نوسان در کارکرد موتور یا به نوعی تغییرات مداوم در دور موتور در حالت درجا که اصطلاحا دور آرام نامیده می‌شود مساله‌ای است که بسیاری از رانندگان با آن رو به رو شده‌اند.

عدم کارکرد یکنواخت موتور خودرو در حالت درجا و همچنین ریپ زدن و عملکرد پرنوسان  آن در زمان حرکت و دورهای بالا از علائمی است که نشان می‌دهد در سیستم سوخت‌ رسانی، برق یا الکترونیک خودرو مشکلی پدید آمده است. این مشکلات می‌تواند دلایل گوناگون و متعددی داشته باشد. فرسودگی شمع و وایرها، کویل جرقه، دریچه گاز، واحد کنترل الکترونیک (ECU)، پمپ بنزین و… همه و همه می‌توانند در ریپ زدن و کارکرد نا مناسب  موتور نقش داشته باشند. اما در این میان قطعه‌ای دیگر هم وجود دارد که اصلی‌ترین وظیفه را در کنترل دور موتور به ویژه در حالت درجا برعهده دارد. امداد خودرو ایران در این نوشتار قصد بررسی این قطعه مهم و پرکاربرد را  دارد.

استپر موتور چیست؟

استپر موتور که در زبان فارسی به “موتور پله‌ای” هم ترجمه می‌شود یک موتور الکتریکی است که بر اساس پالس‌هایی که به آن وارد می‌شود تحت زوایای خاصی دوران می‌کند. این موتور عموما دارای چهار قطب است که سیم پیچ‌ها بر روی این چهار قطب قرار گرفته‌اند. با راسال پالس‌ها میدان مغناطیسی ایجاد شده و این میدان موجب دوران روتور موجود در داخل موتور پله‌ای بسمت چپ یا راست می‌شود.

یکی از مشخصه‌های استپر موتور زاویه دوران آن است. هر نوع استپر موتور زاویه دوران مخصوص به خود را دارد. به عنوان مثال اگر زاویه دوران هر پله از یک استپر موتور ۵ درجه باشد، این استپر با هر بار ارسال پالس، ۵ درجه در جهت حرکت عقربه‌های ساعت یا خلاف جهت آن بسته به این که به سیم پیچ‌ها با چه ترتیبی ولتاژ اعمال می‌شود دوران خواهد کرد. این ۵ درجه چرخش برای این موتور پله‌ای، یک پله یا یک استپ محسوب می‌شود بنابراین یک موتور پله‌ای در یک دور کامل ممکن است چند ده استپ را طی کند. این موتور‌ها بسته به پارامترهای مربوط به پالس ارسالی می‌تواند به صورت میکرو پله هم حرکت ‌کند. یعنی می‌توان یک موتور پله‌ای را به طور نیم پله (حرکت با نصف زاویه یک پله) یا کم‌تر از نیم پله (مثلا یک پنجم پله) هم راه اندازی کرد.

کاربرد استپر موتور در خودرو

استپر موتور قطعه‌ای است که  در مجموعه دریچه گاز خودروهای انژکتوری دارای سیم گاز   قرار گرفته است (خودروهای دارای دریچه گاز برقی، فاقد استپر موتور می باشند)   که وظیفه  تنظیم دور آرام موتور خودرو را برعهده دارد. این قطعه بر اساس فرامین دریافتی از طرف واحد کنترل الکترونیکی (ECU)، نسبت به تثبیت دور موتور روی عدد خاصی اقدام می‌کند.

شرایطی را در نظر بگیرید که موتور خودرو استارت زده شده و در کسری از ثانیه دور موتور روی عدد مشخصی ثابت می‌شود. در واقع این استپر موتور است که مقدار هوا رسانی به موتور را تنظیم می‌کند که دور موتور بدون نوسان روی مقدار مشخص از پیش تعریف شده‌ای ثابت شود. در روزهای سرد زمستانی با روشن کردن خودرو، دور موتور مقداری بالاتری از دور آرام قرار می‌گیرد تا بتواند مشابه خودروهای کاربراتوری عمل ساسات را انجام دهد که این مساله هم مستقیما تحت کنترل استپر موتور است.

علاوه بر این در زمان استفاده از کولر به خاطر بار اضافی که کمپرسور کولر به موتور خودرو وارد می‌کند، استپر موتور با باز کردن بیش‌تر مجرای هوای کنارگذر دریچه گاز مانع از افت دور موتور و خاموش شدن آن می‌شود. کاربرد دیگر استپر موتور در زمان تعویض دنده است. در فواصل بین تعویض دنده‌ها وقتی راننده پدال کلاچ را برای تعویض دنده تا انتها می‌فشارد به خاطر قطع انتقال قدرت بین موتور و جعبه‌دنده، دور موتور دچار افت ناگهانی می‌شود که در این شرایط هم استپر موتور وارد عمل شده و مانع از خاموش شدن موتور خواهد شد.

همچنین در خودروهایی که مجهز به فرمان با نیروی کمکی هیدرولیکی هستند اگر در حالت درجا فرمان چرخانده شود دور موتور به طور لحظه‌ای افت محسوسی را نشان می‌دهد که این افت هم به دلیل باری است که از سوی پمپ هیدرولیک به موتور اعمال می‌شود و در این حالت نیز استپر موتور با تنظیم مجرای هوا فوراً این کاهش دور را جبران می‌کند.

بنابراین در یک جمع‌بندی باید کاربرد استپر موتور را در کنترل دور موتور و حفظ آن در محدوده مشخصی خلاصه کرد.

خرابی استپر موتور چه علائمی دارد؟

یکی از شایع‌ترین عیوب مربوط به استپر موتور نوسانات دور موتور در دور آرام است. یعنی زمانی که خودرو در حالت درجا روشن است، دور موتور نوسان داشته و روی مقدار  از پیش تعریف شده (Idle) ثابت نمی‌شود. علاوه بر خرابی خود استپر موتور، نشتی هوا و فرسودگی اورینگ آن هم می‌تواند موجب بروز این مشکل شود.

علاوه بر این، سخت روشن شدن موتور به خصوص در روزهای سرد هم می‌تواند به خاطر خرابی این قطعه باشد.

در کنار موارد بیان شده، خاموش شدن خودرو در زمان توقف کامل هم می‌تواند یکی از اصلی‌ترین علائم خرابی استپر موتور باشد.  در این وضعیت، زمانی که توقف کامل صورت می‌گیرد، به جای این که دور موتور روی مقدار  آرام موتور(Idle) ثابت شود، بیش از حد افت کرده و موتور خاموش می‌شود. لازم به ذکر است که محور دورانی(شفت) استپر موتور دائما در معرض جریان هوا قرار دارد بنابراین به راحتی کثیف شده و در نتیجه با اختلال در عملکرد آن نمی‌تواند مقدار هوای ورودی به موتور را به درستی تنظیم کند. در این حالت شستشوی آن تحت دستورالعمل‌های فنی استاندارد می‌تواند راهگشا باشد.