На самом деле теперь я должен сказать, что всё работает и моя гипотеза была правильной.
Непосредственно после сборки стартер не сразу сработал, так как после обработки коллектора шкуркой щетки неплотно к нему прилегали и опять же был маленький тяговый ток, следовательно - недотягивающее реле.
А вот после установки на машину ни одного щелчка без срабатывания не было, специально каждый день при разных температурах заводил - всё срабатывает сразу.
Мораль: причиной всему был плохой контакт под щетками.