بررسی استپر و سنسور دریچه گاز موتور خودرو

فروشگاه نوبخت فعال در زمینه انواع پیچ و مهره پراید – انواع پیچ و مهره پژو – انواع خار پراید را به صورت عمده و جزئی در سرتاسر ایران به فروش میرساند .

این فروشگاه تمامی اجناس خود را تضمین کیفیت و قیمت میکند تا مشتریان از خرید خود رضایت کامل را داشته باشند.

استپر موتور چیست؟

استپر موتور، یک موتور الکتریکی سنکرون بدون جاروبک است که پالس‌های دیجیتال را به چرخش مکانیکی شافت تبدیل می‌کند. نحوه حرکت شافت استپر شامل حرکات زاویه‌ای گسسته با اندازۀ تقریباً یکنواخت است و زمانی که این موتور از یک منبع تغذیه DC تغذیه می‌شود، این حرکات زاویه‌ای اتفاق می‌افتند.

استپر موتور یک دستگاه ورودی-خروجی دیجیتال است و به‌طور خاص برای کاربردهایی که سیگنال‌های کنترلی به‌صورت پالس‌های دیجیتال (و نه ولتاژهای آنالوگ) ارسال می‌شوند بسیار مناسب است. ارسال هر پالس دیجیتال به درایور (که در واقع مترجم استپر موتور است) باعث می‌شود که شافت موتور به‌اندازه یک زاویه دقیق بچرخد. با افزایش فرکانس پالس‌های دیجیتال، این حرکت گام‌به‌گام به چرخش پیوسته تبدیل می‌شود.

برای دیدن آرم خودرو پژو ۴۰۵ کلیک کنید

برخی از کاربردهای صنعتی و علمی استپر موتورها شامل صنعت رباتیک، ابزارآلات ماشین‌کاری (مثل cnc)، دستگاه‌های جابه‌جایی و پوزیشنینگ، ماشین‌های برش و جوشکاری خودکار و حتی دستگاه‌های کنترل مایعات دقیق هستند.

یک استپر موتور چگونه کار می‌کند؟

هر چرخش استپر موتور به تعداد معینی از گام‌ها تقسیم می‌شود که در بسیاری از موارد این عدد ۲۰۰ گام است و موتور باید برای هر گام یک پالس جداگانه دریافت کند. استپر موتور تنها می‌تواند یک گام در هر بار دریافت پالس بردارد و هر گام با گام‌های بعدی اندازۀ یکسانی دارد.

ازآنجاکه هر پالس باعث می‌شود موتور به‌اندازه یک زاویه دقیق بچرخد (که معمولاً ۱.۸ درجه است)، موقعیت این نوع موتور می‌تواند بدون هیچ نوع مکانیزم بازخوردی (بدون فیدبک) کنترل شود. با افزایش فرکانس پالس‌های دیجیتال، این حرکت گام‌به‌گام چنان سریع می‌شود که ما آن را به شکل چرخش پیوسته شافت موتور می‌بینیم و سرعت چرخش مستقیماً با فرکانس پالس‌ها متناسب است.

ویژگی‌های استپر موتور

استپر موتورها به‌دلیل هزینه پایین، قابلیت اطمینان بالا، گشتاور بالا در سرعت‌های پایین و ساختار ساده و مقاوم که تقریباً در هر محیطی کار می‌کنند در هر دو کاربرد صنعتی و تجاری به‌طور روزانه استفاده می‌شوند.

برای دیدن پیچ طبق خودرو پراید کلیک کنید

برخی ویژگی‌ها و مزایای استپر موتور عبارت‌اند از:

• زاویه چرخش موتور متناسب با پالس ورودی است.
• موتور در حالت ایستا (اگر سیم پیچ‌های آن انرژی‌دار باشند) گشتاور کامل دارد.
• موقعیت‌یابی دقیق و تکرارپذیری حرکت با استپرموتورها قابل‌دستیابی است؛ زیرا استپر موتورهای باکیفیت دارای دقت ۳ تا ۵ درصد در یک گام هستند و این خطا از یک گام‌ به‌ گام بعدی انتقال نمی‌یابد.
• پاسخ استپر موتور به شروع حرکت، توقف و معکوس‌کردن حرکت بسیار سریع و عالی است.
• بسیار قابل‌اعتماد هستند؛ زیرا استپر موتور فاقد جاروبک‌های تماسی است؛ بنابراین عمر آن‌ها به عمر بلبرینگ‌ها بستگی دارد.

کاربرد استپر موتور در اتومبیل

وقتی صحبت از استپر موتور خودرو می‌شود، ناخودآگاه ذهن ما به‌سمت قطعه کوچکی که در نزدیکی دریچه گاز خودرو قرار گرفته است و دور موتور را کنترل می‌کند، منعطف می‌شود؛ اما شاید برایتان جالب باشد اگر بدانید که خودروهای مدرن در بسیاری موارد از استپر موتورها استفاده می‌کنند. برخی از دیگر کاربردهای رایج استپر موتورها در خودروهای امروزی عبارت‌اند از:

1. تنظیم صندلی ماشین؛
2. تنظیم چراغ هدلایت؛
3. کنترل برف پاک‌کن؛
4. کنترل تزریق سوخت؛
5. کنترل ولو گیربکس‌های اتوماتیک.

خرابی استپر موتور نیز می‌تواند ناشی از مشکلات اجزای الکتریکی آن (مثلاً یک سوکت سوخته یا یکی از درایورها) باشد. تعویض این قطعات در شرایط کنونی، صرفه‌جویی چندانی به‌همراه ندارد و هیچ تضمینی برای موفقیت‌آمیزبودن این راه‌حل وجود ندارد به‌همین‌دلیل بیشتر مکانیک‌ها این راه‌حل را رد می‌کنند؛ بنابراین، مؤثرترین راه حل، تعویض استپر موتور با یک موتور جدید است؛ زیرا قیمت استپر موتور در بازار قطعات یدکی چندان بالا نیست.

علائم خرابی استپر موتور

علائم اصلی خرابی این قطعه به‌شرح زیر است:

• نوسانات دور موتور در حالت آرام (Idle): یکی از شایع‌ترین نشانه‌های خرابی استپر موتور، نوسانات در دور آرام موتور است. وقتی استپر موتور نتواند به‌درستی میزان هوا را تنظیم کند، دور موتور به‌طور ناگهانی بالا و پایین می‌رود.
• خاموش‌شدن ناگهانی موتور: اگر استپر موتور خراب باشد، ممکن است در حالت دور آرام (به خصوص در حالت توقف) موتور ناگهان خاموش شود.
• کندی واکنش دریچه گاز: اگر استپر موتور به‌درستی کار نکند، ممکن است در هنگام شتاب‌گرفتن یا کاهش سرعت، خودرو با تأخیر واکنش نشان دهد.
• دور موتور بالا در حالت توقف: در بعضی مواقع، خرابی استپر موتور باعث می‌شود دور موتور به‌طور غیرطبیعی بالا بماند حتی زمانی که خودرو در حالت توقف است.
• مشکلات روشن شدن موتور: خرابی استپر موتور ممکن است باعث دشواری در روشن‌کردن خودرو به‌خصوص در هوای سرد شود.
• نمایش چراغ چک موتور (Check Engine): خرابی استپر موتور می‌تواند باعث فعال‌شدن چراغ چک موتور بر روی داشبورد خودرو شود.

نحوه نگهداری از استپر موتور

نحوۀ نگهداری درست از این قطعه به‌شرح زیر است:

• تمیزکردن منظم: با گذشت زمان، استپر موتور ممکن است به‌دلیل تجمع کربن و رسوبات کثیف شود. توصیه می‌شود استپر موتور و دریچه گاز را به‌طور دوره‌ای با اسپری مخصوص تمیز کنید تا از عملکرد بهینه آن‌ها اطمینان حاصل شود.
• استفاده از سوخت با کیفیت: استفاده از سوخت با کیفیت و افزودنی‌های مناسب می‌تواند به کاهش تجمع رسوبات کربنی در موتور و اجزای آن از جمله استپر موتور کمک کند.
• چک‌کردن و تعویض در زمان مناسب: اگر علائم خرابی مشاهده شود و تمیزکردن مشکل را حل نکند، بهتر است استپر موتور را تعویض کنید.
• پیشگیری از نفوذ آب و رطوبت: رطوبت می‌تواند به سیم‌پیچ‌های استپر موتور آسیب برساند و باعث خرابی آن شود؛ بنابراین در صورت وجود نشتی در سیستم خنک‌کننده یا هرگونه مشکل دیگر که ممکن است باعث نفوذ آب به استپر موتور شود، باید به‌سرعت رفع گردد.

برای دیدن پیچ رام خودرو پراید کلیک کنید

سنسور دریچه گاز چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟

در موتور هر خودرویی، یک دریچه گاز وجود دارد. دریچه گاز زمانی که پدال گاز فشرده می‌شود، باز می‌شود. سنسور دریچه گاز برای اندازه‌گیری میزان بازبودن دریچه گاز استفاده می‌شود و به‌همین‌ترتیب، مقدار هوایی را که می‌تواند به منیفولد ورودی موتور وارد شود، کنترل می‌کند.

این سنسور روی بدنه دریچه گاز نصب می‌شود و حرکات باز و بسته‌شدن دریچه گاز را اندازه‌گیری می‌کند و این اطلاعات به ماژول کنترل موتور (ECM) منتقل می‌شود. این ماژول کنترل، اطلاعات سنسور دریچه گاز را همراه با سایر اندازه‌گیری‌ها مانند دما، دور موتور (RPM)، و جریان هوای جرمی (MAF) استفاده می‌کند تا مقدار سوخت تزریق‌شده به موتور و زمان جرقه‌زنی را تعیین کند. بسیاری از سنسورهای دریچه گاز امروزی از فنّاوری‌های بدون تماس مانند اثر هال (Hall Effect)، فنّاوری مگنتواستریکتی یا فنّاوری‌های القایی استفاده می‌کنند.

اهمیت سنسور دریچه گاز چیست؟

بدون وجود سنسور دریچه گاز، ماژول کنترل موتور قادر به نظارت بر میزان سوخت مورد نیاز یا زمان‌بندی صحیح جرقه‌زنی نخواهد بود که این امر می‌تواند باعث افزایش ناگهانی سرعت خودرو یا خاموش‌شدن موتور شود. این وضعیت می‌تواند برای راننده و دیگر خودروها در خیابان یا عابرهای پیاده بسیار خطرناک باشد.

علائم خرابی سنسور دریچه گاز

خرابی سنسور دریچه گاز می‌تواند علائم مختلفی داشته باشد. اگرچه برخی از این علائم ممکن است نشانه‌ای از مشکلات دیگر مربوط به موتور نیز باشند؛ اما در صورت مشاهدۀ این نشانه‌ها باید به خرابی سنسور دریچه گاز مشکوک شد.

روشن‌شدن چراغ چک

رایج‌ترین علامت خرابی سنسور دریچه گاز، روشن‌شدن چراغ چک موتور است. این علامت می‌تواند نشانه‌ای مبهم باشد؛ زیرا ممکن است به مشکلات مختلفی اشاره داشته باشد؛ اما اگر مشکلی در سنسور دریچه گاز وجود داشته باشد، احتمالاً چراغ چک موتور روشن می‌شود.

تغییر در شتاب‌گیری ماشین

علائم دیگری که ممکن است به خرابی سنسور دریچه گاز مرتبط باشند، تغییرات غیرعادی در شتاب‌گیری است. در طی رانندگی معمولی، اگر هر یک از این علائم را تجربه کردید، بهتر است سنسور دریچه گاز را بررسی کنید. علائم خرابی سنسور دریچه گاز در رابطه با شتاب‌گیری نادرستِ خودرو عبارت‌اند از:

• یک لحظه مکث یا عدم پاسخگویی خودرو به فشردن پدال گاز در هنگام شتاب‌گیری؛
• کاهش قدرت موتور؛
• مشکل یا تأخیر در تعویض دنده (برای گیربکس‌های اتوماتیک)؛
• شتاب‌گیری ناگهانی و غیرعادی بدون اینکه پایتان را چندان بر روی پدال گاز فشار داده باشید.

هر یک از این موارد می‌تواند نشانه‌ای از عملکرد نادرست سنسور دریچه گاز باشد. عملکرد نادرست این قطعه منجر به ورود جریان هوای بیش‌ازحد یا خیلی کم به موتور می‌شود که این امر می‌تواند منجر به عملکرد ضعیف در شتاب‌گیری شود؛ اما این مسئله ممکن است با سایر مشکلات موتور نیز مرتبط باشد. اگر متوجه کاهش چشمگیر در کارایی مصرف سوخت شدید، ممکن است به‌این‌دلیل باشد که سوخت و هوا در موتور خودروی شما با نسبت‌های نادرست ترکیب می‌شوند.

خاموش‌شدن ناگهانی خودرو

به‌همین‌ترتیب، اگر موتور در حالت درجا (Idle) به‌خوبی کار نمی‌کند، ممکن است این مشکل نیز ناشی از خرابی سنسور دریچه گاز باشد. خاموش‌شدن ناگهانی، شتاب‌گیری ناگهانی یا مکث در حالت درجا می‌تواند توسط این سنسور کوچک ایجاد شود.

بهترین راه برای تشخیص خرابی سنسور دریچه گاز، مراجعه به یک برق‌کار باتجربه است. البته شما خودتان با استفاده از یک مولتی‌متر می‌توانید بررسی کنید که آیا سنسور با مشکل اتصال الکتریکی مواجه است یا خیر. همچنین با دیاگ‌زدن، می‌توانید کد خطا را از ماژول کنترل موتور (ECM) بررسی کنید تا ببینید آیا این کد خطا به سنسور دریچه گاز مرتبط است یا خیر.

موقعیت سنسور دریچه گاز کجا است؟

نسخه‌های قدیمی سنسور دریچه گاز مستقیماً بر روی بدنه دریچه گاز نصب می‌شدند تا بتوانند موقعیت واقعی دریچه گاز را نظارت کنند. سنسورهای مدرن معمولاً در تماس مستقیم با دریچه گاز نیستند و برد مدار سنسور عموماً درون پوشش جعبه‌دنده الکترونیکی دریچه گاز (ETC) قرار دارد.

این نسخه‌های الکتریکی سنسور دریچه گاز به سیستم‌های «درایو بای وایر» (Drive-by-Wire) یا سیستم‌های کنترل الکترونیکی دریچه گاز (Electronic Throttle Control - ETC) نیز معروف هستند. برخی از این سنسورها قابل‌جداشدن هستند؛ اما برخی دیگر به‌طور یکپارچه با بدنه الکترونیکی دریچه گاز ترکیب شده‌اند.

چگونه سنسور دریچه گاز را کالیبره و برنامه‌ریزی کنیم؟

پس‌از نصب سنسور جدید، باید آن را کالیبره کنید. یک سنسور کالیبره نشده همانند سنسور معیوب عمل می‌کند. زمان‌بندی در کالیبره‌کردن سنسور اهمیت دارد؛ بنابراین ممکن است به یک تایمر نیاز داشته باشید. مراحل زیر را دنبال کنید:

1. اطمینان حاصل کنید که پدال گاز کاملاً رها شده باشد (پایتان روی پدال گاز نباشد). سپس سوئیچ خودرو را به حالت روشن (Ignition ON) قرار دهید؛ اما موتور را روشن نکنید. پس‌از اینکه سوئیچ را روشن کردید، 3 ثانیه صبر کنید.
2. پنج بار در پنج ثانیه پدال گاز را به‌شدت فشار دهید و سپس به‌سرعت رها کنید.
3. پس‌از انجام مرحله قبل، 7 ثانیه صبر کنید و سپس پدال گاز را تا انتها فشار دهید و برای 20 ثانیه نگه دارید تا چشمک‌زدن چراغ چک موتور (CEL) متوقف شود و به‌صورت ثابت روشن بماند.
4. پس‌از روشن‌شدن چراغ چک موتور، ظرف 3 ثانیه پدال گاز را کاملاً رها کنید.
5. موتور را روشن کنید و اجازه دهید حداقل 20 ثانیه در حالت درجا کار کند.
6. دو یا سه بار موتور را به دور بالا ببرید تا مطمئن شوید که سرعت درجا در محدودۀ استاندارد است.

سخن پایانی

درواقع یکی از انواع سیستم‌های کنترل دور موتور در بسیاری از خودروها از جمله خودروهای ایرانی، stepper motor کوچکی است که با دریافت اطلاعات مختلف از کامپیوتر خودرو، میزان باز و بسته‌شدن دریچه گاز را در دور موتور پایین کنترل می‌کند. این قطعه بسیار حساس است و خراب‌شدن آن می‌تواند تجربه رانندگی در شهر را برای شما طاقت فرسال کند. بااین‌حال، نگهداری منظم می‌تواند عمر استپر موتور را افزایش دهد و از بروز مشکلات جدی در عملکرد خودرو جلوگیری کند. علاوه بر این در این مقاله روش‌های تعویض و کالیبره‌کردن سنسور دریچه گاز را آموزش دادیم. اگر علائم خرابی سنسور دریچه گاز را مشاهده کردید، به‌سرعت با استفاده از دستگاه عیب‌یاب، کد خطای مربوطه را پیدا کنید و به تعمیر یا تعویض قطعه معیوب بپردازید؛ چون خرابی این قطعه علاوه‌بر افزایش مصرف سوخت، می‌تواند باعث خطرآفرینی در خیابان و معابر شهری شود.