استپر موتور یا موتور پلهای (Stepper Motor) یکی از انواع موتورهای الکتریکی است که در وسایل مختلف برای تبدیل پالسهای الکتریکی به حرکات مکانیکی گسسته استفاده میشود. استپر موتور می تواند یک چرخش کامل را به تعداد زیادی پله تقسیم کند و کنترل دقیقی بر موقعیت ارائه دهد. استپرموتورها معمولاً در خودروها برای اهدافی مانند کنترل موقعیت دریچه گاز و تنظیم موقعیت چراغ های جلو، صندلیهایی برقی و … استفاده می شوند.
منظور از استپر موتور در بین مکانیکان و فروشندگان لوازم یدکی ایرانی همان دریچه کنترل هوای دور آرام است. در این مقاله خواهیم گفت که استپر موتور چیست و چه اهمیتی دارد؟ علایم خرابی استپر موتور در خودرو چیست و نکات مهم در نگهداری استپر موتور، روش تمیزکردن استپر موتور و تعویض استپر موتور در خودرو را توضیح خواهیم داد.
استپر موتور چیست؟
استپر موتور یا دریچه کنترل هوای دور آرام (Idle Air Control Valve) یکی از قطعات برقی در موتورهای درونسوز است و وظیفه آن حفظ سرعت دور موتور (RPM) است و عملکرد روان موتور را حتی زمانی که خودرو ایستاده است، تضمین میکند. استپر موتور معمولا روی دریچه گاز موتور نصب میود.
در هنگام کار کردن موتور بصورت درجا دریچه گاز بسته است. برای عملکرد موتور لازم است تا مقداری هوا به موتور برسد. استپر موتور ماشین با تنظیم مقدار هوای ورودی به موتور در هنگام بسته شدن دریچه گاز، سرعت دور آرام را تنظیم میکند تا عوامل مختلفی مانند بار موتور و تغییرات دمایی را جبران نماید.
مطابق تصویر زیر، نوک استپر موتور با عقب/جلو شدن میزان هوای ورودی به موتور را تنظیم میکند.
استپر موتور چطور کار میکند؟
موتور خودروها معمولا دور آرامی ببین ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ RPM دارند. هدف استپر موتور کنترل دور موتور درجا در این بازه است.
برای عملکرد استپر موتور، سنسورهای الکترونیکی، محرکها و واحد کنترل موتور (ECU) با هم عمل میکنند. هنگامیکه موتور در دور آرام است، ECU بهطور مداوم پارامترهای مختلفی مانند سرعت موتور، دمای مایع خنککننده و موقعیت دریچه گاز (throttle body) را کنترل میکند. براساس این دادهها، ECU سیگنالهایی را به استپر موتور میفرستد و به آن دستور میدهد تا جریان هوا را مطابق این اطلاعات تنظیم کند.
استپر موتور معمولاً با بازکردن یا بستن یک گذرگاه بای پس عمل میکند که به هوا اجازه میدهد از بدنه دریچه گاز عبور کرده و مستقیماً وارد منیفولد ورودی شود. هنگامیکه جریان هوای بیشتری برای حفظ سرعت دور آرام مورد نیاز است، دریچه استپر موتور بازتر میشود و به هوای بیشتری اجازه عبور میدهد. برعکس، زمانی که جریان هوای کمتری مورد نیاز باشد، دریچه استپر موتور بهطور جزئی یا کامل بسته میشود و جریان هوا را محدود میکند.
این تنظیم دینامیکی جریان هوا توسط استپر موتور تضمین میکند که موتور، هوای لازم را برای دور آرام در شرایط کاری مختلف دریافت کند.
عمر مفید استپر موتور چقدر است؟
استپر موتور بهگونهای ساخته شده است که اگر وسیله نقلیه بهخوبی نگهداری شود، برای تمام طول عمر خودرو دوام بیاورد. با این حال، مانند سایر اجزای یک وسیله نقلیه، این قطعه هم ممکن است به دلیل تجمع کربن، کثیفی و آشغال، فرسوده شده و یا از کار بیفتد.
بهعبارت دیگر، این قطعه از جمله قطعاتی نیست که لازم باشد پس از پیمودن کیلومتر مشخصی تعویض گردد. اما در هر صورت، در صورت مشاهده علائم خرابی، احتمال نیاز به تعویض این قطعه وجود دارد.
مهمترین دلایل خرابی استپر موتور چیست؟
- رسوب گرفتن: به دلیل جریان هوا به داخل و خارج از استپر موتور، امکان ورود آلاینده ها به محفظه شیر وجود دارد. این ذرات یا آلایندهها میتوانند باعث مسدود شدن، گیر کردن یا آسیب به قسمتهای داخلی استپر شوند و باعث عملکرد نامناسب استپر شوند.
- خراب شدن سیم لوله: اگر اب بندی ها فرسوده شوند و یا اگر سیم لوله (solenoid ) داخل قطعه از کار بیفتد، موتور دیگر سیگنال الکتریکی دریافت نمیکند، و استپر موتور عمل نمیکند.
علائم خرابی استپر موتور چیست؟
نقص یا خرابی استپر موتورمی تواند منجر به بروز علائم مختلفی در یک خودرو شود که در ادامه به بررسی آنها میپردازیم:
۱- دور موتور درجای نامنظم
خرابی استپر موتور میتواند سبب شود که وقتی موتور درجا کار میکند، دور موتور نوسان داشته باشد و دور موتور بدون دلیل کم و زیاد شود. اگر وقتی میایستید، ماشین گاز خورده و سپس دوباره دور موتور کم میشود، احتمالا مشکل از استپر موتور است.
۲- خاموششدن و یا مشکل در روشنشدن
عملکرد نادرست استپر موتور ممکن است منجر به خاموششدن خودرو شود؛ به خصوص زمانی که خودرو میایستد و یا مدت طولانی درجا کار میکند. بهعلاوه، روشنکردن موتور در هنگام خرابی استپر خودرو ممکن است چالشبرانگیز باشد و به استارتزدنهای متعدد نیاز داشته باشید. این علائم به دلیل تنظیم ناکافی جریان هوا توسط استپر موتور رخ میدهد. بهعبارت دیگر در این شرایط، موتور مقدار هوای کافی برای حفظ دور را دریافت نمیکند. در روزهای سرد زمستان این مشکل بیشتر به چشم میآید.
۳- کاهش شتاب و یا گازخوردن بدون دلیل
استپر خراب میتواند باعث شود که موتور در حین شتابگیری بهویژه هنگام انتقال از حالت دور آرام به دور سریع، ریپ بزند . در این حالت دریچه گاز با تاخیر پاسخ میدهد. همچنین احتمال دارد که بدون فشار پدال گاز، خودرو ناگهان شتاب بگیرد؛ زیرا موتور به دلیل خرابی استپر، هوای بیش از حد دریافت میکند.
۴- نوسانات در راندمان سوخت
عملکرد نادرست استپر موتور میتواند با برهمزدن نسبت مخلوط هوا به سوخت که برای احتراق بهینه مورد نیاز است، بر راندمان سوخت تأثیر منفی بگذارد. در این شرایط خودرو برای مسافت معینی که طی میکند، بیش از حد معمول سوخت مصرف میکند. این علامت اغلب با سایر علائم اختلال عملکرد استپر همراه است و منجر بهافزایش هزینههای سوخت و افزایش آلودگی هوا میگردد.
۵- روشن شدن چراغ چک خودرو
استپر موتور خراب باعث اعلام خطا به ECU شده و منجر به روشن شدن چراغ چک خودرو میشود. کد خطای مربوط به خرابی استپر موتور P0505 است.
۶- صدای نامعمول از موتور
شنیدن صدای سوت از موتور از دیگر علایم خرابی استپر موتور است.
چگونه استپر موتور را تمیز کنیم؟
با گذشت زمان، استپر موتور کثیف میشود و بههمین دلیل ممکن است دچار گرفتگی شده و در تغییر موقعیت دچار مشکل شود. در این شرایط دو انتخاب وجود دارد؛ تمیزکردن استپر خودرو و یا تعویض استپر موتور. این احتمال وجود دارد که پس از تمیزکردن، استپر عملکرد صحیح خود را مجددا به دست بیاورد.
برای تمیزکردن این قطعه، وقتی موتور خاموش شده و کاملا خنک است، مراحل زیر را دنبال کنید:
مرحله 1: محل قرارگیری استپر موتور را پیدا کنید.
اگر اولینبار است که این قطعه را تمیز میکنید، شناسایی موقعیت دقیق استپر موتور یک کار چالشبرانگیز خواهد بود. این قطعه معمولا نزدیک سنسور موقعیت دریچه گاز قرار دارد؛ جایی در اطراف بدنه دریچه گاز.
برای پیداکردن استپر میتوانید از عکسهای این مقاله و همچنین دفترچه راهنمای خودرو استفاده کنید. در هر صورت لازم است مطمئن شوید که قطعه را بهدرستی تشخیص دادهاید؛ در غیر این صورت ممکن است با انتخاب قطعه اشتباه، کل موتور را از بین ببرید.
مرحله 2: شلنگ ورودی هوا و جعبه فیلتر هوا را جدا کنید
در برخی از خودروها دسترسی به استپر موتور نیازمند جداکردن جعبه فیلترهوا دارد. پس از برداشتن ورودی هوا، میتوانید به استپر برسید.
مرحله 3: بازکردن گیرهها و پیچهای استپر موتور
تمام گیرههایی را که استپر موتور را نگه میدارند در این مرحله بدنه دریچه گاز (throttle body) را پیدا میکنید. سیم های متصل شده به استپر موتور را جدا کنید.
مرحله 4: استپر موتور را تمیز کنید
با استفاده از برس، کثیفی روی سطح استپر را پاک کنید. هنگام تمیزکردن این قطعه، به مواد شوینده مخصوص مانند پاککنندههای کاربراتوری نیاز خواهید داشت. اما لازم است سر استپر را بهسمت پایین بگیرید و سپس مواد شوینده را روی آن اسپری کنید تا مطمئن شوید که مواد شوینده تنها به قسمت فلزی (فنر و قطعات متحرک) رسیده و وارد قسمت برقی موتور نمیشود. بعد از استفاده از اسپری بهتر است ۱۵ دقیقه صبر کنید تا قطعه خشک شود.
همه پاککنندههای کاربراتور ممکن است برای همه وسایل نقلیه و قطعات مناسب نباشند. فقط در صورتی باید از محصولات استفاده کنید که مطمئن باشید هیچ آسیبی به خودرو نمیرسانند. پس از تمیزکردن، چند قطره روغن را با کمک سرنگ بهداخل استپر بریزید و آن را تکان دهید تا به همه جای آن برسد.
سپس قطعه را در جای خود قرار داده و ببندید.
مرحله 5: با استارتزدن، ماشین خود را تست کنید
بهترین راه برای بررسی موتور پس از اتمام فرآیند تمیزکردن استپر این است که اتومبیل را روشن کرده و چند دقیقه در شرایط درجا روشن نگه دارید. در برخی از خودروها لازم است حتماً ۳ بار سوئیچ را حدود ۳۰ ثانیه باز و بسته کنید.
اگر مشکل از کثیفی استپر باشد، پس از این مراحل احتمالا وضعیت گازخوردن خودرو بهحالت طبیعی خود بر میگردد؛ اما اگر مشکل برطرف نشد، ممکن است نیاز به تعویض این قطعه باشد.
اگرچه بسیاری از افراد تمیزکردن استپر موتور را بر عهده میگیرند، اما با توجه به قیمت بالای این قطعه و سختی مکانیابی و تمیزکردن آن، توصیه میشود که این اقدام را خودتان انجام ندهید و خودرو را برای تمیزکردن این قطعه نزد یک مکانیک ماهر ببرید.
آیا استپر موتور خودرو نیاز به روغنکاری دارد؟
برخی از تعمیرکاران اعتقاد دارند که روغنکاری استپر موتور تاثیر مثبت بر عملکرد استپر موتور دارد. اما برخلاف تصور عموم اصولا استپر موتور به دلایل زیر نیازی به روغنکاری ندارد:
- استپر موتورها بر اساس سیگنالهای الکتریکی تغییر موقعیت میدهند و نیازی به روغنکاری ندارند. بصورت کلی هم استپر موتور مانند سایر موتورهای الکتریکی چرخش زیادی ندارد.
- روغنکاری استپر موتور باعث جذب بیشتر آلودگی و رسوب شده و مشکلات بیشتری ایجاد می کند.
اگر قصد روغنکاری استپر موتور دارید تنها از مقدار کمی روغن برای چرب کردن قسمت متحرک استپر موتور استفاده کنید. استفاده از روغن زیاد باعث خرابی استپر موتور میشود.
تعویض استپر موتور چگونه انجام میشود؟
تعویض این قطعه، یک فرآیند حرفهای است و بههمین دلیل حتما لازم است به وسیله یک مکانیک ماهر انجام شود. یکی از نکات مهمی که درباره تعویض استپر باید به یاد داشته باشید این است که هنگام انتخاب قطعه نو، به سازگاری و تناسب آن با خودرو دقت کنید. اگر بتوانید استپر خود خودرو (قطعات یدکی) را بیابید، میتوانید با خیال راحت تعویض را انجام دهید.
از دیگر نکات تعویض استپر موتور ریست کردن ecu است. تنظیم مجدد ECU (واحد کنترل موتور) پس از نصب استپر ماشین اغلب توصیه می شود. این به ECU اجازه می دهد تا استپرجدید را مجدداً کالیبره و تشخیص دهد و از عملکرد بهینه موتور و پایداری در دور آرام اطمینان حاصل کند. اگر Ecu را ریست نکنید استپر نو خراب میشود.
ریست کردن ecu در برخی از خودروها با جدا کردن باتری ماشین به مدت چند ساعت امکانپذیر است. اگر از ریست شدن ecu خودرویتان به این روش مطمئن نیستید بهتر است از یک مکانیک حرفهای برای تعویض استپر موتور کمک بگیرید.
معایب حذف استپر موتور چیست؟
برخی از افراد ممکن است به دلایل مختلف، استپر را از خودرو حذف کنند. برای مثال آنها ممکن است بر این باور باشند که حذف این قطعه ، بهویژه در مسابقات و کورس گذاشتن میتواند پاسخ دریچه گاز را بهبود بخشیده یا جریان هوا را افزایش دهد. برخی از افراد نیز ممکن است استپر را بهعنوان راهی برای سادهکردن محفظه موتور یا کاهش شلوغی خارج کنند. همچنین در مواردی که این قطعه دچار اختلال میشود، برخی از افراد ممکن است به اشتباه تصور کنند که این مشکل توسط خود این قطعه ایجاد شده است و با حذف آن برطرف میشود.
اگرچه برخی از مشکلات با حذف استپر بهشکل موقت حل میشود، اما برداشتن استپر از یک وسیله نقلیه میتواند عوارض زیر را ایجاد کند:
- عدم ثبات دور آرام: استپر وظیفه تنظیم جریان هوا در دور موتور کم را بر عهده دارد. بدون این قطعه، موتور ممکن است برای حفظ دور آرام با مشکل مواجه شود. در این شرایط دور موتور در حالت درجا افزایش و کاهش یافته و ممکن است موتور خاموش گردد.
- مشکلات عملکرد موتور: حذف استپر موتور میتواند بر عملکرد موتور تأثیر منفی بگذارد؛ بهویژه در زمانی که سرعت موتور پایین است و یا دنده تعویض میشود. این مشکلات میتواند منجر بهکاهش قدرت، کاهش راندمان سوخت و مشکلات دیگر در رانندگی شود.
- افزایش آلایندهها: استپر نقش مهمی در کنترل نسبت مخلوط هوا به سوخت، بهینهسازی احتراق و کاهش انتشار گازهای مضر دارد. برداشتن این قطعه میتواند این تعادل را مختل کرده و بهطور بالقوه منجر بهافزایش انتشار آلایندههایی مانند هیدروکربنها (HC) و مونوکسید کربن (CO) شود.
- چالشهای تشخیصی: بسیاری از وسایل نقلیه مدرن به سیستمهای مدیریت الکترونیکی موتور متکی هستند که عملکردهای مختلف موتور، از جمله تنظیم سرعت دور آرام را کنترل میکنند. برداشتن استپر میتواند کدهای عیبیابی را فعال کرده و چراغ چک موتور را روشن کند. در این شرایط تشخیص و رفع مشکلات احتمالی دشوار است.
بهطور کلی، اگرچه برداشتن استپر موتور ماشین ممکن است یک راه حل سریع برای برخی از مشکلات مربوط به دور آرام موتور به نظر برسد، اما میتواند مشکلات و عوارض جدیدی ایجاد کند.
سخن آخر
شیر کنترل هوای دور آرام یا همان استپر ماشین (IAC) با تنظیم سرعت دور آرام و اطمینان از عملکرد روان در شرایط مختلف رانندگی نقش حیاتی در حفظ عملکرد بهینه موتور دارد. عملکرد صحیح استپر برای جلوگیری از خاموش شدن موتور، لرزش دور آرام و افزایش یا کاهش غیرمنتظره دور موتور ضروری است. نگهداری منظم و تعویض به موقع استپر معیوب میتواند به طور قابل توجهی بهرهوری و طول عمر موتور را افزایش دهد.
با پیشرفت مستمر خودروهای مدرن، درک و رسیدگی به اجزایی که به عملکرد موتور کمک میکنند، مانند استوپر موتور، همچنان برای اطمینان از قابلیت اطمینان خودرو و ایمنی راننده اهمیت دارد. با آگاهی و پیشگیری در مورد نگهداری خودرو، رانندگان میتوانند اطمینان حاصل کنند که خودروهایشان به طور روان و کارآمد برای سالها کار میکنند.
اگر مالک خودروی چینی هستید میتوانید قطعات برقی خودورهای چینی اصلی را با خیال راحت از اعتماد یدک خریداری کنید.
سوالات رایج درباره استپر موتور خودرو
در این قسمت از مقاله به سوالات رایج درباره استوپر موتور پاسخ میدهیم.
چگونه استپر موتور را تست کنیم؟
پاسخ: راههای زیادی وجود دارد که به شما کمک میکند این قطعه را تست کنید؛ مانند بررسی شرایط روشنکردن خودرو، آزمایش استپر با مولتیمتر، دیاگ زدن
آسانترین روشی که میتوانید برای تست این قطعه استفاده کنید این است که ماشین خود را روشن کرده و به صدای موتور در حال کار گوش دهید. اگر قطعه سالم باشد، صدایی یکنواخت و صاف خواهد داشت.
چه زمانی باید استپر را تعویض کنیم؟
پاسخ: اگر تمیزکردن استپر مشکلات را حل نکرد یا اگر قطعه از نظر فیزیکی آسیب دیده، لازم است آن را با مراجعه به یک مکانیک حرفهای تعویض نمایید.
آیا میتوانم با استپر موتور خراب رانندگی کنم؟
امکان رانندگی با استپر معیوب وجود دارد، اما میتواند با ایجاد مشکلات ذکرشده در این مقاله، رانندگی را دشوار و غیر ایمن کند. بههمین دلیل توصیه میشود که قطعه خراب بهسرعت با انواع نو جایگزین گردد.
تعمیر استپر موتور چطور انجام میشود؟
امکان تعمیر استپر موتور وجود ندارید، تمیزکردن و روغنکاری استپر موتور از اخرین اقداماتی است که قبل از تصمیم به تعویض استپر موتور قابل انجام است.
