Hvad er VANOS-systemet fra BMW, hvordan virker det
Indhold
VANOS-systemet (Variable Nockenwellen Steuerung) er en vigtig komponent i moderne BMW-motorer, takket være hvilket det er muligt at reducere udstødningsemissionerne betydeligt, reducere brændstofforbruget, øge motorens drejningsmoment ved lave omdrejninger og øge maksimal effekt ved høje omdrejninger. Dette system vil gøre det muligt for motoren at køre så stabilt som muligt i tomgang, selv ved lave temperaturer.
Hvad er Vanos-systemet
Variable Nockenwellen Steuerung er tysk for variabel styring af motorens knastaksler. Dette system blev opfundet af BMW ingeniører. VANOS er i bund og grund et variabelt ventiltimingssystem. Dens ejendommelighed ligger i, at den er i stand til at ændre positionen af knastakslerne i forhold til krumtapakslen. Således er faserne af gasdistributionsmekanismen (GRM) reguleret. Denne justering kan foretages fra 6 grader frem til 6 grader forsinket fra øverste dødpunkt.
Enheden og hovedelementerne i Vanos
VANOS-systemet er placeret mellem knastakslen og drivgearet. Dens design er relativt simpelt. Hoveddelen af systemet er stempler, der ændrer positionen af knastakslerne og derved ændrer ventiltimingen. Disse stempler interagerer med knastakseltandhjulene gennem en fortandet aksel, der forbinder stemplet. Disse stempler drives af olietryk.
Enheden inkluderer en speciel magnetventil, hvis drift styres af en elektronisk styreenhed (ECU). Information fra knastakselpositionssensorerne tages som input. Denne sensor bestemmer den aktuelle vinkelposition for akslerne. De modtagne data sendes derefter til ECU'en for at sammenligne den opnåede værdi med en given vinkel.
På grund af disse ændringer i positionen af knastakslerne ændres ventiltimingen. Som et resultat åbner ventilerne lidt tidligere, end de burde, eller lidt senere end i akslernes udgangsposition.
Sådan fungerer systemet
BMW bruger i øjeblikket fjerde generations VANOS-teknologi (variabel knastakselstyring) i sine motorer. Det skal bemærkes, at den første generation af denne teknologi blev kaldt Single VANOS. I den var kun indsugningsknastakslen reguleret, og udstødningsfaserne blev ændret i trin (diskret).
Essensen af driften af et sådant system var som følger. Positionen af indsugningsknastakslen blev korrigeret baseret på data fra motorhastighedssensoren og positionen af speederpedalen. Hvis en let belastning (lavt omdrejningstal) blev påført motoren, begyndte indsugningsventilerne at åbne senere, hvilket igen får motoren til at køre mere jævnt.
Tidlig åbning af indsugningsventilerne ved mellemstore motorhastigheder øger drejningsmomentet og forbedrer udstødningsgascirkulationen i forbrændingskammeret, hvilket reducerer brændstofforbruget og de samlede emissioner. Ved høje motorhastigheder åbner indsugningsventilerne senere, hvilket resulterer i maksimal effekt. I de første minutter efter start af motoren aktiverer systemet en speciel tilstand, hvor det vigtigste er at minimere opvarmningstiden.
Nu bruges de såkaldte Double Vanos (Double Vanos). I modsætning til "Single"-systemet regulerer den dobbelte drift af indsugnings- og udstødningsknastakslerne, og deres kontrol er mere jævn. Ved brug af et opdateret system var det muligt at øge drejningsmomentet og motoreffekten markant gennem hele omdrejningsområdet. Derudover kan en lille del af udstødningsgasserne i henhold til BiVanos-ordningen genbrændes i forbrændingskammeret, hvilket følgelig fører til en stigning i motorens miljøvenlighed.
Nu bruger alle biler af det tyske mærke fjerde generation Vanos-system. Det vigtigste ved denne version er, at den bruger Vanos gear til indsugnings- og udstødningsknastakslerne. BMW-ingeniører har gjort systemet mere kompakt: Nu er hele aktuatoren placeret i selve tandhjulene. Nå, generelt ligner fjerde generation af systemet grundlæggende Single Vanos.
Fordele og ulemper ved Vanos
Med alle deres ubestridelige fordele: højere motormoment ved lave omdrejninger, stabilisering af motoren i tomgang, høj brændstofeffektivitet og høj miljøvenlighed, har VANOS-systemerne også ulemper. Hun er ikke pålidelig nok.
De vigtigste funktionsfejl i Vanos
- Ødelæggelse af tætningsringe. Det er oliestempelringe, der regulerer positionen af knastakslerne. På grund af mange faktorer: høje og lave temperaturer, forskellige skadelige stoffer, der kommer ind i gummiet (materialet, som ringene er lavet af), begynder det til sidst at miste sine elastiske egenskaber og revne. Derfor forsvinder tætheden inde i mekanismen.
- Slidte skiver og lejer. Udformningen af oliestempler omfatter metallejer og skiver. Med tiden begynder de at deformeres, da de i starten har en lav sikkerhedsmargin. For at afgøre, om et leje (eller skive) skal udskiftes i et VANOS-system, skal du lytte til, hvordan motoren kører. Hvis lejet eller skiven er slidt, høres en ubehagelig, metallisk støj.
- Spåner og snavs på flanger og stempler. Dette er den såkaldte deformation af metaldele. Det kan være forårsaget af en ret aggressiv kørestil, olie/benzin af lav kvalitet samt høje kilometertal. Der opstår hak og ridser på overfladen af oliestempler eller gasknastaksler. Resultatet er tab af kraft/drejningsmoment, ustabil motor i tomgang.
Hvis bilens motor begynder at vibrere i tomgang, bemærker du en ret svag acceleration i hele omdrejningsområdet, der er en stigning i brændstofforbruget, raslende lyde, når motoren kører, sandsynligvis trænger VANOS til akut opmærksomhed. Problemer med at starte motoren, tændrør og bump er et tydeligt tegn på dårlig systemydelse.
På trods af upålideligheden er udviklingen af de bayerske ingeniører meget nyttig. Ved at bruge VANOS opnås forbedret motorydelse, økonomi og miljøkompatibilitet. Vanos udjævner også momentkurven i hele motorens driftsområde.
