5 min czytania
Silnik krokowy jest niepozornym elementem, który może sprawić sporo kłopotów na drodze. Jego awaria kończy się niebezpiecznym spadkiem obrotów silnika, a często również nieoczekiwanym gaśnięciem jednostki. Co warto wiedzieć o pracy silnika krokowego? Sprawdź, jak działa sterowanie mikrokrokowe, jak wygląda konstrukcja silnika krokowego oraz dlaczego stosuje się ten element w silnikach spalinowych.
Spis treści:
Silniczek krokowy stosowany jest nie tylko w motoryzacji i ma szerokie zastosowania w przemyśle. Z takiego silnika korzysta między innymi drukarka. Jest to rodzaj niewielkiego silnika elektrycznego, w którym wirnik nie obraca się ruchem ciągłym, a obrotowym o ściśle określony kąt. Z tego powodu nazywany jest również silnikiem skokowym. W samochodach jest elementem układu dolotowego silnika benzynowego i odpowiada za sterowanie przepływem powietrza.
Nie bierze on jednak udziału w tworzeniu mieszanki paliwowo-powietrznej podczas jazdy, bowiem wówczas ilością powietrza steruje przepustnica. Silniczek krokowy steruje silnikiem dopiero w momencie zamknięcia przepustnicy, na biegu jałowym. Bierze więc udział w regulacji prędkości obrotowej silnika na luzie i to właśnie w tym momencie można doszukiwać się objawów awarii. Falowanie obrotów na biegu jałowym i gaśnięcie silnika to typowe oznaki awarii „krokowca”.
Działanie silnika krokowego nie jest skomplikowane i polega na otwieraniu oraz przymykaniu dopływu powietrza. Pozycjonowanie silnika uzależnione jest od przepływu prądu, czyli impulsu elektrycznego oddziałującego na wirnik. Dzięki temu kąt obrotu jest bardzo precyzyjny i pozwala na jak najlepsze dobranie odpowiedniego składu mieszanki. Utrzymywany przez elektromagnes rotor może długo pozostawać w jednej pozycji przy sterowaniu w otwartej pętli bez sprzężenia zwrotnego o położeniu, przez co ten typ silnika świetnie nadaje się do działań pozycjonujących.
Rozdzielczość uzależniona jest od budowy silnika i ruch obrotowy jednego impulsu może wahać się od kilku do kilkudziesięciu stopni. Duży zakres prędkości kątowych jest możliwy dzięki temu, że prędkość ta jest proporcjonalna do częstotliwości impulsów. Sterowanie silnikiem krokowym jest elektroniczne, a elementem zawiaduje elektroniczny moduł sterujący (ECM). Od liczby impulsów i kroków zależy wychylenie przelotu powietrza. Sterowanie wychyleniem, prędkością i momentem silniczka uzależnione jest od położenia wału obrotowego silnika, prędkości obrotowej jednostki, ciśnienia w kolektorze ssącym (MAP sensor) oraz temperatury cieczy chłodzącej.
Jedną z zalet silniczków krokowych jest prostota budowy. Nie stosuje się w nich szczotek, dlatego są one trwałe i niezawodne. Dodatkowo silniki tego typu nie wymagają sprzężenia zwrotnego o własnym położeniu. Bieguny magnetyczne wirnika są przesunięte względem siebie, co pozwala na skokowe działanie. Od liczby zębów uzależniona jest rozdzielczość silnika. W przypadku silników krokowych stosowanych w samochodach rozdzielczość ani prędkość kątowa nie muszą być wysokie.
Stosuje się trzy typy silników:
Wyróżnia się też silniki krokowe unipolarne (5 lub 6 wyprowadzeń) i bipolarne (4 wyprowadzenia).
Elementy silnika zamknięte są w jednej obudowie, w której kryją się wirnik (rotor), stojan (stator), układ mechaniczny, magnesy oraz układ sterujący. Dodatkowo stosuje się czujniki położenia, których zadaniem jest wyeliminowanie zjawiska gubienia kroków. Jedną z najczęściej spotykanych usterek jest zatarcie łożyska wirnika.
Wykorzystanie silnika krokowego w autach z silnikiem benzynowym ma szereg zalet. Regulacja przepływu powietrza pozwala na niezależność względem otwarcia przepustnicy. Po zamknięciu jej silnik w dalszym ciągu może pracować na biegu jałowym, co jest niezbędne na postoju czy podczas dojazdu do świateł. Warto jednak wiedzieć, że silniczek krokowy pozwala także na lepsze wykorzystanie momentu obrotowego silnika. Tuż po rozruchu jednostki napędowej, w momencie podwyższonego obciążenia instalacji elektrycznej lub po wykryciu niedoładowania akumulatora, automatyka silniczka utrzymuje wyższą prędkość obrotową silnika benzynowego. Duża dokładność „krokowca” pozwala na precyzyjną regulację prędkości obrotowej biegu jałowego. Zwiększa to nie tylko komfort jazdy, ale też żywotność każdego silnika.
Zastanawiasz się, gdzie jest silniczek krokowy? Znajdziesz go pod maską, w komorze silnika. Najprościej szukać go w okolicy przepustnicy, która znajduje się tuż przy silniku. Zazwyczaj silnik krokowy jest łatwo dostępny i można wymontować go bez dodatkowych narzędzi. Pozwala to na szybkie wyczyszczenie grzybka sterującego, co bardzo często pomaga wyeliminować problemy z falowaniem obrotów. Zależnie od budowy silnika dostęp może być jednak utrudniony, zwłaszcza gdy przepustnica ukryta jest pod innymi elementami.
Problemy związane z silnikiem krokowym najczęściej objawiają się:
Podobne objawy mogą dawać inne usterki, związane z sondą lambda, przepustnicą, awarią przepływomierza czy uszkodzeniem pompy paliwa. Warto jednak pamiętać, że silnik krokowy odgrywa ważną rolę na biegu neutralnym oraz po wciśnięciu sprzęgła. Jeżeli silnik przerywa lub przygasa w trakcie jazdy, gdy przepustnica jest otwarta, przyczyn problemu należy szukać gdzie indziej. Awaria silnika krokowego może być także zasygnalizowana zapaleniem się kontrolki check engine.
Zauważasz podobne problemy we własnym aucie? Skontaktuj się z doświadczonym warsztatem samochodowym!
Eksperci Q Service Castrol to zespół doświadczonych fachowców: dziennikarzy motoryzacyjnych, inżynierów i mechaników. Razem opisują współczesną i sentymentalną motoryzację, odkrywają dla Was tajemnice techniki, budowy pojazdów, ich serwisowania i pielęgnacji.
Przygotowane przezEksperci Q Service Castrol
