Čo je systém VANOS od BMW, ako funguje

Systém VANOS (Variable Nockenwellen Steuerung) je dôležitou súčasťou moderných motorov BMW, vďaka ktorému je možné výrazne znížiť emisie výfukových plynov, znížiť spotrebu paliva, zvýšiť krútiaci moment motora v nízkych otáčkach a zvýšiť maximálny výkon vo vysokých otáčkach. Tento systém umožní motoru čo najstabilnejší chod na voľnobeh aj pri nízkych teplotách.

Čo je systém Vanos

Variable Nockenwellen Steuerung je nemecky pre variabilné ovládanie vačkových hriadeľov motora. Tento systém vymysleli inžinieri BMW. VANOS je v podstate systém variabilného časovania ventilov. Jeho zvláštnosť spočíva v tom, že je schopný meniť polohu vačkových hriadeľov vzhľadom na kľukový hriadeľ. Takto sú regulované fázy mechanizmu distribúcie plynu (GRM). Toto nastavenie je možné vykonať od 6 stupňov dopredu do 6 stupňov oneskorenia od hornej úvrati.

Zariadenie a hlavné prvky Vanosu

Systém VANOS je umiestnený medzi vačkovým hriadeľom a hnacím kolesom. Jeho dizajn je pomerne jednoduchý. Hlavnou časťou systému sú piesty, ktoré menia polohu vačkových hriadeľov, čím menia časovanie ventilov. Tieto piesty interagujú s ozubenými kolesami vačkového hriadeľa prostredníctvom ozubeného hriadeľa, ktorý je spojený s piestom. Tieto piesty sú poháňané tlakom oleja.

Súčasťou zariadenia je špeciálny solenoidový ventil, ktorého činnosť riadi elektronická riadiaca jednotka (ECU). Ako vstup sa berú informácie zo snímačov polohy vačkového hriadeľa. Tento snímač určuje aktuálnu uhlovú polohu hriadeľov. Prijaté dáta sú potom odoslané do ECU na porovnanie získanej hodnoty s daným uhlom.

V dôsledku týchto zmien polohy vačkových hriadeľov sa mení časovanie ventilov. V dôsledku toho sa ventily otvárajú o niečo skôr, ako by mali, alebo o niečo neskôr ako v počiatočnej polohe hriadeľov.

Ako systém funguje

BMW v súčasnosti vo svojich motoroch používa technológiu VANOS (variabilné ovládanie vačkového hriadeľa) štvrtej generácie. Treba si uvedomiť, že prvá generácia tejto technológie sa volala Single VANOS. V ňom sa reguloval iba sací vačkový hriadeľ a výfukové fázy sa menili postupne (diskrétne).

Podstata fungovania takéhoto systému bola nasledovná. Poloha sacieho vačkového hriadeľa bola korigovaná na základe údajov zo snímača otáčok motora a polohy plynového pedálu. Ak bolo na motor aplikované mierne zaťaženie (nízke otáčky), sacie ventily sa začali otvárať neskôr, čo zase robí motor plynulejším.

Včasné otváranie sacích ventilov pri stredných otáčkach motora zvyšuje krútiaci moment a zlepšuje cirkuláciu výfukových plynov v spaľovacej komore, čím sa znižuje spotreba paliva a celkové emisie. Pri vysokých otáčkach motora sa sacie ventily otvárajú neskôr a výsledkom je maximálny výkon. V prvých minútach po naštartovaní motora systém aktivuje špeciálny režim, pričom hlavnou vecou je minimalizovať čas zahrievania.

Teraz sa používa takzvaný Double Vanos (Double Vanos). Dvojka na rozdiel od systému „Single“ reguluje chod sacích a výfukových vačkových hriadeľov a ich ovládanie je plynulejšie. Použitím aktualizovaného systému bolo možné výrazne zvýšiť krútiaci moment a výkon motora v celom rozsahu otáčok. Okrem toho podľa schémy BiVanos môže byť malá časť výfukových plynov znovu spálená v spaľovacej komore, čo teda vedie k zvýšeniu ekologickej šetrnosti motora.

Teraz všetky autá nemeckej značky používajú štvrtú generáciu systému Vanos. Hlavnou črtou tejto verzie je, že pre sacie a výfukové vačkové hriadele používa prevody Vanos. Inžinieri BMW urobili systém kompaktnejším: teraz je celý ovládač umiestnený v samotných ozubených kolesách. Vo všeobecnosti je štvrtá generácia systému v zásade podobná Single Vanos.

Výhody a nevýhody Vanosu

So všetkými svojimi nepopierateľnými výhodami: vyšším krútiacim momentom motora pri nízkych otáčkach, stabilizáciou motora pri voľnobehu, vysokou spotrebou paliva a vysokou šetrnosťou k životnému prostrediu majú systémy VANOS aj nevýhody. Nie je dostatočne spoľahlivá.

Hlavné poruchy Vanosu

• Zničenie tesniacich krúžkov. Ide o olejové piestne krúžky, ktoré regulujú polohu vačkových hriadeľov. Vplyvom mnohých faktorov: vysokých a nízkych teplôt, rôznych škodlivých látok, ktoré sa dostávajú do gumy (materiál, z ktorého sú krúžky vyrobené), časom začne strácať svoje elastické vlastnosti a praskať. Preto zmizne tesnosť vo vnútri mechanizmu.
• Opotrebované podložky a ložiská. Konštrukcia olejových piestov zahŕňa kovové ložiská a podložky. Postupom času sa začnú deformovať, pretože spočiatku majú nízku mieru bezpečnosti. Ak chcete zistiť, či je potrebné vymeniť ložisko (alebo podložku) v systéme VANOS, musíte počúvať, ako motor beží. Ak je ložisko alebo podložka opotrebované, je počuť nepríjemný kovový zvuk.
• Úlomky a nečistoty na prírubách a piestoch. Ide o takzvanú deformáciu kovových častí. Môže to byť spôsobené skôr agresívnym štýlom jazdy, nekvalitným olejom / benzínom, ako aj vysokým počtom najazdených kilometrov. Na povrchu olejových piestov alebo plynových vačkových hriadeľov sa objavujú zárezy a škrabance. Výsledkom je strata výkonu/krútiaceho momentu, nestabilný chod motora na voľnobeh.

Ak motor auta začne vibrovať na voľnobeh, všimnete si skôr slabé zrýchlenie v celom rozsahu otáčok, zvýšenie spotreby paliva, klepavý zvuk pri chode motora, pravdepodobne si VANOS vyžaduje okamžitú pozornosť. Problémy pri štartovaní motora, zapaľovacie sviečky a nerovnosti sú jasným znakom slabého výkonu systému.

Napriek nespoľahlivosti je vývoj bavorských inžinierov veľmi užitočný. Vďaka použitiu VANOS sa dosahuje zlepšený výkon motora, hospodárnosť a ekologická kompatibilita. Vanos tiež vyhladzuje krivku krútiaceho momentu v celom prevádzkovom rozsahu motora.