Le dĆ©marreur est un moteur Ć©lectrique qui sert Ć lancer le moteur thermique du vĆ©hicule et Ć lāentraĆ®ner jusquāĆ ce que se produisent les premiĆØres explosions. Le lancement dāun moteur, surtout sāil est dāune puissance Ć©levĆ©e, nĆ©cessite un effort important pour vaincre les rĆ©sistances de frottement, lāinertie des piĆØces, mais aussi la rĆ©sistance opposĆ©e par le gaz comprimĆ© dans les cylindres.
Pour des raisons de poids et dāencombrement, le systĆØme dāaccouplement du dĆ©marreur et du moteur thermique doit avoir une dĆ©multiplication importante.
Note : Le rapport de démultiplication varie de 1/8 à 1/20
L'entraiĢnement du moteur thermique se fait pas lāengreĢnement dāun pignon solidaire en rotation de lāarbre du deĢmarreur avec une couronne denteĢe fixeĢe sur le volant du moteur.
LāengreĢnement ne peut eĢtre maintenu apreĢs que le moteur thermique ait commenceĢ tourner de lui-meĢme car lāinduit du deĢmarreur serait alors entraiĢneĢ aĢ une vitesse excessive, aĢ laquelle il ne pourrait reĢsister. Pour cette raison, le systeĢme dāaccouplement entre le deĢmarreur et le moteur est toujours conçu de telle manieĢre que lāengreĢnement du pignon du deĢmarreur et de la couronne du volant cesse deĢs que le moteur commence tourner de lui-meĢme. Cāest notamment par la nature de leur systeĢme de lancement que les deĢmarreurs diffeĢrent entre eux.
Un moteur eĢlectrique aĢ courant continu constitue la partie eĢlectrique du deĢmarreur. Sa tension peut eĢtre de 6, 12 ou 24 volts selon les veĢhicules. Les moteurs employeĢs comme deĢmarreurs sont du type seĢrie. Ils sont caracteĢriseĢs par le mode dāexcitation des inducteurs qui sont parcourus par la totaliteĢ du courant dāalimentation. Les moteurs seĢrie tournent treĢs vite aĢ vide et leur vitesse diminue treĢs rapidement quand leur charge augmente. Par contre, ils ont un couple de deĢmarrage treĢs eĢleveĢ, ce qui justifie pleinement leur emploi comme deĢmarreurs de moteurs thermiques dans lesquelles les reĢsistances aĢ vaincre pour les entraiĢner sont treĢs importantes.
Il existe diffeĢrents type de deĢmarreur et nous allons en voir quelques-uns.
La partie de lāarbre de lāinduit qui sort du deĢmarreur est en deux parties engageĢes lāune dans lāautre et reĢunies par un ressort jouant le roĢle dāun amortisseur de torsion.
Sur la partie fileteĢe se visse le pignon du lanceur muni dāune masse destineĢe aĢ deĢtruire son eĢquilibrage et qui augmente lāinertie de lāensemble
Fonctionnement :
DeĢs que le courant est envoyeĢ dans le deĢmarreur, lāinduit se met aĢ tourner aĢ treĢs grande vitesse et, avec lui, la douille fileteĢe qui en est solidaire par le ressort.
Etant donneĢ que le pignon a une grande inertie aĢ cause de sa masse excentreĢe, il reste immobile au lieu de tourner et la douille fileteĢe tend aĢ se deĢgager du pignon par deĢvissage. Comme la douille ne peut se deĢplacer suivant son axe, ses filets reĢagissent sur ceux du pignon qui se met aĢ tourner en se deĢplaçant vers lāextreĢmiteĢ de lāarbre. Le pignon vient ainsi engrener de front avec la couronne du volant et finit par heurter la buteĢe situeĢe aĢ lāextreĢmiteĢ de la partie fileteĢe. A partir de ce moment, le pignon, toujours entraiĢneĢ en rotation avec lāinduit, fait tourner la couronne du volant.
DeĢs que le moteur du veĢhicule a deĢmarreĢ, le conducteur cesse dāagir sur la commande du deĢmarreur et lāinduit sāimmobilise. La couronne du volant, qui tourne, imprime au pignon du lanceur un rapide mouvement de rotation. Sous cette impulsion, le pignon se visse, sur le filetage de lāarbre, se deĢgageant ainsi de la couronne du volant. La masse de deĢseĢquilibrage du pignon, en sāopposant aĢ la rotation de celui-ci pendant la marche du veĢhicule, sous lāeffet des cahots, empeĢche le pignon de venir en prise avec la couronne.
Le pignon vient donc en prise avec la couronne du volant en sāeĢloignant de lāinduit. Le systeĢme est alors dit aĢ pignon sortant. Sur dāautres modeĢles de deĢmarreurs, le pignon vient en prise avec la couronne en se rapprochant de lāinduit. Le systeĢme est alors dit aĢ pignon rentrant. Le principe du fonctionnement reste le meĢme dans les deux cas. Seuls varient les pas des filets de lāarbre et du pignon qui sont inverseĢs.
TreĢs proche du systeĢme Bendix dans le foctionnement, il sāen diffeĢrencie toutefois dans sa construction.
Sur lāarbre de lāinduit est claveteĢe une bague dans la face lateĢrale de laquelle sont usineĢes trois encoches eĢquidistantes. Dans chacune de ces encoches sāengage lāextreĢmiteĢ dāun ressort heĢlicoidal. Ces trois ressorts sont comparables aux filets dāune vis sans fin (vis aĢ trois filets). Le pignon du lanceur, libre sur lāaxe de lāinduit, porte eĢgalement trois ressorts de manieĢre identique aĢ ceux deĢcrit preĢceĢdemment. Lorsque lāinduit est au repos, les ressorts solidaires du pignon sont engageĢs entre les spires des ressorts solidaires de la bague fixeĢe sur lāinduit.
Fonctionnement :
Lorsque lāarbre de lāinduit se met aĢ tourner rapidement, les trois ressorts qui en sont solidaires en rotation tendent aĢ se deĢgager, par deĢvissage, de ceux du pignon. Comme les ressorts solidaires de lāinduit ne peuvent reculer sur leur axe, ils reĢagissent sur les ressorts solidaires du pignon et ce sont ces derniers qui se deĢvissent en se deĢplaçant vers lāextreĢmiteĢ de lāarbre, avec le pignon. Celui-ci vient alors engrener avec la couronne du volant. Le pignon eĢtant alors en buteĢe en bout de lāarbre et ne pouvant plus se deĢplacer axialement, lāaction des ressorts solidaires de lāinduit oblige le pignon aĢ tourner avec lāensemble de lāinduit.
Lorsque le moteur thermique est lanceĢ, le conducteur coupe lāalimentation du deĢmarreur et lāinduit sāimmobilise. La couronne imprime alors au pignon du lanceur une vive impulsion. Les ressorts solidaires du pignon, devenus immobiles, se vissent dans ceux de lāinduit et le pignon reprend sa position premieĢre.
Dans les systeĢmes de lancement preĢceĢdents, le pignon du lanceur vient engrener avec la couronne du volant alors quāil est deĢjaĢ animeĢ dāun mouvement de rotation. De ce fait, les dents du pignon et de la couronne sāusent aĢ la longue de par les chocs qui en reĢsultent. Un risque de coincement du pignon contre la couronne peut eĢgalement parfois apparaiĢtre.
Dans le deĢmarreur aĢ commande positive, ces inconveĢnients sont supprimeĢs par le mode dāengreĢnement qui se fait avant que le pignon du deĢmarreur soit entraiĢneĢ en rotation.
Le pignon est monteĢ, par une roue libre aĢ rouleaux, sur un manchon canneleĢ inteĢrieurement pouvant coulisser sur lāarbre canneleĢ de lāinduit. Sur ce manchon est monteĢe une douille portant une gorge circulaire dans laquelle sāengage le levier aĢ fourche de commande. Le levier aĢ fourche est articuleĢ en son milieu sur le baĢti du deĢmarreur. Il est actionneĢ soit par une tirette, soit par une peĢdale, et commande, lorsquāil est dans une position deĢtermineĢe, le contacteur de deĢmarrage.
Fonctionnement :
En pivotant autour de son axe sous lāaction de la commande, le levier aĢ fourche pousse la douille aĢ gorge vers lāextreĢmiteĢ de lāaxe de lāinduit. La pousseĢe de la douille se transmet au manchon portant le pignon par lāintermeĢdiaire du ressort. Le pignon vient ainsi engrener avec la couronne. Une fois lāengreĢnement reĢaliseĢ, le levier aĢ fourche agit sur le contacteur de deĢmarrage. Si au moment de lāengreĢnement les dents du pignon heurtent celles de la couronne au lieu de sāengager entre celles-ci, le ressort se comprime sous la pousseĢe de la douille aĢ gorge, ce qui permet au levier aĢ fourche de continuer son mouvement et dāactionner le contacteur. Le pignon commence alors aĢ tourner et un glissement se produit entre les dents en buteĢe et le ressort, qui se deĢtend, assurant lāengreĢnement des dentures.
Une fois le moteur du veĢhicule deĢmarreĢ, le pignon se met aĢ tourner sous lāaction de la couronne sans entraiĢner lāarbre de lāinduit, graĢce aĢ la preĢsence de la roue libre, et ce jusquāaĢ ce que le conducteur laisse le levier fourche revenir aĢ sa position de repos.
Dans un deĢmarreur aĢ commande positive, lāengreĢnement du pignon avec la couronne se fait sous lāaction dāune tirette ou dāune peĢdale. Afin de reĢduire lāaction du conducteur aĢ un geste encore plus simple, les constructeurs de deĢmarreurs ont remplaceĢ la commande meĢcanique par une commande eĢlectromagneĢtique.
Sur ce type de deĢmarreur, le levier fourche qui commande le coulissement du pignon est relieĢ par son extreĢmiteĢ supeĢrieure au noyau plongeur dāun eĢlectro-aimant fixeĢ sur le dessus duĀ deĢmarreur. La tige du plongeur se termine par une plaque qui, apreĢs une certaine course de la tige, eĢtablit le contact entre les bornes du contacteur de deĢmarrage.
Fonctionnement :
Le courant de la batterie est envoyeĢ dans lāenroulement de lāeĢlectro-aimant par un commutateur aĢ poussoir placeĢ sur le tableau de bord. DeĢs que lāeĢlectro-aimant est exciteĢ, le plongeur sāenfonce en actionnant le levier aĢ fourche. Le pignon, monteĢ sur lāarbre de lāinduit, se rapproche de la couronne en prenant, graĢce aux cannelures, un mouvement de rotation. AussitoĢt que le contact est eĢtabli entre les bornes du contacteur de deĢmarrage, lāinduit se met alors aĢ tourner et, avec lui, le pignon qui entraiĢne la couronne du volant.
DeĢs que le moteur du veĢhicule se met aĢ tourner de lui-meĢme, le conducteur cesse dāappuyer sur le bouton poussoir du relais de commande et le courant est coupeĢ dans lāeĢlectro-aimant de ce dernier. Le plongeur reprend alors sa position primitive sous lāaction du ressort et le levier aĢ fourche deĢgage le pignon de la couronne. Le deĢmarreur cesse de tourner apreĢs que le contacteur de deĢmarrage est ouvert.
Le lancement de certains moteurs de forte cylindreĢe et aĢ taux de compression eĢleveĢ, comme les moteurs diesel ou les moteur dāaviation, neĢcessite un deĢmarreur eĢlectrique de forte puissance, et donc de grandes dimensions. Pour eĢviter lāemploi dāun tel deĢmarreur, on utilise parfois un deĢmarreur meĢcanique aĢ inertie.
Dans un carter cylindrique est logeĢ un lourd volant qui, graĢce aĢ plusieurs trains dāengrenages eĢpicycloiĢdaux, peut eĢtre entraiĢneĢ aĢ treĢs grande vitesse soit eĢlectriquement soit par le biais dāune manivelle. Un systeĢme dāembrayage commandeĢ par un levier permet dāaccoupler le deĢmarreur et le moteur lorsque le volant de deĢmarrage a atteint une vitesse suffisante. Lāembrayage se fait progressivement afin de reĢduire le choc qui se produit dans le deĢmarreur au moment de lāaccouplement. Cāest lāeĢnergie accumuleĢe dans le volant du deĢmarreur qui assure le lancement du moteur. Un limiteur de couple proteĢge les organes du moteur et du deĢmarreur en cas de retour ou de reĢsistance anormale.
Lāavantage, non neĢgligeable, du deĢmarreur aĢ inertie est quāil permet le lancement du moteur meĢme si la batterie est inexistante ou deĢchargeĢe.
Merci Ć Alexandre Degrandcourt pour ce cinquiĆØmeĀ "coup d'Ć©crou" !Ā
Crédits photos : Documents Bendix, Paris-RhÓne, Gnome et RhÓne