Czym jest system VANOS od BMW, jak działa

System VANOS (Variable Nockenwellen Steuerung) to ważny element nowoczesnych silników BMW, dzięki któremu możliwe jest znaczne zmniejszenie emisji spalin, zmniejszenie zużycia paliwa, zwiększenie momentu obrotowego silnika przy niskich obrotach oraz zwiększenie mocy maksymalnej przy wysokich obrotach. Ten system pozwoli silnikowi pracować tak stabilnie, jak to możliwe na biegu jałowym, nawet w niskich temperaturach.

Czym jest system Vanos

Zmienna Nockenwellen Steuerung jest niemieckim określeniem zmiennego sterowania wałkami rozrządu silnika. Ten system został wynaleziony przez inżynierów BMW. VANOS jest zasadniczo systemem zmiennych faz rozrządu. Jego osobliwość polega na tym, że jest w stanie zmienić położenie wałków rozrządu względem wału korbowego. W ten sposób regulowane są fazy mechanizmu dystrybucji gazu (GRM). Ta regulacja może być dokonana od 6 stopni do przodu do 6 stopni opóźnionych od górnego martwego punktu.

Urządzenie i główne elementy Vanos

Układ VANOS znajduje się pomiędzy wałkiem rozrządu a kołem napędowym. Jego konstrukcja jest stosunkowo prosta. Główną częścią układu są tłoki, które zmieniają położenie wałków rozrządu, zmieniając w ten sposób rozrząd zaworów. Te tłoki współdziałają z kołami zębatymi wałka rozrządu poprzez wał zębaty, który łączy się z tłokiem. Te tłoki są napędzane ciśnieniem oleju.

Urządzenie zawiera specjalny zawór elektromagnetyczny, którego działaniem steruje elektroniczna jednostka sterująca (ECU). Jako dane wejściowe pobierane są informacje z czujników położenia wałka rozrządu. Czujnik ten określa aktualne położenie kątowe wałów. Otrzymane dane są następnie wysyłane do ECU w celu porównania otrzymanej wartości z danym kątem.

Z powodu tych zmian położenia wałków rozrządu zmienia się rozrząd rozrządu. W rezultacie zawory otwierają się nieco wcześniej niż powinny lub nieco później niż w początkowej pozycji wałów.

Jak działa system

BMW stosuje obecnie w swoich silnikach technologię VANOS (zmienne sterowanie wałkiem rozrządu) czwartej generacji. Należy zauważyć, że pierwsza generacja tej technologii nosiła nazwę Single VANOS. W nim regulowany był tylko wałek rozrządu zaworów dolotowych, a fazy wydechu były zmieniane etapami (dyskretnie).

Istota działania takiego systemu była następująca. Poprawiono położenie wałka rozrządu zaworów dolotowych na podstawie danych z czujnika prędkości obrotowej silnika oraz położenia pedału przyspieszenia. Jeśli do silnika przyłożono niewielkie obciążenie (niskie obroty), zawory dolotowe zaczęły się później otwierać, co z kolei sprawia, że ​​silnik pracuje płynniej.

Wczesne otwarcie zaworów dolotowych przy średnich prędkościach obrotowych silnika zwiększa moment obrotowy i poprawia cyrkulację spalin w komorze spalania, zmniejszając zużycie paliwa i ogólną emisję. Przy wysokich prędkościach obrotowych zawory dolotowe otwierają się później, co skutkuje maksymalną mocą. W pierwszych minutach po uruchomieniu silnika system aktywuje specjalny tryb, w którym najważniejsze jest zminimalizowanie czasu nagrzewania.

Teraz używany jest tak zwany Double Vanos (Double Vanos). W przeciwieństwie do systemu „Single”, podwójny reguluje pracę wałków rozrządu zaworów dolotowych i wydechowych, a ich sterowanie jest bardziej płynne. Dzięki zastosowaniu unowocześnionego systemu udało się znacznie zwiększyć moment obrotowy i moc silnika w całym zakresie obrotów. Ponadto, zgodnie ze schematem BiVanos, niewielka część spalin może zostać ponownie spalona w komorze spalania, co w związku z tym prowadzi do zwiększenia przyjazności silnika dla środowiska.

Teraz wszystkie samochody niemieckiej marki korzystają z systemu Vanos czwartej generacji. Główną cechą tej wersji jest to, że wykorzystuje koła zębate Vanos do wałków rozrządu zaworów dolotowych i wydechowych. Inżynierowie BMW sprawili, że system jest bardziej kompaktowy: teraz cały siłownik znajduje się w samych kołach rozrządu. Cóż, ogólnie czwarta generacja systemu jest zasadniczo podobna do Single Vanos.

Zalety i wady Vanos

Ze wszystkimi niezaprzeczalnymi zaletami: wyższym momentem obrotowym silnika przy niskich obrotach, stabilizacją silnika na biegu jałowym, wysoką wydajnością paliwową i wysoką przyjaznością dla środowiska, systemy VANOS mają również wady. Nie jest wystarczająco wiarygodna.

Główne awarie Vanos

• Zniszczenie pierścieni uszczelniających. Są to olejowe pierścienie tłokowe, które regulują położenie wałków rozrządu. Ze względu na wiele czynników: wysokie i niskie temperatury, różne szkodliwe substancje, które dostają się do gumy (materiału, z którego wykonane są pierścienie), w końcu zaczyna tracić swoje właściwości elastyczne i pękać. Dlatego znika szczelność wewnątrz mechanizmu.
• Zużyte podkładki i łożyska. Konstrukcja tłoków olejowych obejmuje metalowe łożyska i podkładki. Z biegiem czasu zaczynają się deformować, ponieważ początkowo mają niski margines bezpieczeństwa. Aby ustalić, czy łożysko (lub podkładka) wymaga wymiany w systemie VANOS, musisz posłuchać, jak pracuje silnik. Jeśli łożysko lub podkładka są zużyte, słychać nieprzyjemny, metaliczny dźwięk.
• Odpryski i brud na kołnierzach i tłokach. Jest to tak zwana deformacja części metalowych. Może to być spowodowane dość agresywnym stylem jazdy, niskiej jakości olejem / benzyną, a także dużymi przebiegami. Na powierzchni tłoków olejowych lub wałków rozrządu gazu pojawiają się nacięcia i rysy. Skutkiem tego jest utrata mocy/momentu obrotowego, niestabilny silnik na biegu jałowym.

Jeśli silnik samochodu zaczyna wibrować na biegu jałowym, zauważalne jest raczej słabe przyspieszenie w całym zakresie obrotów, wzrost zużycia paliwa, grzechotanie podczas pracy silnika, najprawdopodobniej VANOS wymaga pilnej uwagi. Problemy z uruchomieniem silnika, świecami zapłonowymi i uderzeniami są wyraźną oznaką słabej wydajności systemu.

Mimo zawodności rozwój inżynierów bawarskich jest bardzo przydatny. Dzięki zastosowaniu VANOS osiągnięto lepsze osiągi silnika, oszczędność i kompatybilność środowiskową. Vanos wygładza również krzywą momentu obrotowego w całym zakresie roboczym silnika.