در خودروهای بنزینی امروزی که به موتور انژکتوری مجهز است، قطعه بسیار مهمی به نام استپر ایفای نقش می‌کند. این قطعه دلیل اصلی روشن ماندن موتور خودرو در دور آرام به حساب می‌آید. یعنی در مواقعی که راننده پای خود را از روی پدال گاز برمی‌دارد، استپر وارد عمل می‌شود و با ورود هوا به داخل سیلندرها، عملیات احتراق را ادامه می‌دهد و مانع خاموش شدن موتور می‌شود. استپر موتور خودرو قطعه بسیار مهمی برای حفظ سلامت موتور و ایمنی خودرو و سرنشینان آن است و تحت فرمان ایسیو عمل می‌کند.

یکی از مهم‌ترین اجزای موتورهای انژکتوری، استپر (Stepper) است. در بیان ساده و قابل‌فهم، استپر موتور وظیفه تنظیم دور آرام را بر عهده دارد. در خودروهای مجهز به موتورهای بنزینی با سیستم انژکتوری، استپر میزان جریان هوا به موتور را کنترل می‌کند تا با بالا رفتن دور موتور، از افت دور موتور به کمتر از میزان حداقل و در نتیجه خاموش شدن آن جلوگیری شود. بدین ترتیب می‌توان گفت استپر موتور خودرو، گشتاور مناسب در سرعت پایین را فراهم می‌آورد و باعث می‌شود در حالت درجا، احتراق کماکان در موتور صورت گیرد و روشن بماند.

حال به تعریف تخصصی استپر می‌پردازیم. یک موتور درون‌سوز با انفجار ترکیب مناسب از هوا و سوخت، ماشین را به حرکت می‌اندازد. سوخت از طریق انژکتور و هوا از طریق دریچه‌های منیفولد گاز وارد سیلندر می‌شود و به وسیله شمع خودرو، انفجار صورت می‌گیرد. دریچه‌های منیفولد گاز با توجه به فشار پدال گاز توسط راننده، باز و بسته می‌شوند. وقتی پای خود را روی پدال فشار می‌دهیم، دریچه هوا نسبت به میزان فشار وارده روی پدال، باز و هوای بیشتری وارد سیلندر می‌شود. ترکیب رقیق سوخت و هوا، احتراق شدیدتری به همراه دارد، سوپاپ‌ها با شتاب بیشتری کار می‌کنند و دور موتور افزایش می‌یابد و در نهایت ماشین با سرعت بیشتری در جاده حرکت می‌کند.

ولی برخی مواقع راننده مجبور است پای خود را از روی پدال گاز بردارد. اما اگر دریچه منیفولد بسته شود، هوا به داخل سیلندر راه پیدا نمی‌کند، انفجاری صورت نمی‌دهد و موتور خاموش می‌شود. این رویداد چندان خوشایند نیست و علاوه بر افزایش مصرف سوخت، آسیب جدی به موتور وارد می‌کند. اینجاست که استپر موتور ماشین وارد عمل می‌شود و با تنظیم هوا برای موتور، از خاموش شدن آن در مواقعی که فشاری روی پدال گاز نیست، جلوگیری می‌کند.

اجزای استپر موتور

اجزای اصلی استپر موتور شامل موارد زیر است:

بدنه استپر موتور: ساختار خارجی است که تمامی قطعات داخلی را در خود جای می‌دهد و از آن‌ها در برابر آسیب‌های خارجی محافظت می‌کند.

روتور: قطعه متحرکی است که با نیروی مغناطیسی تولید شده توسط سیم‌پیچ‌ها حرکت می‌کند و به شفت (محور) متصل است.

سیم پیچ ها: مجموعه‌ای از سیم‌های پیچیده که با عبور جریان الکتریکی میدان مغناطیسی ایجاد می‌کنند. این میدان باعث حرکت روتور می‌شود.

محور (شفت): یک میله فلزی که با حرکت روتور جابجا می‌شود. این حرکت به دریچه تنظیم هوای ورودی منتقل می‌شود.

سوکت اتصال الکتریکی: بخشی که استپر موتور را به سیستم الکتریکی خودرو متصل می‌کند.

وظایف استپر موتور

با توجه به ماهیت استپر موتور خودرو، می‌توان گفت اصلی‌ترین وظیفه این قطعه، تنظیم هوای موتور در شرایطی است که راننده پای خود را از روی پدال گاز برمی‌دارد. در هنگام تعویض دنده، توقف با دنده خلاص، توقف در ترافیک‌های سنگین، و همین‌طور روشن کردن کولر ماشین، استپر وارد عمل می‌شود تا با ورود هوا به سیلندرها، دور موتور را در حد مطلوب نگه دارد و اجازه خاموشی به موتور ندهد. بنابراین مهم‌ترین وظایف استپر موتور ماشین را می‌توان در موارد زیر خلاصه کرد.

• روشن نگه داشتن موتور در دور آرام
• کمک به استارت خوردن موتور
• ایجاد تعادل میان دور موتور و گشتاور
• روشن نگه داشتن موتور حین برداشت پا از روی پدال در شرایطی مثل توقف پشت چراغ قرمز و تعویض دنده
• تنظیم دریچه منیفولد گاز در هنگام روشن کردن کولر ماشین

حتما بخوانید:

ثبت درخواست فروش خودرو

نحوه عملکرد استپر خودرو

استپر موتور به عنوان یکی از قطعات اصلی پیشرانه، تحت فرمان یونیت موتور قرار دارد و از دستورات آن پیروی می‌کند. بنابراین می‌توان گفت استپر یک عملگر است که در دور موتور آرام، یعنی هنگامی‌که فشاری روی پدال گاز نیست و در حالت درجا، میزان ورود مناسب هوا به موتور را تنظیم می‌کند.

به بیان بهتر، هر زمان که راننده در حال استارت زدن ماشین، توقف در ترافیک، توقف پشت چراغ قرمز، تعویض دنده و … بوده و پای خود را از روی پدال گاز برداشته، استپر موتور خودرو وارد عمل می‌شود و با ورود هوا به داخل موتور، از خاموش شدن آن جلوگیری می‌کند.

استپر موتور در دور آرام شروع به فعالیت می‌کند و شامل اجزای متعدد مثل موتور الکتریکی، فنر نگه‌دارنده، بوش جداکننده، کلاهک و بوش می‌شود. زمانی که راننده پای خود را از روی پدال گاز برمی‌دارد، کامپیوتر خودرو با توجه به اطلاعات جمع‌آوری‌شده توسط سنسورهایی مثل حسگر دما و سنسور مپ، دستورات لازم جهت تنظیم دریچه گاز و میزان هوای ورودی به منیفولد را به سمت موتور الکتریکی استپر ارسال می‌کند.

موتور الکتریکی با توجه به سیگنال ارسالی، فنر متصل به کلاهک را باز و بسته می‌کند. بدین ترتیب، کلاهک مسافتی به طول ۸ میلیمتر را به‌صورت رفت و برگشت طی می‌کند و هوای لازم برای احتراق مناسب در دور آرام و درجا را برای موتور فراهم می‌آورد. جالب اینکه این مسیر ۸ میلیمتری، به ۴۰۰ پله تقسیم می‌شود. ایسیو با توجه به شرایط مختلف موتور، میزان پله‌های لازم برای رفت و برگشت را مشخص می‌کند، به‌طوری که عملکرد موتور در وضعیت پایدار و ایده‌آل قرار گیرد. به دلیل دقت پله‌ای، به موتور الکتریکی استپر موتور، مرحله‌ای یا پله‌ای نیز گفته می‌شود.

استپر موتور خودرو در موارد دیگر نیز کاربرد دارد. به عنوان مثال، در خودروهای مجهز به فرمان هیدرولیک، به محض چرخاندن فرمان به سمت چپ یا راست، استپر در مسیر تعیین‌شده توسط ایسیو حرکت می‌کند تا میزان هوای مناسب وارد موتور شود. در همین حین، میزان پاشش انژکتور نیز تغییر می‌یابد و دور موتور در وضعیت مناسب قرار می‌گیرد. این سناریو در مورد روشن کردن کولر خودرو در وضعیت درجا کار کردن خودرو نیز برقرار است.

استپر همچنین در هنگام استارت زدن مسیر عبور را به‌نحوی تنظیم می‌کند که ماشین با حداقل استارت روشن و عملکرد صحیح موتور تا زمان گرم شدن حفظ شود.