Что такое VANOS на BMW: как работает, преимущества и недостатки

Vanos на bmw: что это значит

Системой VANOS, устанавливающейся на многие двигатели автомобилей марки BMW, специалисты называют электромеханические устройства, работающие с системой газораспределения движка. Основное предназначение устройства – оптимизация газораспределительных процессов в силовом агрегате. Использование системы VANOS в двигателе позволило производителям BMW:

1. Значительно уменьшить расход топлива двигателей при их работе на средних оборотах.
2. Стабилизировать работу движков на холостых оборотах при отрицательных температурах.
3. Снизить количество поступающих в выхлопную трубу (и, как следствие, в атмосферу) вредных веществ.
4. Достичь максимального значения крутящего момента на средних оборотах.
5. Увеличить мощность движка на высоких оборотах.
6. Обеспечить моторам более плавный рост мощности при повышении оборотов.

Интересно! Впервые систему VANOS стали устанавливать на «пятёрки» «БМВ» в середине 90-х. Со временем конструкция устройства подвергалась неоднократной модернизации, и сегодня на автомобили марки ставится уже четвёртое поколение систем VANOS. Отличительной чертой этого поколения можно назвать шестерёнчатую систему регулирования распредвалов.

Что такое ванос в двигателе

Variable Nockenwellen Steuerung переводится с немецкого, как переменное управление распределительными валами двигателя. Придумали эту систему инженеры BMW. VANOS по своей сути является системой изменения фаз газораспределения. Ее особенность заключается в том, что она способна изменять положение распредвалов, по отношению к коленчатому валу.

Bmw 5 (e39) | проверка системы evap | бмв 5

Bmw 5 (e39) | система улавливания топливных испарений (evap) – общая информация, проверка состояния и замена компонентов | бмв 5

Bmw 5 (e39) | система улавливания топливных испарений (evap) | бмв 5

Система улавливания топливных испарений (EVAP)

Общая информация

Система EVAP аккумулирует скапливающиеся в системе питания за время стоянки автомобиля
топливные испарения и обеспечивает вывод их во впускной тракт для сжигания в процессе
нормального функционирования двигателя.


Схема функционирования системы улавливания топливных испарений (EVAP)

Усовершенствование системы производится непрерывно по мере ужесточения требований
предъявляемых к защите окружающей среды.

В состав системы входят угольный адсорбер, электромагнитный клапан управления
продувкой адсорбера, запорный клапан, соединительные линии и пр.

Скапливающиеся в баке топливные испарения выводятся в угольный адсорбер по испарительным
линиям. Запорный клапан встроен в топливные линии.

Управление функционированием клапана продувки адсорбера осуществляет ECM, выбирая
наиболее оптимальный для продувки момент, исходя из рабочих параметров двигателя,
а также информации, поставляемой датчиками температуры и расхода топлива.

Электромагнитный клапан управления давлением включен в испарительную линию топливного
бака и служит для контроля давления/разрежения в баке на основании сигналов, выдаваемых
на ECM установленным в баке датчиком давления.

Запорный топливный клапан

На полноприводных моделях запорный клапан встроен непосредственно в испарительную
трубку крышки топливного бака. Подъем уровня топлива в баке приводит к запиранию
отверстия в крышке, оставляя ему единственный выход через испарительную трубку
в угольный адсорбер.

Конструкция запорного топливного клапана

Крышка заливной горловины топливного бака

Встроенный в крышку заливной горловины предохранительный клапан служит для предотвращения
образования в баке чрезмерно глубокого разрежения вследствие нарушения проходимости
испарительных линий.

В нормальных условиях крышка закрывает горловину абсолютно герметично за счет
резинового уплотнения, прижимаемого по всему периметру горловины, а также благодаря
тому, что клапан (А) остается плотно прижатым пружиной к своему седлу.

Конструкция предохранительного клапана крышки заливной горловины топливного
бака

При возрастании глубины разрежения в баке атмосферное давление отжимает пружину
вниз, что приводит к открыванию клапана. В результате давление выравнивается за
счет того, что внутрь бака проникает наружный воздух.

Угольный адсорбер

Общая информация

Угольный адсорбер заполнен активированным углем и служит для временной аккумуляции
топливных испарений и продувается по сигналу ECM при открывании специального электромагнитного
клапана (см. ниже). Из адсорбера топливные испарения поступают в во впускной трубопровод
и сжигаются в процессе нормального функционирования двигателя.

Конструкция угольного адсорбера

Снятие и установка

Установка производится в обратном порядке. Проследите, чтобы крепеж был затянут
с требуемым усилием (

23 ± 7 Нм

).

Электромагнитный клапан управления продувкой угольного адсорбера

Общая информация

Клапан включен в испарительную линию, соединяющую адсорбер с корпусом дросселя, со стороны впускного трубопровода. Управление продувкой осуществляет ECM, основываясь на информации о текущих эксплуатационных параметрах (температура охлаждающей жидкости, обороты двигателя, скорость движения, и т.п.). Продувка производится при запущенном двигателе, за исключением определенных условий, таких например, как работа на холостых оборотах.

Снятие и установка

Установка производится в обратном порядке. Проследите, чтобы крепеж был затянут
с требуемым усилием (

15.7 ± 1.5 Нм

).

Двухходовый клапан

Двухходовой клапан включен в испарительную линию, соединяющую угольный адсорбер
с топливным баком.

Конструкция двухходового клапана

Когда давление в баке превышает некоторое установленное значение, развиваемое
пружиной усилие, преодолевается и клапан открывается, при этом находящиеся в баке
под давлением испарения отводятся в адсорбер, где аккумулируются в порах наполнителя.

При опускании давления клапан закрывается, однако воздух, проникающий в систему
через входной порт адсорбера, продолжает проникать в бак через маленькое отверстие
в торце клапана, предотвращая образование чрезмерного разрежения.

Электромагнитный клапан управления давлением

Клапан включен в испарительную линию, соединяющую топливный бак с угольным адсорбером
и позволяет ECM осуществлять контроль давления внутри бака.


Конструкция клапана управления давлением

При работающем двигателе ECM по сигналу от помещенного внутрь бака датчика отслеживает
давление в баке. При превышении этим давлением некоторого предельного значения
модуль управления выдает специальную команду на перемещение плунжера внутри рассматриваемого
клапана, осуществляя тем самым сброс давления.

При заглушенном двигателе клапан работает как обычный двухходовой клапан (см.
выше).

Электромагнитный клапан управления вентиляцией

Вентиляционный клапан установлен во впускном порту адсорбера, соединяющим его
внутреннюю емкость с атмосферой.

Конструкция электромагнитного клапана управления вентиляцией

В нормальном состоянии клапан открыт и наружный воздух свободно проникает в адсорбер.
При выявлении признаков утечки топливных испарений в атмосферу ECM выдает сигнал
на закрывание клапана, при этом его шток перемещается вправо, перекрывая входной
порт адсорбера.

Воздушный фильтр

Топливный фильтр установлен во впускном порту электромагнитного клапана управления
вентиляцией адсорбера и служит для очистки всасываемого внутрь последнего воздуха.

Конструкция воздушного фильтра

Как работает система

На данный момент компания BMW использует в своих моторах технологию переменного управления распредвалом (VANOS) четвертого поколения. Стоит отметить, что первое поколение данной технологии называлось Single VANOS. В нем регулированию подвергался только впускной распредвал, а фазы выпуска изменялись дискретно, т.е. скачками.

Суть работы такой системы заключалась вот в чем. Положение впускного распредвала регулировалось в соответствии с оборотами двигателя и данным датчика положения педали акселератора. Если на мотор подавалась небольшая нагрузка (низкие обороты), то впускные клапаны начинали открываться позднее, что, в свою очередь, делает работу мотора на холостом ходу более ровной.

Раннее открытие впускных клапанов на средних оборотах двигателя позволяет повысить величину крутящего момента, а также улучшить циркуляцию выхлопных газов в камере сгорания, что, в свою очередь, уменьшает общий расход топлива и токсичность отработавших газов.

Высокие обороты мотора заставляют впускные клапаны открываться позже, в результате чего достигается максимальная мощность. В первые несколько минут после старта работы мотора, система активирует особый режим, суть которого в том, чтобы максимально уменьшить время прогрева.

Сейчас используется так называемый Double Vanos. В отличие от “однованосной системы”, в двойной регулируется работа впускных и выпускных распределительных валов, а их управление происходит более плавно, без рывков. Благодаря использованию обновленной системы удалось существенно поднять крутящий момент и мощность мотора во всем диапазоне его оборотов.

Сейчас во всех автомобилях немецкого бренда используется система Vanos четвертого поколения. Ключевая особенность этой версии состоит в том, что в ней используются Vanos-шестерни впускного/выпускного распредвалов. Инженеры BMW сделали систему более компактной – теперь весь исполнительный механизм находится в самих звездочках ГРМ. Ну а в целом, четвертое поколение системы по принципу работы схоже с Single Vanos.

Как устроен и из чего состоит

VANOS находится между распредвалом и шестерней привода. Конструкция ее относительно проста. Главной частью системы являются поршни, которые изменяют положение распредвалов, меняя тем самым фазы газораспределения. Эти поршни взаимодействуют с шестернями распредвалов с помощью зубчатого вала, который соединяется с поршнем. Ход этих поршней обеспечивается за счет давления масла.

В конструкции предусмотрен специальный электромагнитный клапан, работой которого “заведует” электронный блок управления двигателем (ECU). В качестве входных данных берется информация с датчиков положения распредвалов. Благодаря этому датчику определяется текущее угловое положение валов. Затем полученные данные отправляются в ECU для сравнения полученного значения с заданным углом.

Благодаря этим изменениями в положении распредвалов и происходит изменение фаз газораспределения. В результате чего, клапаны или открываются несколько раньше положенного, или несколько позже, нежели в изначальном положении валов.

Плюсы и минусы vanos

При всех своих безусловных плюсах – повышение крутящего момента мотора на низких оборотах, стабилизация работы мотора в режиме холостого хода, существенная экономия топлива и высокая экологичность, у систем VANOS есть и минусы. Она недостаточно надежная.

Полезное видео

Ознакомьтесь с дополнительной информацией о работе “ВАНОСа” на видео ниже:

Несмотря на свою ненадежность, разработка баварских инженеров является очень полезной. Благодаря использованию VANOS достигается улучшение показателей мощности, экономичности и экологичности мотора. Также Ванос выравнивает кривую крутящего момента на всем диапазоне работы двигателя.

Преимущества и недостатки

Как и большинство дополнительных систем, VANOS имеет свои плюсы и минусы. Безусловно, она помогает выжимать из силового агрегата его максимальную мощность, увеличивает экологичность и экономичность его работы, однако если бы всё было так радужно, эта и подобная ей системы ставились бы на все автомобили без исключения. Почему же такого не происходит?

Ответ достаточно прост: использование VANOS зачастую достаточно дорого обходится владельцам автомобилей. Взять, к примеру, самую распространённую неисправность устройства: износ уплотнительных колец поршней, регулирующих распредвалы. Компания не берётся менять изношенные вследствие длительной эксплуатации в агрессивной среде детали, а предлагает лишь полную замену узла.

Справка. На износ уплотнительных колец может указывать то, что двигатель для достижения определённого уровня мощности начинает «требовать» всё большего количества оборотов.

Кроме колец, достаточно быстро изнашиваются также шайбы и подшипники поршней VANOS. Как и в предыдущем случае, официальные сервисные центры не производят их замену, предлагая водителям попросту купить новый блок. Кроме того, деформироваться могут даже металлические части блока.

Износ подшипников и шайб поршней «Ваноса» внешне может проявиться в виде неприятного металлического шума при работе движка. Если же изношены сами поршни, начинаются «просадки» в мощности и меняется звук нормальной работы движка.

Ремонт vanos сегодня нецелесообразен, в большинстве случаев производится его замена.

Техцентр Мир BMW имеет значительный опыт ремонта системы VANOS на BMW с двигателями серии: M52, M54, M62, N46. Отметим, что на двигателях N52, N53, N54, N62 и N63 осуществляется только замена VANOS, в других случаях возможен ремонт, но этот момент необходимо решить с мастером, который после диагностики ДВС предложит вам оптимальное решение по устранению проблемы с Ванос вашего БМВ.

Рекомендуем следующую последовательность действий при проблемах/неиспраностях с системой VANOS:

1. Промывка смазочной системы двигателя специальным очистителем для растворения отложений в масляных каналах.
2. Замена моторного масла с масляным фильтром.
3. Промывка соленоидов VANOS на ультразвуковом стенде.
4. Промывка или замена обратных клапанов VANOS.
5. Сброс адаптаций и коррекций блока управления двигателем.
6. Повторная диагностика через 100 км пробега.

Этот метод позволит менее затратно устранить проблемы с VANOS. Если же ошибка останется и будет отсутствовать тяга мотора, то необходим ремонт системы Ванос, который включает: замена исполнительных узлов VANOS, цепи ГРМ, натяжителя и планок натяжителя.

Симптомы неисправностей для замены vanos:

• Глохнущий двигатель на “холодную”.
• Тяжелый набор оборотов.
• Пропадание тяги во время набора оборотов.
• Плавающие обороты на холодном двигателе.
• Увеличенный расход топлива.
• Громкая работа Vanos (стук, шум).
• Уменьшение крутящего момента – плохая тяга, особенно на низких оборотах до 3000 об/мин.

Если какие-либо из симптомов вы заметили на вашем БМВ, то обратитесь в сервис на диагностику, проконсультируйтесь и запишитесь на ремонт или замену Vanos по телефону 7 495 967-98-97