بررسی دلایل خرابی مکرر موتور پله‌ای (استپر) +آموزش تصویری

مشکل چیست؟
پیشرانه بد استارت می‌خورد. در دور آرام یا دور بسیار پایین و نزدیک به حالت خفگی است و یا بی‌دلیل پیشرانه گاز می‌خورد. در پشت چراغ قرمز به هنگام گرفتن کلاچ، پیشرانه شروع به گاز خوردن کرده و دور بازی می‌کند و یا پیشرانه به کل خاموش می‌شود.
این علائم علت مشترکی دارند؛ بروز مشکل در عملکرد موتور استپر. اما این موتور استپر چیست و چرا دچار مشکل می‌شود؟
اصولا در پیشرانه‌هایی که سیستم دریچه گاز مکانیکی از نوع سیمی دارند، با رها کردن پدال گاز دریچه گاز به طور کامل بسته می‌شود. در نتیجه خلأ شدیدی در منیفولد ایجاد شده و پیشرانه خفه می‌شود. بنابراین برای تامین هوای مورد نیاز در دور آرام یا باید دریچه با رها شدن گاز مقداری باز بماند و یا یک مسیر فرعی برای تامین هوا وجود داشته باشد. در سیستم‌های کاربراتوری، طراحی و رگلاژ دریچه گاز به گونه‌ای انجام شده که با رها شدن گاز، دریچه به صورت کامل بسته نشود و یا در برخی از مدل‌ها دریچه به صورت کامل بسته شده و هوا از طریق یک مسیر فرعی تامین می‌شود. در سیستم‌های انژکتوری، برای بهبود کارکرد پیشرانه در دور آرام و داشتن استارت راحت، نیازمند کنترل حجم هوای ورودی در دور آرام هستیم و این مهم در سیستم دریچه برقی با کنترل ECU بر موتور دریچه و باز نگه داشتن آن کسب می‌شود. در دریچه گاز سیمی، ECU کنترلی بر دریچه گاز ندارد و دریچه با رها شدن گاز کامل بسته می‌شود. بنابراین در این مدل سیستم یک مجرای فرعی هوا در نظر گرفته می‌شود که توسط قطعه‌ای به نام موتور پله‌ای یا استپر تحت کنترل است.
موتور استپر در اصل شامل یک سوزن قرار گرفته درون یک مارپیچ است. این موتور با انجام حرکات قفلی دورانی (مشابه موتور ثانیه‌شمار ساعت) می‌تواند شفت سوزن را در راستای طولی مارپیچ حرکت دهد. بنابراین با هر نوبت دوران، سوزن یک گام به جلو یا عقب بردارد. ظرافت عملکرد استپر هنگامی مشخص می‌شود که بدانیم این قطعه قادر است در طول چند میلی‌متر کورس حرکتی سوزن خود، صدها گام بردارد و بدین وسیله حجم هوای عبوری را تحت کنترل داشته باشد. موتور استپر دارای IC کنترل و حافظه اختصاصی خود درون ECU بوده و توسط سیگنال‌های مربعی کنترل می‌شود. بدیهی است که قطعه‌ای با این میزان ظرافت در عملکرد، با عدم رعایت برخی نکات دچار مشکل شده و عملکرد پیشرانه را نیز به هم بریزد.

دلایل خرابی استپر چیست؟
موتور استپر به دلایل زیر می‌تواند دچار خرابی و یا نقص در عملکرد شود:

کیفیت ساخت پایین
تقریبا علت اصلی عمده مشکلات ناشی از استپر خصوصا در خودروهای وطنی، کیفیت پایین ساخت این قطعه است. استپر بی‌کیفیت، دچار خوردگی سریع بوش‌های شفت خود شده و گیرپاچ می‌کند. بسیاری از استپرهای تقلبی موجود در بازار نیز دارای مقاومت صحیح سیم‌پیچ نبوده و در نتیجه برنامه ECU نمی‌تواند به صورت صحیح این قطعه را کنترل کند.

وجود مشکل و باگ در نرم‌افزار ECU
ایراد نرم‌افزاری ECU و غلط‌بودن یا باگ داشتن در برنامه آن باعث عملکرد نادرست استپر، عدم کنترل صحیح دور و در بلند‌مدت سوختن خود استپر می‌شود. بسیاری از ECUهای بازار این مشکل را دارند نظیر ساژم S2000 که مشکل کنترل دور آرام و کپ‌کردن خصوصا ‌هنگام حرکت با دنده خلاص را دارد که ناشی از عدم هماهنگی آن با سنسورهای کیلومتر موجود است. مسئله افزایش دور در ترافیک نیز از مشکلات قابل مشاهده در ECUهای SSAT و زیمنس/کروز است.

بی‌توجهی در استارت‌زنی و سریع استارت‌زدن
یکی از دلایل بروز خرابی در استپر، سریع استارت‌زدن است. در خودروهای انژکتوری، مرحله‌ای به نام آماده‌سازی سیستم وجود دارد. در طول این مرحله تا هنگامی که صدای پمپ بنزین قطع شده و ریل سوخت شارژ شود، ECU به راه‌اندازی رله‌ها، اسکن سنسورها و گرم‌کردن سنسور اکسیژن پرداخته و با توجه به اطلاعات موجود، شروع به کالیبره‌کردن موقعیت استپر جهت داشتن بهترین نتیجه در استارت‌زنی می‌کند. استارت‌زدن به پیشرانه پیش از قطع‌شدن صدای پمپ بنزین و خاموش‌شدن چراغ چک، موجب می‌شود که استپر پیش از آنکه کالیبره شود، موقعیت خود را ثابت کند و این موضوع در بلند‌مدت به آن آسیب می‌زند. آسیبی که در انتظار قطعاتی چون سنسور اکسیژن که به وسیله المنت خود کامل گرم نشده نیز وجود دارد.

بی‌توجهی به تمیزی یا تمیز کردن بیش از حد
استپر حدودا هر 40 هزار کیلومتر (و یا مقداری زودتر) نیازمند تمیزکاری است. بسیاری از افراد هیچ‌گاه استپر را تمیز نمی‌کنند و بسیاری نیز به صورت پیوسته مشغول تمیز‌کردن آن هستند. هر دو حالت به استپر آسیب زننده است و کارایی آن را مختل می‌کند. شست‌وشوی مداوم استپر، موجب خشک‌شدن اورینگ و بوش‌های آن شده و موجب گیرپاچ یا خرابی زودهنگام سیم‌پیچ آن خواهد شد. تمیز‌نکردن استپر نیز نهایتا موجب کثیفی بیش از حد و بد کار کردن پیشرانه در دور آرام می‌شود. استپر را باید بدون لمس کردن سوزن آن با اسپری انژکتور‌شور، شست. گاهی روغن‌کاری محور استپر با روغن چرخ خیاطی نیز برای آن مفید است. لمس کردن سوزن استپر موجب خارج شدن آن از سنکرون شده و بهتر است هیچ‌گاه با دستمال یا نوک انگشت سوزن استپر را تمیز نکنید و تنها اسپری را به آن بپاشید. پس از نصب استپر، می‌توان با باز و بسته‌کردن پی در پی سوئیچ حافظه استپر را ریست کرد که البته هر خودرویی الگوی خاص خود برای انجام این کار را دارد.

بازی و افزایش یا کاهش غیر عادی دور آرام نشانه بروز مشکل در عملکرد استپر است

اجزای تفکیک شده استپر

پاک کردن سوزن استپر با دستمال، به آن آسیب می‌زند

مجموعه استپر همواره در مجاورت دریچه گاز قرار دارد

استارت زنی تا پیش از خاموشی چراغ چک از اعمال آسیب‌رسان به استپر است

نویسنده: عارف منظری