Anlasser
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Der Anlasser oder Starter ist ein Teil an einer Verbrennungskraftmaschine. Er wurde von Cadillac erstmals 1912 und in Europa von Citroën 1919 in den Automobilbau eingeführt. Heutige Anlasser werden meist über ein Zündschloss bedient.
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[Bearbeiten] Zweck
Verbrennungsmotoren und auch Gasturbinen können (im Gegensatz zu Dampfmaschinen) aus dem Stillstand kein Drehmoment liefern und daher nicht selbst anlaufen. Ehe ein Verbrennungsmotor seine eigentliche Arbeit beginnen kann, muss ein Ansaug- sowie ein Verdichtungstakt ausgelöst werden - er muss angeworfen werden, etwa durch Handkurbeln, Antreten oder Anschieben. Gasturbinen müssen eine Mindestdrehzahl aufweisen, ehe die Verbrennung in der Brennkammer beginnen kann.
Der Anlasser ist ein Elektromotor oder Druckluftmotor, der diese Arbeit übernimmt.
[Bearbeiten] Arten von Anlassern
[Bearbeiten] Schub-Schraubtriebstarter
Diese im Pkw fast ausschließlich verwendeten Starter haben ein kleines Zahnrad, das sogenannte Starterritzel, das auf der Starterwelle axial stufenlos verschiebbar ist. (Schnittzeichnung siehe Weblinks)
Das Ritzel wird durch einen Elektromagneten zunächst in die Verzahnung auf dem Schwungrad in Eingriff gebracht (eingespurt) und erst danach wird der Strom für den Elektromotor durch einen Kontaktschalter an dem Einschiebemagneten eingeschaltet. Das Ritzel ist hierzu seitlich angeschrägt, um das Einspuren zu erleichtern. Ferner ist das Ritzel mit einem Freilauf ausgerüstet. Dieser verhindert, dass der schon gestartete Motor über das noch eingespurte Starterritzel den Starter mit einer zu hohen Drehzahl antreibt und ihn dadurch beschädigt oder zerstört.
Solche Starter sind Reihenschlussmotoren oder permanenterregte Motoren.
Reihenschlussmotoren weisen bei Drehzahl n = null das größte Drehmoment auf, was für den Startvorgang günstig ist.
[Bearbeiten] Pendelstarter
Der Pendelstarter oder Pendelanlasser dient zum Anlassen des Lanz-Einzylindermotors und wurde speziell hierfür von den Unternehmen Lanz und Bosch entwickelt. Der mechanische Aufbau ist bis auf den Freilauf mit dem Schub-Schraubtriebstarter nahezu identisch.
Beim Startvorgang dreht der Pendelstarter den Einzylindermotor, bis durch die Kompression vor Erreichen des oberen Totpunktes das zulässige maximale Anlasserdrehmoment erreicht wird. An diesem Punkt wechselt der Pendelstarter automatisch die Drehrichtung. Zusammen mit der zuvor aufgebrachten Kompressionsleistung, unterstützt durch das große Schwungrad, bewirkt die weitere Leistung des Pendelstarters ein Aufschaukeln des Vorganges zwischen den Totpunkten, der sich solange wiederholt, bis der Motor dann zündet. Da der Pendelstarter den Motor während des Anlassvorganges nicht über den Totpunkt drehen können muss, ist eine relativ kleine Starterbatterie (12 Volt, 56 Amperestunden) ausreichend.
[Bearbeiten] Schwungmassenanlasser
Vorzugsweise Verbrennungsmotoren mit großem Hubraum kuppeln für den Startvorgang eine Schwungmasse auf das Motorzahnrad. Die Schwungmasse wird vorher durch einen Anlassmotor auf Drehzahl gebracht. Wird ein Elektromotor verwendet, treten dabei keine Stromspitzen auf, die den Fahrzeugakku belasten würden.
[Bearbeiten] Druckluftanlasser
Druckluftstarter sind in der Regel mit einem SAE-Flansch mechanisch anbaubar, ähnlich wie man es von elektrischen Anlassern kennt. Als Energieträger dient hier Druckluft statt einer Starterbatterie. Druckluftanlasser werden zum Starten von Dieselmotoren bis circa 10.000 kW Leistung verwendet und bieten wesentliche Vorteile zum Beispiel bei niedrigen Temperaturen. Ein Druckluftstarter besitzt die Eigenschaft des schnellen Startens, meistens unter einer Sekunde. Dabei wird der schwarze Rauch beim Anlassen des Dieselmotors vermieden. Erwünscht und beliebt ist ein schneller Start auch bei Herstellern von großen unterbrechungsfreien Stromversorgungsanlagen (USV-Anlagen), um den Generator schnellstmöglich ans Netz zu bringen. Des Weiteren können Druckluftanlasser in Verbindung mit einem Messingritzel, in explosionsgeschützten Bereichen eingesetzt werden. Hier kann zum Beispiel statt Druckluft Stickstoff verwendet werden.
Eine weitere Methode ist die Einspeisung von Druckluft direkt in die Zylinder des Verbrennungsmotors, so dass dabei zwei oder mehr Zylinder des anzulassenden Motors als Anlasser dienen. Dies wird bei sehr großen Motoren verwendet, wobei es immer eine autarke Hilfsenergieanlage zur Bereitstellung der Druckluft gibt. Lokomotiv-, Schiffs- und Standdiesel (z. B. für große Notstromaggregate) sind ein bevorzugtes Einsatzgebiet.
[Bearbeiten] Coffman-Starter
Der Coffman-Starter wurde in den 1930er Jahren hauptsächlich in Flugzeugmotoren eingesetzt. Er funktioniert, indem eine mit Sprengstoff gefüllte Kartusche gezündet wird. Die dabei entstehenden Gase treiben einen Kolben an, der in einem Zylinder mit einem einer Schraube ähnlichen Gewinde gelagert ist. Dadurch wird der Kolben in eine Drehbewegung versetzt, die über Zahnräder auf die Kurbelwelle übertragen wird. Der Vorteil lag darin, dass der Pilot den Motor nicht mehr von Hand direkt am Propeller anreißen musste, was einen Sicherheitsgewinn brachte. Außerdem wurde keine schwere Batterie für einen elektrischen Anlasser benötigt. Nachteile waren, dass für jeden Anlassversuch eine Kartusche benötigt wurde, weswegen immer eine ausreichende Menge Kartuschen mitgeführt werden musste. Die Drehung, in die der Motor durch eine Kartusche versetzt wird, dauert auch nicht sehr lang, sodass der Motor oftmals erst nach mehreren Versuchen anspringt. Der Coffman-Starter wurde z.B. in einigen Versionen der Supermarine Spitfire eingesetzt.
Zu sehen ist ein solcher Vorgang in dem Film Der Flug des Phoenix.
[Bearbeiten] Kurbelwellen-Startgenerator
Der Kurbelwellen-Startgenerator (KSG) arbeitet beim Start als Elektromotor (Anlasser) und bei laufendem Motor als Generator (Lichtmaschine). Er ist direkt auf der Kurbelwelle angeflanscht. Die Konstruktion war schon zu Zeiten der Gleichstrom-Lichtmaschinen bei einigen Kleinwagen (z. B. AWZ P70, DKW F8, BMW Isetta) und bei Motorrollern gebräuchlich und wurde von Bosch unter dem Namen „Dynastart" entwickelt. Es gibt im Automobilbau Überlegungen, diese Art von Anlassern wegen der Gewichtseinsparung wieder vermehrt einzusetzen. Viele Automobile mit Hybridantrieb arbeiten ebenfalls nach diesem Prinzip, wobei der Elektromotor hier auch zum Fahren dient.
Auch Startgeneratoren von Flugzeugtriebwerken (TL- und PTL-Triebwerke) arbeiten nach diesem Prinzip.
[Bearbeiten] Lichtanlassmaschine
Die Lichtanlassmaschine ist eine Kombination aus Elektromotor und Generator am Platz der Lichtmaschine mit der gleichen Funktion wie der Kurbelwellen-Startgenerator, einziger Unterschied ist der Riemenantrieb anstelle der direkten Kopplung mit der Kurbelwelle. Verwendet unter anderem von Steyr (Typ 50/55 „Baby",Typ 200, Haflinger-Geländewagen). Auffällig gegenüber üblichen Anlassern, die über ein Ritzel das Schwungrad antreiben, ist das völlig andere, sehr gleichmäßige Anlassgeräusch. Nachteilig ist, das für die Übertragung des großen Anlass-Drehmomentes der Riementrieb stärker dimensioniert werden muss.
[Bearbeiten] Weblinks
- Schnittzeichnungen von Schub-Schraubtriebstartern: direkttreibender und Vorgelege Starter (mit vorgelegtem Planetengetriebe): In Leseprobe aus: Generatoren und Startanlagen, Fachwissen Kfz-Technik, Gelbe Reihe. Christiani Verlag, Konstanz 2002, ISBN 3-7782-2028-4.
