt- eller penetrerande olja - detta är typiska "nödhjälper". För fordon utan betydande elektronik, beroende på biltillverkare och modell från början av 1990-talet till 2000-talet, kan dessa lösningar tillfälligt hjälpa till att lokalisera orsaken. För moderna fordon bör dessa självhjälpsåtgärder undvikas, eftersom elektroniken kan skadas allvarligt och därmed kraftigt öka reparationskostnaderna. Det är alltid bättre att konsultera en fackman. Många fel kan bara upptäckas på en startmotorstestbänk.