Основными для расчетного исследования систем электростартерного пуска (СЭСП) тепловых двигателей являются электромеханические и механические характеристики стартера. В практике мирового автомобилестроения в настоящее время для пуска автомобильных двигателей используют в основном электрический стартер с питанием от автономного источника тока — аккумуляторной батареи. Такая система проста и надёжна в работе, обеспечивает дистанционное управление и автоматизацию процесса пуска с помощью электротехнических устройств. Стартер представляет собой электрический двигатель постоянного тока с электромагнитным возбуждением, имеющий электромагнитное тяговое (пусковое) реле и механизм привода для передачи крутящего момента маховику пускаемого двигателя. В дальнейшем при изложении материала понятия электродвигатель стартера и стартер отожествляются.
Электромеханические характеристики стартера представляют зависимости от тока стартера (I с), частоты вращения якоря (nс), крутящего момента (Мс), мощности (Рс), тормозного напряжения (UCT), КПД стартера (ηс), магнитного потока (Фс), напряжения аккумуляторной батареи (UБ) и напряжения, подведенного к стартеру (Uс) для заданных условиях разряда батареи при анализе рабочего процесса СЭСП. Под механическими характеристиками понимают зависимости момента на валу якоря (Мс) от частоты вращения якоря (пс).
Источником электрической энергии в СЭСП является аккумуляторная батарея, имеющая ограниченную емкость, а следовательно, и ограниченную мощность. По конструктивному исполнению, электрохимическим процессам, температурному режиму и стоимости стартерные аккумуляторные батареи свинцово-кислотного типа получили наибольшее распространение на автомобилях. Они имеют блочную конструкцию, высокую электродвижущую силу (2,1 В на один аккумулятор), сохраняют работоспособность до температуры –40°С и у них малое сопротивление (сотые и даже тысячные доли Ома), которое уменьшается с увеличением количества пар пластин в одном аккумуляторе, т. е. при увеличении номинальной ёмкости батареи. Вследствие падения напряжения на внутреннем сопротивлении батареи напряжение на плюсовой клемме электростартера не остается постоянным, а уменьшается с понижением температуры и увеличением силы разрядного тока. Сила потребляемого электростартером тока может достигать тысячи и более ампер, поэтому на характеристики стартерного электродвигателя оказывает влияние также и падение напряжения в стартерной цепи, т. е. в плюсовом проводе и «массе». Этим отличаются электрические машины постоянного тока промышленного назначения от автомобильных электростартеров, у которых питающее напряжение не является постоянной величиной, а представляется «семейством» вольт-амперных характеристик (ВАХ), представляющих зависимости напряжения на плюсовой клемме аккумуляторной батареи от величины разрядного тока при изменении ее степени разряженности, продолжительности разряда, температуры электролита и др. факторов. «Семейству» ВАХ соответствует «семейство» электромеханических и механических характеристик стартерного электродвигателя, которые могут быть получены экспериментальным или расчётным методами.