Fonctionnement d'un démarreur : principe, schémas, pannes

Le démarreur est un moteur électrique auxiliaire alimenté par une batterie. Il permet de lancer le moteur thermique afin de le démarrer.

Le démarreur est un moteur universel alimenté en courant continu.

Cette fiche détaille le fonctionnement d'un démarreur en trois phases (clé de contact en position démarrage, démarrage, arrêt), à partir d'un schéma annoté : bobine d'appel, bobine de maintien, noyau plongeur, contacteur de puissance, pignon lanceur.

Elle présente aussi ses points faibles : usure des balais et du contact de puissance, défauts de connexion. Pour contrôler un circuit de démarrage, voir la fiche N°74 : contrôle du circuit de démarrage et la fiche N°64 : utilisation d'un voltmètre.

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1-Nomenclature

La figure ci-dessus, se focalise sur le démarreur. Les fusibles n'apparaissent pas.

Rep 1 : Batterie.
Rep 2 : Contact.
Rep 3 : Noyau plongeur.
Rep 4 : Bobine de maintien.
Rep 5 : Bobine d'appel.
Rep 6 : Contacteur de puissance.
Rep 7 : Fourchette.
Rep 8 : Inducteurs.
Rep 9 : Induit.
Rep 10 : Collecteur.
Rep 11 : Balais ou charbons alimentés en positif.
Rep 12 : Balais ou charbons reliés à la masse.
Rep 13 : Pignon lanceur.
Rep 14 : Couronne d'entraînement moteur.

2 - Clé de contact en position "démarrage"

Inducteur : bobinages du stator (partie fixe du moteur) . Lorsque les bobinages du stator sont alimentés, il se crée un champ magnétique (aimantation).
Induit : bobinages du rotor (partie tournante du moteur). Lorsque les bobinages du rotor sont alimentés, il se crée un champ magnétique (aimantation).
Collecteur : partie du rotor qui permet d'alimenter les bobinages de l'induit l'un après l'autre.
Balais : également appelés charbons. Ils assurent le passage du courant au travers du collecteur.

La bobine de maintien (rep 4) est reliée en permanence à la masse du véhicule.

La bobine d'appel (rep 5) est reliée temporairement à la masse par l' inducteur (rep 8) en passant par le balai (rep 11) du collecteur , l'induit (rep 9) et le balai (rep 12) qui lui est relié en permanence à la masse du véhicule.

Lorsque le contact (rep 2) est enclenché en position démarrage, la bobine de maintien et la bobine d'appel sont alimentées. Le champ magnétique des 2 bobines est important et permet d'attirer le noyau plongeur (rep 3). À cet instant le démarreur ne tourne pas encore (phase transitoire).

3 - Démarrage

Le noyau plongeur s'est déplacé et engage le pignon (rep 13) dans la couronne d'entraînement moteur (rep 14) par la fourchette (rep 7).

En se déplaçant, le noyau plongeur ferme le contact de puissance (rep 6). L' inducteur et l'induit sont alimentés directement par la batterie.

Les champs magnétiques produits par les bobinages entraînent en rotation le pignon lanceur et la couronne d'entraînement moteur.

On constate que la bobine de maintien est uniquement alimentée dans cette phase.

En effet la bobine d'appel est au même potentiel (+), à la fois par le contact (rep 2) et par le contacteur (rep 6).

4 - Arrêt

Lorsque le moteur thermique est démarré, le chauffeur cesse l'action sur le contact (rep 2).

La bobine de maintien (rep 4) n'est plus alimentée et le noyau plongeur reprend sa place initiale grâce au ressort de rappel. La fourchette désengage le pignon lanceur de la couronne d'entrainement moteur.

Les points faibles :

L'usure des balais et du collecteur : en glissant sur le collecteur, les charbons provoquent des arcs électriques.

L'usure du contact de puissance provoquée par les arcs électriques à chaque connexion.

Les défauts de connexion : le démarreur demande une grosse intensité. Un défaut de connexion se comporte comme une résistance et provoque d' importante chute de tension.

Questions fréquentes sur le démarreur

À quoi sert un démarreur ?

C'est un moteur électrique auxiliaire alimenté par une batterie. Il lance le moteur thermique afin de le démarrer.

Comment fonctionne un démarreur ?

Clé de contact en position démarrage, la bobine d'appel et la bobine de maintien sont alimentées. Leur champ magnétique attire le noyau plongeur, qui engage le pignon dans la couronne d'entraînement du moteur par la fourchette, puis ferme le contact de puissance. L'inducteur et l'induit sont alors alimentés directement par la batterie et entraînent le moteur thermique.

Quel est le rôle de la bobine de maintien ?

Elle est reliée en permanence à la masse. Pendant la rotation du démarreur, elle est la seule bobine alimentée : la bobine d'appel est au même potentiel (+) de chaque côté. À l'arrêt, elle n'est plus alimentée et le ressort de rappel ramène le noyau plongeur en place.

Quels sont les points faibles d'un démarreur ?

L'usure des balais (charbons) et du collecteur, l'usure du contact de puissance provoquée par les arcs électriques à chaque connexion, et les défauts de connexion.

Pourquoi un défaut de connexion pose-t-il problème sur un démarreur ?

Le démarreur demande une grosse intensité. Un défaut de connexion se comporte comme une résistance et provoque une importante chute de tension. La perte de tension admissible sur un circuit de démarrage est de 5 % (voir la fiche N°64).