Система VANOS (Variable Nockenwellen Steuerung), является важной частью современных моторов компании BMW, благодаря которой удается значительно уменьшить токсичность выхлопных газов, сократить расход топлива, увеличить крутящий момент двигателя на низких оборотах, а также увеличить его максимальную мощность на высоких. Эта система позволят мотору работать максимально стабильно на “холостых” оборотах, даже при низких температурах.

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. Таким образом, происходит регулирование фаз газораспределительного механизма (ГРМ). Регулирование это может происходить в диапазоне от 6 градусов опережения до 6 градусов запаздывания относительно верхней мертвой точки.

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.

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. Также, согласно схеме работы “БиВанос”, небольшая часть выхлопных газов может дожигаться повторно в камере сгорания, что, в свою очередь, ведет к повышению экологичности мотора.

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.

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.

Типичные неисправности и их симптомы

1) Разрушение уплотнительных колец. Речь идет о кольцах масляных поршней, которые регулируют положение распредвалов. Из-за многочисленных факторов – высокая/низкая температура, разные вредные вещества, которые попадают на резину, последняя начинает со временем терять свои эластичные свойства и трескаться. Именно из-за этого пропадает герметичность внутри механизма.

2) Износ шайб и подшипников. В конструкции масляных поршней есть металлические подшипники и шайбы. Со временем они также начинают деформироваться, так как изначально имеют небольшой запас прочности. Узнать, что вам нужно менять именно подшипник/шайбу в системе VANOS можно, прислушавшись к работе двигателя, – слышен неприятный, резкий металлический шум.

3)Сколы и загрязнения на фланцах и поршнях. Речь идет о деформации металлических частей. Виной этому может служить как довольно агрессивная манера езды, низкое качество масла/бензина, так и просто большой пробег. На лицевой кромке масляных поршней или газораспределительных валов образуются сколы и задиры. В результате чего появляется потеря мощности/крутящего момента, нестабильная работа двигателя в режиме холостого хода.

Если двигатель машины на холостом ходу начинает сильно вибрировать, замечен довольно плохой разгон во всем диапазоне оборотов, появляется повышенный расход топлива, металлические звуки при работе двигателя, то, скорее всего, система VANOS требует срочного внимания. Явным признаком плохой работы являются проблемы с запуском мотора, залив свечей и детонация.

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.

↑ VANOS/Double-VANOS. (англ.). Сайт bmw.com.
↑ Harald Unger. Der Beitrag des Ventiltriebs zur Reduzierung der CO2-Emission des Ottomotors // Valvetronic. — Landsberg am Lech: Die Bibliothek der Technik, 2004. — С. 16–19. — 263 с. — ISBN 978-3-478-93308-7.
↑ USautoparts VANOS.