Чтобы грамотно ответить на вынесенный в заголовок вопрос потребуется на некоторое время стать «немножко автомобилистами».
Зачем вообще нужен стартер
В любом двигателе внутреннего сгорания (ДВС) топливо сжигается внутри специальной камеры (цилиндре), в результате чего двигающийся в цилиндре поршень передаёт своё возвратно-поступательное движение коленвалу, который преобразует его в круговое. В большинстве ДВС с одним коленвалом связано несколько поршней, в один момент времени находящихся в разных положениях в своих цилиндрах: это позволяет увеличить общую мощность двигателя и сделать его ход более равномерным, плавным.
Поскольку топливно-воздушная смесь может оказаться в каждом из цилиндров только в строго определённое время, возникает проблема с начальным запуском двигателя: единичного акта сгорания в одном из цилиндров недостаточно, чтобы «перебороть» общий момент инерции всего двигателя, да и все остальные элементы ДВС начинают работать более-менее правильно только тогда, когда двигатель уже достиг некоторого минимального числа оборотов. Проще говоря, энергия из цилиндров может поддержать движение частей уже работающего двигателя — но вот как раскрутить «стоящий» ДВС в первый раз? Именно для этого и нужен стартер.
История вопроса
Любители старинной кинохроники сразу смогут вспомнить видео с первыми автомобилистами, берущими в руки эдакую здоровую кривую штуку и впихивающими её куда-то спереди под двигатель, а затем начинающими её с усилием вращать. Это и есть самый первый автомобильный стартер (правильно он называется «заводной/пусковой рукояткой» или по-бытовому — «кривым стартером») мощностью примерно «в одну человеческую силу» — и пользоваться им на практике достаточно опасно.
Дело в том, что после успешного пуска и при наличие непосредственной механической связи уже ДВС начинает крутить эту рукоятку — и если незадачливый автолюбитель не успевает её вовремя выдернуть обратно, то она вполне в состоянии повредить ему не только руки.
С появлением на авто электрического аккумулятора стало возможным перепоручить хлопотную работу по первому пуску ДВС специальному небольшому электродвигателю, попутно добавив в конструкцию ещё один механический элемент: так называемую обгонную муфту. Это устройство позволяет передавать вращение только от ведущего вращающегося вала к ведомому — то есть уже запущенный двигатель не сможет раскручивать электродвигатель стартера.
Откуда в стартере взялся редуктор
Как известно из школьного курса физики, с помощью простейшего механического устройства (рычага) при воздействии на тело можно выиграть в силе, но проиграть в расстоянии (скорости) — и наоборот. Для случая соединённых вращающихся валов подобную же роль играет механический редуктор: он может увеличивать/уменьшать крутящий момент за счёт изменения передаточного соотношения.
Применительно к случаю с редуктором и говоря проще: если у вас есть слабенький, но очень быстрый электродвигатель, то с помощью редуктора его можно заставить проделать работу, для которой нужно очень большое, но при этом медленное усилие. Ведь в случае ДВС при непосредственном подсоединении электродвигателя требуется, чтобы он был соразмерной с ДВС мощности и скорости вращения — а это получается очень громоздкое и тяжёлое устройство! Электродвигатели же гораздо удобнее и проще делать очень маленькими и быстрыми (с большим числом оборотов в минуту), а затем с помощью редуктора с нужным передаточным соотношением подводить крутящий момент именно туда, где он нужен (к ДВС).
Отличия
Возвращается к началу — отличиям редукторного стартера от «обычного»
Итак, ключевое отличие редукторного автомобильного стартера заключается в наличии собственного встроенного редуктора, оптимально преобразующего крутящий момент от вала электродвигателя. К каким же важным последствиям это ведёт?
- Во-первых, суммарно устройство становится более сложным (добавляется редуктор).
- Во-вторых, наличие редуктора упрощает конструкцию используемого электродвигателя и требования к нему по мощности на валу.
- В-третьих, вся конструкция в итоге становится меньше и легче (обычно процентов на тридцать-сорок) по сравнению с «классическим» электрическим стартером.
Разумеется, появляется и минус: редуктор и сам по себе может сломаться, однако если он рассчитан и сделан грамотно (в первую очередь — герметично), то прослужит такая конструкция никак не меньше «классического» электрического стартера.