Что такое система VANOS от BMW, как она работает

Система VANOS (Variable Nockenwellen Steuerung) — важный компонент современных двигателей BMW, благодаря которой можно значительно снизить выбросы выхлопных газов, снизить расход топлива, увеличить крутящий момент двигателя на низких оборотах и увеличить максимальную мощность на высоких. Эта система позволит двигателю работать максимально стабильно на холостом ходу даже при низких температурах.

Что представляет из себя система Vanos

Variable Nockenwellen Steuerung переводится с немецкого как переменное управление распределительными валами двигателя. Эта система была изобретена инженерами BMW. VANOS — это по сути система изменения фаз газораспределения. Ее особенность заключается в том, что она способна изменять положение распредвалов относительно коленчатого вала. Таким образом, регулируется фазы газораспределительного механизма (ГРМ) . Эта регулировка может производиться в диапазоне от 6 градусов опережения до 6 градусов запаздывания относительно верхней мертвой точки.

Устройство и основные элементы Ванос

Система VANOS находится между распределительным валом и шестерней привода. Ее конструкция относительно проста. Основная часть системы это поршни, которые изменяют положение распределительных валов, тем самым изменяя фазы газораспределения. Эти поршни взаимодействуют с шестернями распределительного вала с помощью зубчатого вала, который соединяется с поршнем. Эти поршни приводятся в действие давлением масла.

В устройство входит специальный электромагнитный клапан, работа которого контролируется электронным блоком управления (ЭБУ). Информация с датчиков положения распределительного вала принимается в качестве входных данных. Этот датчик определяет текущее угловое положение валов. Затем полученные данные отправляются в ЭБУ для сравнения полученного значения с заданным углом.

Из-за этих изменений положения распределительных валов происходит изменение фаз газораспределения. В результате клапаны открываются немного раньше, чем должны, или немного позже чем в исходном положения валов.

Принцип работы системы

В настоящее время BMW использует в своих двигателях технологию VANOS (переменное управление распределительным валом) четвертого поколения. Следует отметить, что первое поколение этой технологии называлось Single VANOS. В ней регулировался только впускной распредвал а фазы выпуска изменялись ступенями (дискретно).

Суть работы такой системы заключалась в следующем. Положение впускного распределительного вала корректировалось на основе данных от датчика частоты вращения двигателя и положения педали акселератора. Если к двигателю прикладывали небольшую нагрузку (низкие обороты), впускные клапаны начинали открываться позднее, что, в свою очередь, делает работу двигателя более плавной.

Раннее открытие впускных клапанов на средних оборотах двигателя позволяет увеличить крутящий момент и улучшить циркуляцию выхлопных газов в камере сгорания, снижая расход топлива и общие выбросы. При высоких оборотах двигателя впускные клапаны открываются позже, что приводит к максимальной мощности. В первые минуты после запуска двигателя система активирует специальный режим, главное в котором минимизировать время прогрева.

Сейчас применяется так называемый Двойной Ванос (Double Vanos). В отличие от системы «Single», двойная регулирует работу впускного и выпускного распредвалов и их управление более плавное. За счет применения обновленной системы удалось значительно увеличить крутящий момент и мощность двигателя во всем диапазоне оборотов. Кроме того, по схеме BiVanos небольшая часть выхлопных газов может быть повторно дожжена в камере сгорания, что,соответственно приводит к повышению экологичности двигателя.

Сейчас все автомобили немецкой марки используют систему Vanos четвертого поколения. Главная особенность этой версии в том, что в ней используются шестерни Vanos для впускных и выпускных распредвалов. Инженеры BMW сделали систему более компактной: теперь весь исполнительный механизм находится в самих звездочках ГРМ. Ну а в целом четвертое поколение системы принципиально похоже на Single Vanos.

Преимущества и недостатки Vanos

При всех своих неоспоримых достоинствах: более высокий крутящий момент двигателя на низких оборотах, стабилизация двигателя на холостом ходу, высокая топливная экономичность и высокая экологичность, системы VANOS также имеют недостатки. Она недостаточно надежная.

Основные неисправности Ванос

• Разрушение уплотнительных колец. Речь идет о масляных поршневых кольцах, регулирующих положение распределительных валов. Из-за множества факторов: высокой и низкой температуры, различных вредных веществ, попадающих в резину (материал из которого изготовлены кольца), она со временем начинает терять упругие свойства и трескаться. Вот почему пропадает герметичность внутри механизма.
• Износ шайб и подшипников. Конструкция масляных поршней включает металлические подшипники и шайбы. Со временем они начинают деформироваться, так как изначально имеют низкий запас прочности. Что бы определить, необходимость замены подшипника (или шайбы) в системе VANOS, необходимо послушать, как работает двигатель. В случае износа подшипника или шайбы слышен неприятный, металлический шум.
• Сколы и грязь на фланцах и поршнях. Это так называемая — деформация металлических деталей. Может быть вызвана довольно агрессивным стилем вождения, некачественным маслом / бензином, а так же большим пробегом. На поверхности масляных поршней или газораспределительных валов возникают зазубрины и царапины. В результате происходит потеря мощности / крутящего момента, нестабильная работа двигателя на холостом ходу.

Если двигатель автомобиля начинает вибрировать на холостом ходу, вы замечаете довольно слабое ускорение во всем диапазоне оборотов, появляется увеличение расхода топлива, дребезжащие шумы при работе двигателя, скорее всего, VANOS требуется срочное внимание. Проблемы с запуском двигателя, свечи зажигания и удары — явный признак плохой работы системы.

Несмотря на ненадежность, разработка баварских инженеров очень полезна. Благодаря использованию VANOS достигается улучшение характеристик двигателя, экономичности и экологической совместимости. Vanos также сглаживает кривую крутящего момента во всем рабочем диапазоне двигателя.