Per avviare un motore, è necessario farlo girare a una certa velocità, in modo che aspiri carburante e aria nei cilindri e lo comprima.
Il potente motorino di avviamento elettrico fa la svolta. Il suo albero porta un piccolo pignone (ruota dentata) che si innesta con una grande corona dentata attorno al bordo del volano motore.
In un layout con motore anteriore, il motorino di avviamento è montato in basso vicino alla parte posteriore del motore.
Il motorino di avviamento ha bisogno di una forte corrente elettrica, che assorbe attraverso fili spessi dalla batteria. Nessun normale interruttore manuale potrebbe accenderlo:ha bisogno di un interruttore di grandi dimensioni per gestire l'alta corrente.
L'interruttore deve essere acceso e spento molto rapidamente per evitare pericolose e dannose scintille. Quindi viene utilizzato un solenoide, una disposizione in cui un piccolo interruttore accende un elettromagnete per completare il circuito.
Il circuito di avviamento
L'interruttore di avviamento è solitamente azionato dalla chiave di accensione. Ruotare la chiave oltre la posizione "accensione inserita" per alimentare il solenoide.
Il blocchetto di accensione ha una molla di richiamo, in modo che non appena si rilascia la chiave questa scatta di nuovo e disinserisce l'interruttore di avviamento.
Quando l'interruttore fornisce corrente al solenoide, l'elettromagnete attira un'asta di ferro.
Il movimento dell'asta chiude due contatti pesanti, completando il circuito dalla batteria al motorino di avviamento.
L'asta ha anche una molla di ritorno:quando l'interruttore di accensione smette di fornire corrente al solenoide, i contatti si aprono e il motorino di avviamento si ferma.
Le molle di richiamo sono necessarie perché il motorino di avviamento non deve girare più del necessario per avviare il motore. Il motivo è in parte dovuto al fatto che l'avviatore utilizza molta elettricità, che scarica rapidamente la batteria.
Inoltre, se il motore si avvia e il motorino di avviamento rimane innestato, il motore farà girare il motorino di avviamento così velocemente che potrebbe danneggiarsi gravemente.
Il motorino di avviamento stesso ha un dispositivo, chiamato ingranaggio Bendix, che impegna il suo pignone con la corona dentata sul volano solo mentre il motorino di avviamento fa girare il motore. Si disinnesta non appena il motore prende velocità, e ci sono due modi per farlo:il sistema di inerzia e il sistema di pre-innesto.
L'inerzia di avviamento si basa sull'inerzia del pignone, ovvero sulla sua riluttanza a iniziare a girare.
Sistema di inerzia
Il pignone non è fissato rigidamente all'albero del motore:è avvitato su di esso, come un dado che gira liberamente su un bullone a filettatura molto grossa.
Immagina di girare improvvisamente il bullone:l'inerzia del dado gli impedisce di girare subito, quindi si sposta lungo il filo del bullone.
Quando un motorino di avviamento a inerzia gira, il pignone si muove lungo la filettatura dell'albero motore e si innesta con la corona dentata del volano.
Quindi si ferma alla fine del filo, inizia a girare con l'albero e così fa girare il motore.
Una volta avviato, il motore fa girare il pignone più velocemente del proprio albero del motorino di avviamento. L'azione rotante riavvita il pignone lungo la sua filettatura e disimpegnandosi.
Il pignone ritorna così violentemente che è necessaria una forte molla sull'albero per attutirne l'impatto.
L'innesto e il disinnesto violenti di un motorino di avviamento ad inerzia possono causare una forte usura dei denti dell'ingranaggio. Per ovviare a questo problema è stato introdotto l'avviatore preinserito, che ha un solenoide montato sul motore.
C'è di più in un sistema di avviamento per auto:oltre ad accendere il motore, il solenoide fa scorrere anche il pignone lungo l'albero per innestarlo.
L'albero ha scanalature diritte anziché una filettatura Bendix, in modo che il pignone ruoti sempre con esso.
Il pignone è portato a contatto con l'anello dentato del volano da una forcella scorrevole. La forcella è mossa da un solenoide, che ha due gruppi di contatti che si chiudono uno dopo l'altro.
Il primo contatto fornisce una bassa corrente al motore in modo che ruoti lentamente, quanto basta per far impegnare i denti del pignone. Quindi i secondi contatti si chiudono, alimentando il motore con una corrente elevata per accendere il motore.
