Τι είναι το σύστημα VANOS της BMW, πώς λειτουργεί

Το σύστημα VANOS (Variable Nockenwellen Steuerung) είναι ένα σημαντικό στοιχείο των σύγχρονων κινητήρων BMW, χάρη στο οποίο είναι δυνατό να μειωθούν σημαντικά οι εκπομπές καυσαερίων, να μειωθεί η κατανάλωση καυσίμου, να αυξηθεί η ροπή του κινητήρα στις χαμηλές στροφές και να αυξηθεί η μέγιστη ισχύς στις υψηλές στροφές. Αυτό το σύστημα θα επιτρέψει στον κινητήρα να λειτουργεί όσο το δυνατόν πιο σταθερά στο ρελαντί, ακόμη και σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Τι είναι το σύστημα Vanos

Η μεταβλητή Nockenwellen Steuerung είναι γερμανική για μεταβλητό έλεγχο των εκκεντροφόρων κινητήρα. Αυτό το σύστημα εφευρέθηκε από μηχανικούς της BMW. Το VANOS είναι ουσιαστικά ένα μεταβλητό σύστημα χρονισμού βαλβίδων. Η ιδιαιτερότητά του έγκειται στο γεγονός ότι μπορεί να αλλάξει τη θέση των εκκεντροφόρων σε σχέση με τον στροφαλοφόρο άξονα. Έτσι, ρυθμίζονται οι φάσεις του μηχανισμού διανομής αερίου (GRM). Αυτή η ρύθμιση μπορεί να γίνει από 6 μοίρες μπροστά έως 6 μοίρες καθυστερημένη από το πάνω νεκρό σημείο.

Η συσκευή και τα κύρια στοιχεία του Vanos

Το σύστημα VANOS βρίσκεται ανάμεσα στον εκκεντροφόρο άξονα και το γρανάζι μετάδοσης κίνησης. Ο σχεδιασμός του είναι σχετικά απλός. Το κύριο μέρος του συστήματος είναι έμβολα που αλλάζουν τη θέση των εκκεντροφόρων, αλλάζοντας έτσι τον χρονισμό της βαλβίδας. Αυτά τα έμβολα αλληλεπιδρούν με τα γρανάζια του εκκεντροφόρου μέσω ενός οδοντωτού άξονα που συνδέεται με το έμβολο. Αυτά τα έμβολα κινούνται από την πίεση λαδιού.

Η συσκευή περιλαμβάνει ειδική ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, η λειτουργία της οποίας ελέγχεται από ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου (ECU). Οι πληροφορίες από τους αισθητήρες θέσης εκκεντροφόρου λαμβάνονται ως είσοδος. Αυτός ο αισθητήρας καθορίζει την τρέχουσα γωνιακή θέση των αξόνων. Τα ληφθέντα δεδομένα αποστέλλονται στη συνέχεια στην ECU για να συγκριθεί η ληφθείσα τιμή με μια δεδομένη γωνία.

Λόγω αυτών των αλλαγών στη θέση των εκκεντροφόρων, αλλάζει ο χρονισμός της βαλβίδας. Ως αποτέλεσμα, οι βαλβίδες ανοίγουν λίγο νωρίτερα από όσο θα έπρεπε ή λίγο αργότερα από ό,τι στην αρχική θέση των αξόνων.

Πώς λειτουργεί το σύστημα

Η BMW χρησιμοποιεί αυτή τη στιγμή την τεχνολογία VANOS (μεταβλητός έλεγχος εκκεντροφόρου) τέταρτης γενιάς στους κινητήρες της. Να σημειωθεί ότι η πρώτη γενιά αυτής της τεχνολογίας ονομαζόταν Single VANOS. Σε αυτό, ρυθμίστηκε μόνο ο εκκεντροφόρος εισαγωγής και οι φάσεις της εξάτμισης άλλαξαν σε βήματα (διακριτικά).

Η ουσία της λειτουργίας ενός τέτοιου συστήματος ήταν η εξής. Η θέση του εκκεντροφόρου εισαγωγής διορθώθηκε με βάση τα δεδομένα από τον αισθητήρα στροφών κινητήρα και τη θέση του πεντάλ γκαζιού. Εάν εφαρμόστηκε ελαφρύ φορτίο (χαμηλές σ.α.λ.) στον κινητήρα, οι βαλβίδες εισαγωγής άρχισαν να ανοίγουν αργότερα, γεγονός που με τη σειρά του κάνει τον κινητήρα να λειτουργεί πιο ομαλά.

Το πρώιμο άνοιγμα των βαλβίδων εισαγωγής στις μεσαίες στροφές του κινητήρα αυξάνει τη ροπή και βελτιώνει την κυκλοφορία των καυσαερίων στο θάλαμο καύσης, μειώνοντας την κατανάλωση καυσίμου και τις συνολικές εκπομπές ρύπων. Στις υψηλές στροφές του κινητήρα, οι βαλβίδες εισαγωγής ανοίγουν αργότερα, με αποτέλεσμα τη μέγιστη ισχύ. Τα πρώτα λεπτά μετά την εκκίνηση του κινητήρα, το σύστημα ενεργοποιεί μια ειδική λειτουργία, το κύριο πράγμα στο οποίο είναι η ελαχιστοποίηση του χρόνου προθέρμανσης.

Τώρα χρησιμοποιείται το λεγόμενο Double Vanos (Double Vanos). Σε αντίθεση με το σύστημα "Single", το διπλό ρυθμίζει τη λειτουργία των εκκεντροφόρων εισαγωγής και εξαγωγής και ο έλεγχος τους είναι πιο ομαλή. Μέσω της χρήσης ενός ενημερωμένου συστήματος, ήταν δυνατό να αυξηθεί σημαντικά η ροπή και η ισχύς του κινητήρα σε όλο το εύρος στροφών. Επιπλέον, σύμφωνα με το σχέδιο BiVanos, ένα μικρό μέρος των καυσαερίων μπορεί να ξανακαεί στον θάλαμο καύσης, γεγονός που, κατά συνέπεια, οδηγεί σε αύξηση της φιλικότητας προς το περιβάλλον του κινητήρα.

Τώρα όλα τα αυτοκίνητα της γερμανικής μάρκας χρησιμοποιούν το σύστημα Vanos τέταρτης γενιάς. Το κύριο χαρακτηριστικό αυτής της έκδοσης είναι ότι χρησιμοποιεί γρανάζια Vanos για τους εκκεντροφόρους εισαγωγής και εξαγωγής. Οι μηχανικοί της BMW έχουν κάνει το σύστημα πιο συμπαγές: τώρα ολόκληρος ο ενεργοποιητής βρίσκεται στους ίδιους τους οδοντωτούς τροχούς χρονισμού. Λοιπόν, γενικά, η τέταρτη γενιά του συστήματος είναι ουσιαστικά παρόμοια με το Single Vanos.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του Βάνου

Με όλα τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματά τους: υψηλότερη ροπή κινητήρα στις χαμηλές στροφές, σταθεροποίηση του κινητήρα στο ρελαντί, υψηλή απόδοση καυσίμου και υψηλή φιλικότητα προς το περιβάλλον, τα συστήματα VANOS έχουν επίσης μειονεκτήματα. Δεν είναι αρκετά αξιόπιστη.

Οι κύριες δυσλειτουργίες του Vanos

• Καταστροφή στεγανοποιητικών δακτυλίων. Αυτοί είναι δακτύλιοι εμβόλου λαδιού που ρυθμίζουν τη θέση των εκκεντροφόρων. Λόγω πολλών παραγόντων: υψηλών και χαμηλών θερμοκρασιών, διάφορες βλαβερές ουσίες που εισέρχονται στο καουτσούκ (το υλικό από το οποίο κατασκευάζονται οι δακτύλιοι), τελικά αρχίζει να χάνει τις ελαστικές του ιδιότητες και να ραγίζει. Γι' αυτό εξαφανίζεται η στεγανότητα στο εσωτερικό του μηχανισμού.
• Φθαρμένες ροδέλες και ρουλεμάν. Ο σχεδιασμός των εμβόλων λαδιού περιλαμβάνει μεταλλικά ρουλεμάν και ροδέλες. Με τον καιρό αρχίζουν να παραμορφώνονται, καθώς αρχικά έχουν χαμηλό περιθώριο ασφαλείας. Για να προσδιορίσετε εάν ένα ρουλεμάν (ή ροδέλα) πρέπει να αντικατασταθεί σε ένα σύστημα VANOS, πρέπει να ακούσετε πώς λειτουργεί ο κινητήρας. Εάν το ρουλεμάν ή η ροδέλα φθαρεί, ακούγεται ένας δυσάρεστος, μεταλλικός θόρυβος.
• Τσιπ και βρωμιά σε φλάντζες και έμβολα. Αυτή είναι η λεγόμενη παραμόρφωση μεταλλικών μερών. Μπορεί να προκληθεί από ένα μάλλον επιθετικό στυλ οδήγησης, χαμηλής ποιότητας λάδια/βενζίνη, καθώς και από υψηλά χιλιόμετρα. Εμφανίζονται εγκοπές και γρατσουνιές στην επιφάνεια των εμβόλων λαδιού ή των εκκεντροφόρων αερίου. Το αποτέλεσμα είναι απώλεια ισχύος/ροπής, ασταθές ρελαντί κινητήρα.

Εάν ο κινητήρας του αυτοκινήτου αρχίσει να δονείται στο ρελαντί, παρατηρείτε μάλλον αδύναμη επιτάχυνση σε όλο το εύρος στροφών, υπάρχει αύξηση στην κατανάλωση καυσίμου, θόρυβοι κροτάλισμα όταν ο κινητήρας λειτουργεί, πιθανότατα το VANOS χρειάζεται επείγουσα προσοχή. Τα προβλήματα εκκίνησης του κινητήρα, τα μπουζί και τα χτυπήματα είναι σαφές σημάδι κακής απόδοσης του συστήματος.

Παρά την αναξιοπιστία, η ανάπτυξη των Βαυαρών μηχανικών είναι πολύ χρήσιμη. Με τη χρήση του VANOS επιτυγχάνεται βελτιωμένη απόδοση κινητήρα, οικονομία και περιβαλλοντική συμβατότητα. Ο Vanos εξομαλύνει επίσης την καμπύλη ροπής σε όλο το εύρος λειτουργίας του κινητήρα.