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’un seul véhicule de ce type qui n’ait pas fini par refuser de démarrer par intermittence, à froid comme à chaud. Remplacer le démarreur par un modèle Bosch reconditionné permettait de résoudre le problème pendant un certain temps, mais le même souci revenait inévitablement au bout d’un an ou deux. J’y ai longuement réfléchi pendant des années, cherchant des solutions possibles. C’est le genre de problème qui rend les ingénieurs fous.

L’une des théories courantes voulait que le contacteur d’allumage soit situé trop loin du démarreur et que la chute de tension qui en résultait (en raison du long câble), associée à la forte intensité requise par le solénoïde du démarreur, soit si importante qu’il n’y avait tout simplement pas assez de puissance au niveau du démarreur pour le faire fonctionner. Sur cette base, de nombreuses personnes, dont moi-même, ont tenté de résoudre le problème en ajoutant un relais de réduction de charge ou un solénoïde de démarreur de type Ford près du démarreur. La société Bosch proposait un kit de ce type (son « WR-1 ») spécialement conçu pour les VW et les Porsche à moteur arrière. Avec ce montage, le contacteur d’allumage et le câble (très long !) n’auraient plus besoin de fournir que la puissance nécessaire (très faible) pour activer le relais. Excellente idée ! Le seul problème, c’est qu’elle ne fonctionnait pas toujours de manière fiable. J’ai continué à m’interroger à ce sujet pendant encore une dizaine d’années, jusqu’à ce que je finisse par m’agacer tellement que je commence à étudier le problème. J’ai découvert que le problème venait de la conception même du démarreur.

La conception originale du démarreur Bosch consiste en deux pièces cylindriques boulonnées l’une à l’autre : un solénoïde et un moteur électrique. L’ensemble 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 en fer plein plus petit (également cylindrique), autour duquel sont enroulés plusieurs kilomètres (littéralement !) de fil de cuivre.

Le fil est enroulé de manière à entourer le noyau en fer sans le toucher. Lorsque le courant traverse le fil, un champ magnétique est créé, ce qui attire le noyau en fer à l’intérieur des enroulements, générant ainsi une force de traction. L’une des extrémités du noyau en fer est reliée mécaniquement à un dispositif à balancier qui actionne un entraînement « Bendix » muni d’un petit pignon. Ce petit pignon s’engrène avec le grand pignon de la roue volante, elle-même boulonnée à la vilebrequin du moteur. En tirant sur l’une des extrémités du balancier, le noyau en fer du solénoïde engage les deux pignons. À l’autre extrémité du noyau en fer se trouve un gros interrupteur massif. C’est par cet interrupteur que le moteur électrique reçoit l’énergie via le gros câble massif boulonné au démarreur et relié directement à la batterie. Les deux pignons étant ainsi engrénés et le moteur électrique alimenté, le moteur se met à tourner. Cela semble assez simple et infaillible, n’est-ce pas ?

J’ai commencé à étudier le circuit du démarreur et j’ai remarqué que le solénoïde possède deux jeux d’enroulements électriques distincts. L’un est appelé le jeu d’enroulements de « traction » et l’autre le jeu d’enroulements de « maintien ». Le jeu de traction est beaucoup plus puissant que le jeu de maintien, grâce à un plus grand nombre de spires. Ce qui est intéressant, c’est que le jeu de traction utilise les enroulements du moteur électrique comme chemin de retour au conducteur. Les enroulements de maintien disposent quant à eux d’un chemin de retour distinct, relié directement à la masse du châssis. Ainsi, lorsque vous tournez la clé dans le contacteur d’allumage, l’électricité doit traverser le kilomètre de fil reliant le contacteur d’allumage au solénoïde, puis quelques kilomètres supplémentaires de fil constituant les enroulements de traction du solénoïde, et enfin un million de kilomètres de fil supplémentaires constituant les enroulements du moteur électrique. Lorsque tout fonctionne correctement, les enroulements de traction du solénoïde attirent le noyau en fer, ce qui engage l’entraînement Bendix. L’autre extrémité du noyau en fer alimente les enroulements du moteur. Cela met le moteur en rotation, mais en même temps coupe le chemin de retour des enroulements de traction ; les enroulements de maintien assurent alors le fonctionnement jusqu’à ce que la clé d’allumage soit relâchée. Le problème de cette conception réside dans cette quantité astronomique de câblage.

Ma théorie est que la résistance de tout ce fil augmente avec l’âge. Ainsi, lorsque ces véhicules étaient neufs, le système fonctionnait parfaitement pendant de nombreuses années. La raison pour laquelle le remplacement du démarreur par un modèle reconditionné ne résout pas le problème est que ces démarreurs reconditionnés contiennent d’anciens câblages. Lorsque Bosch reconditionne le démarreur, la section moteur reçoit simplement de nouvelles balais, de nouveaux bagues et, occasionnellement, un nouveau rotor et un nouveau solénoïde. Et comme ces véhicules ne sont plus produits depuis si longtemps, de nouveaux démarreurs Bosch de ce type ne sont plus disponibles.

Notre première solution a été de remplacer le démarreur par un modèle entièrement neuf doté d’un système de réduction d’engrenages totalement différent, souvent qualifié de « couple élevé ». Le concept de réduction d’engrenages n’est pas nouveau : les produits Chrysler utilisent ce système depuis les années 1950. Si vous êtes un véritable passionné de mécanique, vous vous êtes probablement toujours demandé pourquoi une Dodge Dart de 1966 émettait un tel râle lorsqu’elle était démarrée. Eh bien, c’est à cause du démarreur à réduction d’engrenages. En utilisant ce principe, un moteur électrique plus petit mais tournant plus vite (dans ce cas, avec un rapport de 4,44:1) peut produire davantage de couple avec moins d’intensité (les démarreurs GoWesty produisent entre 40 et 75 % de couple en plus que le démarreur Bosch d’origine).

Faisons un bond dans le temps jusqu’en 2024 : tous les véhicules actuels sont équipés de démarreurs à aimants permanents. Cette conception a fondamentalement modifié le fonctionnement du démarreur en éliminant les nombreux kilomètres de fil de cuivre nécessaires pour générer le champ magnétique requis. Elle est beaucoup plus simple, plus puissante, moins chère et plus fiable.

Nous avons finalement trouvé une entreprise capable d’en fabriquer un pour nos adorables Bus et Vanagon, uniquement pour les modèles à transmission manuelle — sans aucun projet à l’horizon pour un démarreur destiné aux transmissions automatiques.

Si votre Bus ou votre Vanagon est équipé d’une transmission automatique, nous continuons à vous proposer l’un de nos démarreurs à réduction d’engrenages. Et vous pouvez être certain que nous continuerons à inciter le fabricant à en produire un également pour les modèles à transmission automatique.

Restez à l’écoute !