L'histoire de démarrage : Bosch reconstruit, réduction de vitesse ou aimant permanent ?

Je possède des Porsche et des VW à moteur arrière depuis 1974. Je ne me souviens pas d'une seule de mes voitures qui n'ait pas eu de problème occasionnel de démarrage à un moment donné de sa vie, que ce soit à froid ou à chaud. Le remplacement du démarreur par un démarreur Bosch remis à neuf aurait pu résoudre le problème pendant un certain temps, mais bien sûr, au bout d'un an ou deux, le même problème revenait. Pendant des années, j'ai réfléchi à cette question, en élaborant des solutions possibles. C'est le genre de chose qui rend les ingénieurs fous.

Une théorie courante était que le contacteur d'allumage était situé trop loin du démarreur et que la chute de tension résultante (à cause du long fil), couplée à la forte demande de courant du solénoïde du démarreur, était si importante qu'il n'y avait tout simplement pas assez de puissance au démarreur pour le faire fonctionner. Sur cette prémisse, de nombreuses personnes (moi y compris) ont essayé de remédier au problème en ajoutant un relais de réduction de charge ou un solénoïde de démarreur de type Ford à proximité du démarreur. La société Bosch a fabriqué un tel kit (leur « WR-1 ») spécifiquement pour les VW et Porsche à moteur arrière. Avec cette configuration, le contacteur d'allumage et la (longue !) longueur de fil devaient fournir juste assez de puissance (très peu) pour déclencher le relais. Excellente idée ! Le seul problème était... qu'il ne fonctionnait pas de manière constante. J'ai continué à réfléchir à ce problème pendant une dizaine d'années environ jusqu'à ce que je sois finalement tellement frustré que j'ai commencé à étudier le problème. J'ai découvert que le problème résidait dans la conception du démarreur lui-même.

Le démarreur Bosch d'origine est constitué de deux pièces cylindriques boulonnées ensemble : un solénoïde et un moteur électrique. L'assemblage des deux constitue le « démarreur ». Le plus petit des deux cylindres est le solénoïde, et le plus grand est le moteur électrique. Le solénoïde est un dispositif électromagnétique. À l'intérieur de ce petit cylindre se trouve un noyau de fer solide plus petit (et également cylindrique) avec quelques kilomètres (littéralement !) de fil de cuivre.

Le fil est enroulé de telle manière qu'il entoure le noyau de fer mais ne le touche pas. Lorsque le courant circule dans le fil, un champ magnétique est créé qui provoque l'aspiration du noyau de fer à l'intérieur des enroulements, créant ainsi une force de traction. Une extrémité du noyau de fer est reliée mécaniquement à un dispositif à bascule qui actionne un entraînement « Bendix », qui comporte un petit engrenage. Ce petit engrenage s'accouple avec le grand engrenage du volant d'inertie, qui est boulonné au vilebrequin du moteur. En tirant sur une extrémité de la bascule, le noyau de fer à l'intérieur du solénoïde engage les deux engrenages ensemble. À l'autre extrémité du noyau de fer se trouve un gros interrupteur. C'est par cet interrupteur que le moteur électrique reçoit de l'énergie via le gros fil épais qui est boulonné au démarreur et va directement à la batterie. Donc maintenant, avec les deux engrenages accouplés et l'alimentation fournie au moteur électrique, le moteur démarre. Cela semble assez simple et infaillible, n'est-ce pas ?

J'ai commencé à étudier le circuit de démarrage et j'ai remarqué que le solénoïde possède deux jeux distincts d'enroulements électriques. L'un des jeux est appelé le jeu de "traction" et l'autre le jeu de "maintien". Le jeu de traction est beaucoup plus puissant que le jeu de maintien, ce qui est rendu possible par davantage de boucles de fil. Ce qui est intéressant, c'est que le jeu de traction obtient son chemin de terre à travers les enroulements du moteur électrique. Les enroulements de maintien obtiennent un chemin de terre séparé directement vers la terre du châssis. Ainsi, lorsque vous tournez la clé dans le contacteur d'allumage, l'électricité doit circuler à travers le kilomètre de fil entre le contacteur d'allumage et le solénoïde, puis à travers quelques kilomètres supplémentaires de fil qui sont les enroulements de traction du solénoïde, puis à travers un autre million de kilomètres de fil qui sont les enroulements du moteur électrique. Lorsque tout fonctionne correctement, les enroulements de traction du solénoïde tirent sur le noyau de fer, qui engage l'entraînement Bendix. L'autre extrémité du noyau de fer alimente les enroulements du moteur. Cela fait tourner le moteur, mais ce faisant, cela coupe le chemin de terre des enroulements de traction, de sorte que les enroulements de maintien maintiennent tout en marche jusqu'à ce que la clé de contact soit relâchée. Le problème avec cette conception est le câblage qui représente des années-lumière.

Ma théorie est que la résistance de tous ces fils augmente avec l'âge. Ainsi, lorsque ces véhicules étaient neufs, le système fonctionnait bien pendant des années et des années. La raison pour laquelle le remplacement du démarreur par un modèle reconditionné ne résout pas le problème est que ces démarreurs reconditionnés contiennent un vieux câblage. Lorsque Bosch reconstruit le démarreur, la section moteur reçoit simplement de nouveaux balais, bagues et peut-être une armature et un solénoïde occasionnels. Et comme ces véhicules ne sont plus fabriqués depuis si longtemps, les démarreurs Bosch neufs de cette conception ne sont plus disponibles.

FrançaisNotre première solution a été de remplacer le démarreur par un tout nouveau modèle avec une conception de démultiplication complètement différente, souvent qualifiée de « couple élevé ». Le concept de démultiplication en lui-même n'est pas nouveau : les produits Chrysler utilisent cette conception depuis les années 50. Si vous êtes un véritable passionné de mécanique, vous vous êtes probablement toujours demandé pourquoi une Dodge Dart de 1966 émet un son si sifflant lorsqu'elle est lancée pour démarrer. Eh bien, c'est le démarreur à démultiplication. En utilisant un principe de démultiplication, un moteur électrique plus petit mais à rotation plus rapide (4,44:1 dans ce cas) peut produire plus de couple avec moins de courant (les démarreurs GoWesty produisent entre 40 et 75 % de couple en plus que le démarreur Bosch d'origine).

En 2024, tous les véhicules actuels sont passés à un démarreur à aimant permanent. Cette conception a fondamentalement changé le fonctionnement du démarreur en éliminant les nombreux kilomètres de fil de cuivre utilisés pour générer le champ magnétique nécessaire. Il s'agit d'une conception beaucoup plus simple, plus solide, moins chère et plus fiable.

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