آشنایی با استپر موتور و عیب یابی آن

استپر موتور قطعه ای است که هر از چند گاهی دردسر ساز می شود و برای عیب یابی مشکلات موتور خودرو آشنایی با اساس کار آن ضروری است.

اساس کار
استپر که تعمیر کاران به آن استاپ موتور و استپ موتور هم می گویند برای کنترل دور آرام موتور خودرو مورد استفاده قرار می گیرد. مسیر هوای موتور دارای یک دریچه پروانه ای است که به وسیله یک کابل و فنر باز و بست می شود که با کابل باز می شود و با فنر بسته می شود. این دریچه پروانه ای با محور خود به مقاومتی متغییر و یک سوئیچ متصل است که به وسیله این مقاومت متغییر موقعیت دریچه هوا به ECU ارسال می گردد.

وقتی که پدال گاز را رها می کنید این دریچه بسته می شود و سوئیچ هم عمل می کند و به ECU اطلاع می دهد که دریچه بسته است و هوای مورد نیاز باید از طریق مسیری موازی تامین می شود که این مسیر را استپر کنترل می کند. این همان مسیری است که هوای موتور خودرو را در دور در جا یا دور آرام تامین می کند.

معمول ترین استپ موتوری که وجود دارد یک پیستون است که که به سمت داخل و خارج حرکت می کند. با داخل و خارج رفتن پیستون می توان دبی هوای دور آرام موتور را کنترل کرد. در شکل زیر نمایی ساده و قابل درک از یک استپر را می بینید.

در این شکل می توانید پیستون را ببینید که روی یک شفت قرار گرفته است این شفت خود بر روی دو بیرینگ قرار گرفته است و با فشار فنر در موقعیت خود ثابت شده است. روی شفت یک هسته فریت قرار دارد و این هسته فریت از داخل دو سیم پیچ می گذرد. این سیم پیچ های مسی که دو سیمه هستند در نهایت به ترمینال ها متصل شده اند که در ادامه بیشتر درباره آن صحبت خواهیم کرد.

ECU استپر موتور را به وسیله چهار ترانزیستور کنترل می کند. دو ترانزیستور برای حرکت به جلو و دو ترانزیستور برای حرکت به عقب استفاده می شود. با سوئیچ کردن این ترانزیستور ها جریانی در سیم پیچ ها جاری می شود که میدانی مغناطیسی تولید می کند. که این میدان نیرویی تولید می کند و پیستون را در جهت جلو یا عقب حرکت می دهد. ECU با توجه به دما و بار موتور خودرو استپ ها یا پله های مختلف را تکرار می کند تا دور را تنظیم کند. و زمانیکه موتور به دمای مورد نظر رسید ECU استپر را در بسته ترین حالت تنظیم می کند تا هوای کمتری به سمت موتور هدایت شود.

علائم یک استپر معیوب

1. سرعت دور درجای ماشین کم است گویی ساسات خودرو خوب کار نمی کند.
2. وقتی موتور گرم می شود دور موتور بالا می رود حتی تا 2000 دور در دقیقه هم می رسد.
3. نوسان دور موتور در حین درجا کار کردن که معمولا با لرزش همراه است.

و بعضی مواقع دو یا هر سه مورد با هم اتفاق می افتد. البته وجود مشکلات دیگر در خودرو هم ممکن است همین علائم را نمایان سازد اما با استفاده از راهنمایی که در ادامه در اختیار شما قرار می دهم می توانید بفهمید که مشکل واقعا از کجاست. 

مشکلات مکانیکی استپر
استپر را از روی خودرو باز کنید برای این کار کافیست با پیچ گوشتی دو پیچ آن را باز کنید.

• اولین کاری که باید انجام دهید این است که سر پیستون و قسمت هایی که متحرک هستند را تمیز کنید چون روی پیستون پس از مدتی کربن جمع می شود این لایه کربن باعث می شود که استپر نتواند به خوبی در جای خود قرار بگیرد. برای تمیز کاری می توانید از اسپری DW-40 که یک اسپری چرب محسوب می شود استفاده کنید و سپس آن را با پارچه ای تمیز و بدون پرز پاک کنید. بسیار مهم است که ذرات اضافی از پارچه روی استپر باقی نماند.

ECU را با باز کردن بست باتری خودرو به مدت 30 تا 45 دقیقه ریست کنید این سبب می شود که ECU موقعیت استپر را دوباره تنظیم کند. حال استپ موتور را دوباره ببندید. و خودرو را استارت کنید.

آیا مشکل شما برطرف نشده است؟ در این صورت مرحله بعدی را مطالعه نمایید. اکنون باید قسمت های الکتریکی استپر موتور را باز کنید. حال می خواهیم استپر را دمونتاژ کنیم. برای این منظور باید کاور بالایی استپر را باز کنید که معمولاً با سه پیچ بسته شده است. و با دقت قطعات را بیرون بیاورید مراقب باشید فنر به بیرون پرتاب و گم نشود. اکنون استپر را در محل خود روی داکت هوا ببندید.

•  حال چک کنید که پیستون روی بیرینگ ها به راحتی حرکت می کند و گیری ندارد.
•  اتومبیل را روشن کنید و تا گرم شود و دمای متوسطی داشته باشد حال با دست کمی آن را بچرخانید یکبار به یک سمت و بار دیگر به سمت دیگر بچرخانید و دور موتور را با آن بالا و پایین ببرید.اگر به این شکل توانستید دور مناسب را کنترل کنید و دور موتور نوسانی نداشت می توانید با اطمینان نسبتا زیادی از نبود مشکلات مکانیکی استپر موتور مطمئن شوید. حال باید به دنبال عیب الکترومکانیکی باشید. اگر با دست هم نمی توانستید دور در جای آرام و بدون نوسانی را تنظیم کنید احتمال خوردگی پیستون وجود دارد که باید تعویض گردد.

اتصالات الکتریکی استپر موتور
اگر از مکانیکی نبودن عیب استپر اطمینان حاصل کردید احتمال اینکه عیب الکتریکی باشد زیاد است خوب به این روش ادامه دهید. قبل از اینکه هر کاری را شروع کنید باید از نحوه اتصالات استپر آگاهی داشته باشید. استپر موتور معمولاً به وسیله یک سوکت 6 پین و کابل آن به ECU متصل است در شکل زیر نحوه اتصالات آن نمایش داده شده است. توجه داشته باشید این نقشه مربوط به یک خودروی خاص است.

در دیگر خودرو ها هم معمولاً چنین مداری وجود دارد اما به شما توصیه می شود نقشه های مدل خودروی مورد نظر خود را بیابید و با توجه به آن آزمایش های مربوطه را انجام دهید. ابتدا از تمیز و محکم بودن اتصالات اطمینان حاصل کنید ممکن است نری یا مادگی یک سوکت مشکل داشته باشد سیم ها را چک کنید شاید یکی از آنها لهیده شده یا قطع شده باشد.

اتصال سوکت با ECU را باز کنید از یک مولتی متر استفاده کنید و مقاومت پایه وسطی را با یکی از پایه های بقلی اندازه بگیرید بار دیگر پایه وسط را با پایه بقلی سمت دیگر اندازه بگیرید. این مقاومت باید در حدود 30 اهم باشد و مقاومت دو پایه کناری با هم باید در حدود 60 اهم باشد اگر مقاومت بین پایه وسطی و کناری بیش از 45 اهم باشد احتمالا در سیم پیچ مشکلی وجود دارد و این سیم پیچ توانایی حرکت دادن پیستون را نخواهد داشت.

اما اگر استپر خودروی شما از این آزمایش هم سربلند بیرون آمد. آخرین مرحله را انجام دهید. استپر را کاملا از جای خود خارج کنید تا بتوانید پیستون آن را ببینید سوکت هم باید از ECU جدا شده باشد. یک سیم از مثبت باتری بگیرید و به پایه وسطی سوکت استپر متصل کنید و از منفی یا بدنه هم به پایه کناری متصل کنید. مراقب باشید اشتباها ولتاژ را به سوکت ECU متصل نکنید چون خسارت قابل توجهی خواهد داشت.

سیم پیچ ها باید پیستون را به بیرون یا داخل حرکت دهند. این آزمایش را برای پین های دیگر هم تکرار کنید. اگر استپر سالم باشد باید با هر بار اتصال شما در جهتی حرکت نماید. در صورتی که مشکلی وجود نداشت یک احتمال دیگر وجود دارد اینکه 12 ولت ECU به خوبی به سیم پیچ نرسد و یا یک اتصالی بین سیم ها وجود داشته باشد که همه این تست ها را می توانید با یک مولتی متر ساده انجام دهید یهتر است مقاومت سیم پیچ ها را در حالت سرد و گرم مقایسه نمایید نباید فرق زیادی بین آنها باشد.

یکی از مشکلاتی که پیش می آید و به طبع آن استپر هم نمی تواند کار کند درست کار نکردن سنسور درجه حرارت است که به این ترتیب ECU نمی تواند فرمان مناسب را برای استپر صادر کند چون اطلاعات غلط دریافت می کند.