آشنایی با تفاوت های استپر دستی و برقی

استپرهای موجود در بازار به دو نوع اصلی استپر برقی (فابریک و الکترونیکی) و استپر دستی (پیچ مکانیکی) تقسیم می‌شوند. در این مطلب قصد داریم به زبان ساده و فنی، بررسی کنیم فرق استپر دستی و برقی در چیست و در نهایت استفاده از استپر دستی یا برقی چه تاثیری بر عملکرد موتور خودروی شما خواهد داشت.

استپر برقی چیست؟

استپر برقی، فابریک یا الکترونیکی، یک قطعه محرک دقیق (Actuator) است که از یک استپ موتور پله‌ای، شفت مخروطی، فنر و کانکتور برقی تشکیل شده است. این قطعه مستقیما زیر نظر کامپیوتر خودرو کار می‌کند و موقعیت شفت سوزنی آن توسط پالس‌های ارسالی از ایسیو خودرو مشخص می‌شود تا مجرای کنارگذر دریچه گاز را با دقتی در حد کسری از میلی‌متر باز یا مسدود کند. این قطعه به صورت فابریک و پیش‌فرض در تمامی خودروهای انژکتوری دارای دریچه گاز سیمی در سراسر دنیا و ایران نصب شده است.

 

 

نحوه عملکرد استپر برقی کاملا هوشمند، پیوسته و دینامیک است. ECU خودرو با دریافت اطلاعات لحظه‌ای از سنسور دمای آب، سنسور فشار منیفولد (MAP)، سنسور دور موتور و وضعیت روشن یا خاموش بودن کولر، متوجه بار روی موتور می‌شود. به محض آنکه باری روی موتور اضافه شود (مثلا راننده کولر را روشن کند یا فرمان را تا انتها بچرخاند)، ایسیو فورا به استپر فرمان می‌دهد تا چند پله عقب برود، هوای بیشتری وارد سیلندرها شود و دور موتور بدون افت یا لرزش حفظ شود. همچنین در زمستان، استپر برقی کار ساسات اتوماتیک را انجام می‌دهد و تا زمان گرم شدن موتور، دور آرام را بالا نگه می‌دارد.

 

مزایا و معایب استپر برقی  

در جدول زیر، تعدادی از مهم‌ترین مزایا و معایب استپر برقی موتور را مشاهده می‌کنید.

مزایای استپر برقی	معایب استپر برقی
تنظیم هوشمند و دقیق دور موتور در تمام فصول و دماها	حساسیت بالا به کثیفی، دوده و بخار روغن و نیاز به سرویس دوره‌ای
عملکرد بدون افت موتور با روشن شدن کولر و بار چرخش فرمان هیدرولیک	نیاز به دیاگ یا ریست دستی در برخی مدل‌ها پس از تعویض
کاهش مصرف سوخت و کنترل بهینه نسبت استاندارد اختلاط بنزین و هوا	احتمال به هم ریختن دور موتور و گاز خوردن بی‌دلیل در صورت گیرپاژ شفت
روشن نشدن چراغ چک و هماهنگی کامل با پارامترهای ECU	قیمت بالاتر نسبت به استپر برقی
استارت سریع و بدون ریپ زدن در هوای بسیار سرد بدون نیاز به گاز دادن

 

استپر دستی چیست؟

استپر دستی که در میان مکانیک‌ها با نام استپر موتور مکانیکی نیز شناخته می‌شود، در واقع یک قطعه کاملا الکترومکانیکی نیست، بلکه یک تبدیل و مغزی پیچی ساده از جنس آلومینیوم، برنج یا پلاستیک فشرده است. در این قطعه، خبری از موتور پله‌ای الکتریکی، سیم‌پیچ، بوبین و اتصال سوکت سیم‌کشی به ECU نیست. این قطعه نقش یک مسدودکننده یا تنظیم‌کننده دستی را برای مجرای هوای فرعی دریچه گاز بازی می‌کند.

 

 

نحوه عملکرد استپر دستی بسیار ابتدایی و کاملا استاتیک است. پس از نصب این قطعه به جای استپر برقی، مکانیک یا خود راننده به کمک یک پیچ‌گوشتی، پیچی را که در انتهای آن تعبیه شده می‌چرخاند. با چرخش پیچ به سمت داخل یا خارج، شفت استپر جلو یا عقب رفته و مقطعی از مسیر هوای هرزگرد موتور را به اندازه دلخواه باز می‌گذارد. هنگامی که دور موتور روی عدد مناسبی (مثلا ۹۰۰ دور) ثابت شد، مهره یا پیچ قفل می‌شود. از این لحظه به بعد، میزان جریان هوای ورودی در حالت درجا ثابت است و تحت هیچ شرایطی کم یا زیاد نمی‌شود؛ چه موتور سرد باشد، چه گرم و چه کولر ماشین روشن شود.

هیچ کارخانه خودروسازی این قطعه را به صورت فابریک در محصولات خود استفاده نمی‌کند؛ زیرا سیستم انژکتور ذاتا بر پایه پایش دینامیک هوا و سوخت کار می‌کند.

 

مزایا و معایب استپر مکانیکی یا دستی

در جدول زیر، تعدادی از مهم‌ترین مزایا و معایب استپر دستی موتور را مشاهده می‌کنید.

مزایای استپر دستی	معایب استپر دستی
قیمت بسیار پایین نسبت به نمونه برقی	احتمال خاموش شدن خودرو هنگام کولر گرفتن به دلیل افت توان موتور
عدم خرابی قطعه و نداشتن قطعات حساس الکترونیکی	استارت دشوار در سرمای زمستان و لزوم گاز دادن دستی حین گرم شدن موتور
تثبیت دور موتور و از بین رفتن نوسان و گیج زدن دور آرام	افزایش مصرف سوخت و آلایندگی به دلیل تنظیم نبودن مداوم نسبت سوخت و هوا
نصب سریع و بی‌نیازی از دیاگ زدن یا تعریف قطعه به ECU	روشن ماندن چراغ چک و ثبت خطای مداوم در حافظه ECU به دلیل قطع مدار
مقاوم در برابر ذرات روغن و آلودگی‌های منیفولد	افت شتاب اولیه یا کپ کردن موتور در رها کردن ناگهانی پدال گاز

 

همان‌طور که در جدول بالا مشخص است، عمده معایب استپر موتور دستی مربوط به رفتار غیرهوشمند آن است؛ موتور خودرو در شرایط محیطی و حالات ختلف رانندگی به مقادیر متفاوتی از هوا نیاز دارد، در حالی که استپر دستی تنها یک میزان هوای ثابت به موتور تزریق می‌کند.

 

فرق استپر دستی و برقی

اگر به‌ خرید خودرو فکر می‌کنید، بهتر است تفاوت این دو استپر را بدانید. برای اینکه درک کنیم چرا تفاوت این دو قطعه تا این حد روی سیستم فنی خودرو اثرگذار است، باید جنبه‌های مختلف فنی، اقتصادی و عملکردی آن‌ها را مقایسه کنیم.

 

تفاوت اجزای تشکیل دهنده و ساختار

استپر برقی یک قطعه الکترومکانیکی دقیق است که درون پوسته خود دارای دو دسته سیم‌پیچ (موتور پله‌ای دوقطبی)، آهنربای دائمی روتور، شفت حلزونی، فنر نگه‌دارنده و سوکت ۴ پین است. در نقطه مقابل، استپر دستی هیچ عضو برقی ندارد؛ ساختار آن صرفا یک پوسته تراشکاری‌شده فلزی با یک پیچ بلند و مهره است که تنها به صورت فیزیکی جایگزین پیچ تنظیم هوای هرزگرد می‌شود.

 

تفاوت نحوه عملکرد

اصلی‌ترین فرق استپر دستی و برقی در نحوه فرمان‌پذیری آن‌هاست. استپر برقی عملکرد دینامیک دارد؛ موقعیت آن در هر ثانیه بر اساس اطلاعات سنسورها اصلاح می‌شود. در حالی که استپر مکانیکی کاملا استاتیک است؛ پس از تنظیم دستی با پیچ‌گوشتی، تا زمانی که مجددا کاپوت را باز نکنید و پیچ تنظیم استپر مکانیکی را نچرخانید، هیچ تغییری در میزان ورودی هوا در هیچ شرایطی ایجاد نخواهد کرد.

 

تفاوت عمر مفید

از نظر دوام فیزیکی، استپر دستی به دلیل نداشتن سیم‌پیچ و بورد الکترونیکی عملا دچار استهلاک، سوختن بوبین یا هرز شدن رزوه‌های موتور پله‌ای نمی‌شود. اما استپر برقی به مرور زمان بر اثر نفوذ روغن کارتل یا کثیفی منیفولد جرم می‌گیرد، شفت آن گیرپاژ می‌کند یا چرخ‌دنده‌های درونی‌اش ساییده می‌شوند؛ بنابراین استپر برقی قطعه‌ای مصرفی با عمر مفید مشخص است.

 

تفاوت هزینه تعمیر و نگهداری

استپر دستی عملا هیچ هزینه نگهداری ندارد؛ خراب نمی‌شود و نیازی به شست‌وشو، اسپری انژکتورشور یا دیاگ زدن خودرو ندارد. اما استپر برقی هر ۲۰ تا ۳۰ هزار کیلومتر به شست‌وشو و رفع جرم نیاز دارد و در صورت سوختن سیم‌پیچ‌ها، باید تعویض شود که این موضوع برای راننده هزینه به همراه دارد.

 

تفاوت قیمت خرید

قیمت یک استپر دستی معمولا به اندازه یک قطعه تراشکاری ساده است. در مقابل، استپر برقی به ویژه اگر از برندهای معتبر کره‌ای، فرانسوی یا نمونه‌های فابریک شرکتی باشد، چند برابر گران‌تر است. در مهر ماه 1405، برای خرید یک استپر دستی باید مبلغی در حدود 200 تا 300 هزار تومان بپردازید. در حالی که استپر‌های برقی بین 1.5 تا 2 میلیون تومان قیمت دارند. 

 

تفاوت در نشانه‌ها و دلایل خرابی

خرابی استپر برقی با نشانه‌هایی چون گاز خوردن خودرو، نوسان شدید دور موتور، خاموش شدن هنگام رها کردن ناگهانی گاز و روشن شدن چراغ چک همراه است که معمولا ناشی از کثیفی شفت یا خرابی سیم‌پیچ است. در طرف مقابل، در استپر دستی اساسا خرابی قطعه رخ نمی‌دهد؛ بلکه مشکلات آن به صورت رفتاری است: شل شدن پیچ تنظیم در اثر لرزش، یا خاموش شدن ناگهانی خودرو با زدن کلید کولر به علت کمبود هوای ورودی از جمله نشانه‌های احتمالی بروز مشکل در عملکرد این قطعه هستند.

 

تفاوت در مصرف سوخت و آلایندگی خودرو

استپر برقی اطلاعات را با سنسور اکسیژن و ECU هماهنگ می‌کند تا مصرف سوخت در بهینه‌ترین حالت باشد. در استپر دستی، راننده معمولا برای اینکه خودرو هنگام کولر گرفتن خاموش نشود، پیچ هوا را بیش از حد باز می‌گذارد؛ این کار باعث بالا رفتن دور آرام موتور در تمام طول رانندگی شده و نتیجه آن افزایش مصرف بنزین، خام‌سوزی، آلودگی هوا و بالا رفتن استهلاک ماشین است.