İçten yanmalı bir motor kendi kendine çalışmaya başlayamaz. İlk hareketi dışarıdan almak zorundadır: pistonların hareket etmesi, supapların açılıp kapanması ve yakıt-hava karışımının sıkıştırılması için krank milinin dışarıdan döndürülmesi gerekir. Bunu sağlayan sistem marş sistemidir. Kontak anahtarı çevrildiğinde geçen o kısa an, arka planda birden fazla elektriksel ve mekanik olayın art arda tetiklenmesiyle gerçekleşir.
Marş sisteminin tek ve net bir görevi vardır: motor çalışmaya başlayana kadar krank milini yeterli hızda döndürmek. Bu hız çok önemlidir. Krank mili yeterince hızlı dönmezse yakıt-hava karışımı sıkışmadan tutuşmaya çalışır ve motor çalışmaz. Minimum gerekli devir sayısı motordan motora değişmekle birlikte genellikle 100-200 devir/dakika civarındadır.
Marş sistemi bu görevi yerine getirdikten hemen sonra devre dışı kalır. Motor kendi başına çalışmaya başladığı anda marş bağlantısı kesilir; aksi hâlde marş motoru motor tarafından tersine döndürülerek tahrip olur.
Akü
Marş sisteminin tüm enerji kaynağı aküdür. Marş anında sistem en yüksek akım talebini üretir; kısa bir süre boyunca yüzlerce amperlik akım akabilir. Bu nedenle akü kapasitesi ve soğuk çalıştırma performansı marş sisteminin sağlıklı çalışması için temel koşuldur.
Akünün soğuk çalıştırma kapasitesi CCA (Cold Cranking Amps) değeriyle ölçülür. Bu değer, aküün 0 °F (yaklaşık -18 °C) sıcaklıkta 30 saniye boyunca sağlayabileceği amper miktarını gösterir. Soğuk havalarda marş güçlüğü yaşanıyorsa ilk şüphelenilecek bileşen genellikle aküdür.
Akü terminalleri ile kablo bağlantıları da bu sistem için kritiktir. Terminaldeki korozyon veya gevşek bağlantı geçiş direncini artırır; marş motoruna ulaşan akım azalır ve motor ya zayıf döner ya da hiç dönmez. Terminal temizliği ve bağlantı kontrolü en temel ve en göz ardı edilen bakım adımlarından biridir.
Ateşleme Anahtarı ve Kontak
Ateşleme anahtarı marş sisteminin tetikleyicisidir. Birden fazla konumu vardır. Birinci konumda yalnızca aksesuarlar devrededir. İkinci konumda ateşleme ve diğer sistemler devreye girer. Üçüncü konuma yani marş pozisyonuna gelindiğinde solenoid devresine sinyal gönderilir ve marş süreci başlar. Anahtar bırakıldığında yay kuvvetiyle ikinci konuma geri döner; marş devresi kesilir.
Ateşleme anahtarı arızalandığında marş devresine sinyal hiç gitmeyebilir ya da zayıf sinyal gidebilir. Anahtar tıkırtısız döndüğünde veya marş pozisyonunda hiçbir tepki alınmadığında anahtar mekanizması şüphelidir.
Solenoid (Marş Rölesi)
Solenoid, marş sisteminin hem anahtarı hem de mekanik tetikleyicisidir. İki ayrı görevi aynı anda yerine getirir.
Birinci görevi elektriksel bir anahtar olarak çalışmaktır. Ateşleme anahtarından gelen düşük akımlı sinyal solenoidin bobin sargısını uyarır; oluşan manyetik alan bir demir çekirdeği çekerek büyük güç kontaklarını birbirine bağlar. Bu sayede aküden marş motoruna doğrudan yüksek akım akabilir. Solenoid olmasaydı bu yüksek akımın ateşleme anahtarından geçmesi gerekir; bu hem tehlikeli hem de pratik olmazdı.
İkinci görevi mekanik olarak bendiks dişlisini öne itmektir. Solenoid aktive olduğunda içindeki demir çekirdek hem güç kontaklarını kapatır hem de bir kol aracılığıyla bendiks mekanizmasını iterek dişliyi volana doğru fırlatır.
Solenoid arızası iki şekilde kendini gösterir. Solenoid hiç çalışmıyorsa anahtarı çevirirken hiçbir ses ya da hareket olmaz; yalnızca sessizlik. Solenoid tıklıyor ama marş motoru dönmüyorsa güç kontakları yanmış ya da akü zayıf olabilir. Tek bir net tık sesi duyulup marş dönmüyorsa solenoid mekanik olarak çalışmış ama elektrik devresi tamamlanamamış demektir.
Marş Motoru (Starter Motor)
Marş motoru, elektrik enerjisini mekanik dönüş hareketine çeviren küçük ama güçlü bir elektrik motorudur. Görevi krank milini ateşlenme gerçekleşene kadar döndürmektir.
Marş motorunun içinde birkaç temel bileşen bulunur. Stator, sabit manyetik alan üreten dış kasadır; modern marş motorlarının büyük çoğunluğunda kalıcı mıknatıslar kullanılır. Rotor, dönen iç kısmıdır ve üzerinde bobin sargıları bulunan armatur olarak da adlandırılır. Komütatör, rotora sabit elektrik bağlantısı sağlayan bakır segmentlerden oluşan silindirik yapıdır. Fırçalar ise komütatöre temas eden grafit-karbon elemanlardır; dönen rotora elektrik akımını iletir. Fırçalar zamanla aşınır ve bu marş motorunun en sık bozulan iç bileşenidir.
Marş motoru yüksek torku düşük devirde üretecek şekilde tasarlanmıştır. Motorun ağır krank milini ilk hareketten itibaren döndürebilmesi için güçlü bir başlangıç torku gerekir. Bu nedenle marş motorları aynı hacimde bir araç motoruyla kıyaslandığında son derece yüksek tork üretir.
Marş motoru sürekli çalışmak için tasarlanmamıştır. Birkaç saniyelik çalışmaya göre boyutlandırılmıştır; art arda uzun marş denemeleri motoru aşırı ısıtır ve ciddi hasara yol açar. Araç çalışmıyorsa her marş denemesi arasında en az 15-20 saniye beklenmeli ve tek seferde 10-15 saniyeyi aşmamak gerekir.
Bendiks Dişlisi (Marş Pinyonu / Drive Gear)
Bendiks dişlisi, marş motorunun dönüş hareketini krank miline aktaran küçük dişlidir. Solenoid aktive olduğunda bu dişli öne fırlayarak volantın üzerindeki büyük dişli çemberine (ring gear) geçer. İki dişli birbirine kilitlenince marş motorunun hareketi volana ve oradan krank miline iletilir.
Dişli oranı burada kritik bir rol oynar. Marş motorunun küçük pinyonu, volanın çok daha büyük dişli çemberine bağlanır. Dişli oranı genellikle 10:1 ile 15:1 arasındadır; bu oran marş motorunun hızını düşürüp torku artırarak ağır krank milini döndürebilmesini sağlar.
Motor kendi başına çalışmaya başladığında krank mili hızlanır ve bu hız artık marş motoruna tersine döner. Bendiks mekanizması bu tersine dönme kuvvetini algıladığında otomatik olarak geri çekilir; dişli volandan ayrılır ve marş bağlantısı kesilir. Bu otomatik ayrılma mekanizması olmasaydı motor marş motorunu tersine döndürerek saniyeler içinde tahrip ederdi.
Bendiks dişlisi ve volanın ring gear'ı zamanla aşınır. Bu aşınmanın belirtisi marş anında duyulan metalik taşlama veya çarşaf sesi ile zaman zaman marş motorunun döndüğü hâlde motorun tutmamasıdır.
Volan Ring Gear (Dişli Çember)
Volan, krank miline bağlı büyük metal disktir. Kenar çevresine preslenerek sabitlenen dişli çember ise bendiks pinyonunun geçeceği dişleri barındırır. Çeliğe ısıl işlem uygulanmış bu dişler oldukça sert olmakla birlikte on yıllar içinde aşınabilir veya belirli dişler kırılabilir. Arızanın belirtisi, zaman zaman marş motorunun döndüğü ancak motorun devreye girmediği durumlardır; bendiks pinyonu kırık ya da aşınmış dişlerle karşılaştığında geçemez.
Nötr Güvenlik Şalteri (Vites Kilidi)
Otomatik vitesli araçlarda marş devresi yalnızca şanzıman P (park) veya N (nötr) konumundayken kapanır. Bunu sağlayan nötr güvenlik şalteridir. Bu şalter arızalandığında araç P veya N konumunda olmasına rağmen marş devresi kapanmaz ve motor çalışmaz. Şalter kontak kablolarındaki oksitlenme veya mekanik arıza bu duruma yol açabilir.
Manuel vitesli araçlarda benzer işlevi debriyaj pedalı şalteri üstlenir; debriyaj basılmadan marş devresinin kapanmasını engeller.
Kontak anahtarı marş pozisyonuna çevrildiğinde ateşleme anahtarından solenoid bobin sargısına düşük akımlı elektrik sinyali gider. Solenoid bobininde manyetik alan oluşur ve demir çekirdek içeri çekilir. Bu mekanik hareket iki şeyi aynı anda yapar: yüksek akım kontaklarını kapatır ve bendiks dişlisini volana doğru iter.
Yüksek akım kontakları kapandığı anda akü, marş motoruna doğrudan bağlanır. Yüzlerce amperlik akım marş motorunun sargılarından geçer, güçlü manyetik alan oluşur ve rotor dönmeye başlar.
Dönen rotor, redüksiyon dişlisi veya doğrudan mil aracılığıyla bendiks pinyonuna hareketi iletir. Pinyon volana geçmiş olduğundan volanı ve krank milini döndürmeye başlar. Krank mili döndükçe pistonlar hareket eder, emme-sıkıştırma zamanları gerçekleşir ve ateşleme sistemi yakıt-hava karışımını tutuşturur.
İlk silindir ateşlenip motor kendi enerjisiyle çalışmaya başladığı anda krank mili hızı marş motorunun çıkardığı hızı geçer. Bendiks mekanizması bu farkı algılayarak pinyonu otomatik olarak geri çeker. Solenoid devresi anahtar bırakıldığında kesilir, güç kontakları açılır ve tüm sistem devre dışı kalır.
Bu süreç tipik olarak bir ile üç saniye içinde tamamlanır. Motor sağlıklıysa yakıt ve ateşleme sistemleri düzgün çalışıyorsa bu birkaç saniye yeterlidir.
Soğuk havada marş sistemi daha fazla yük altında çalışır. Bunun birkaç nedeni vardır. Akü kapasitesi düşük sıcaklıkta belirgin biçimde azalır; kimyasal reaksiyonlar yavaşladığından akü aynı CCA değerini üretemez. Motor yağı soğukta koyulaşır; daha viskoz yağ içinde krank milini döndürmek daha fazla enerji gerektirir. Yakıtın buharlaşması da soğukta zorlaşır ve ilk ateşleme için daha fazla krank dönüşü gerekebilir.
Bu nedenle soğuk havalarda marş daha uzun sürebilir ve çok daha fazla akım çekebilir. Zayıflamış bir akü ılık havada marşı çevirirken soğuk havada tamamen yetersiz kalabilir. Kış öncesi akü kontrolü bu yüzden önemlidir.
Anahtarı çevirirken hiçbir ses gelmiyorsa akü tamamen boşalmış ya da bağlantılar kopmuş olabilir. İlk adım akü terminallerini ve sigorta kutusunu kontrol etmektir.
Tek bir tık sesi duyulup marş dönmüyorsa solenoid mekanik olarak çalışmış ancak marş motoru dönmemiş demektir. Bu akü zayıflığına ya da solenoid güç kontaklarının yanmasına işaret eder.
Hızlı tık tık tık sesi, solenoidin sürekli devreye girip çıktığını gösterir. Akü devre açıldığında kontakları kapatacak kadar güçsüzdür; kontaklar kapandığında akım akarak voltaj düşer ve tekrar açılır. Bu döngü hızla tekrar eder. Tipik nedeni zayıf akü veya kötü kablo bağlantısıdır.
Marş motorunun döndüğü ancak motorun tutmadığı durumda bendiks pinyonu ya da volan ring gear aşınmış ya da kırık olabilir. Metalik taşlama sesi bu olasılığı güçlendirir.
Marş motorundan gelen cızırtı veya sert ses çoğunlukla aşınmış fırçalara ya da hasarlı bendiks dişlisine işaret eder.
Marş çalışıyor ama motor başlamıyorsa sorun marş sisteminin dışındadır; yakıt sistemi, ateşleme sistemi veya motor mekanik arızası araştırılmalıdır.
Marş sistemi çok kısa süre çalışmasına karşın aküden büyük miktarda enerji çeker. Bu nedenle aracın uzun süre kullanılmayacağı dönemlerde akü şarjını korumak, terminal bağlantılarını temiz tutmak ve soğuk sezon öncesinde akü kapasitesini ölçtürmek marş sisteminin ömrünü ve güvenilirliğini doğrudan etkiler. Marş motorunun kendisi onlarca yıl sorunsuz çalışabilir; ancak aküden gelen düzensiz ya da yetersiz enerji zamanla fırçaları, solenoid kontaklarını ve bendiks mekanizmasını yıpratır.