Система vanos bmw принцип работы
Что такое VANOS на BMW
В этой статье мы расскажем, что такое VANOS на BMW, для чего он нужен, и какие проблемы с ним могут быть связаны. Это одно из тех неординарных технических решений, что придают баварским автомобилям такой строптивый, агрессивный характер. Почитать о ВАНОСе полезно всем автолюбителям, а уж для поклонников BMW это обязательное знание. Учитывая те неприятности, которые таит эта относительно небольшая часть двигателя.
Что такое VANOS в двигателе
Как выглядит VANOS на двигателе BMW.
Это электромеханическое устройство, которое стыкуется с газораспределительной системой двигателя. Нетрудно догадаться, что ВАНОС и нужен для того, чтобы управлять газораспределительными фазами — так достигается большая эффективность работы мотора. Вот чем он полезен:
- ощутимо уменьшается расход топлива в крейсерском (среднем) диапазоне оборотов;
- отработанные газы становятся чище, токсичных веществ в них меньше;
- двигатель очень стойко работает на холостых оборотах даже при низких температурах;
- график роста мощности в зависимости от оборотов становится более плавным;
- на средних оборотах достигается максимальный крутящий момент;
- при высоких оборотах добавляется изрядное количество мощности.
VANOS впервые появился в середине 90-х годов на модели BMW 5 серии, и с тех пор несколько раз совершенствовался. Сейчас на всех двигателях BMW установлена система ВАНОС 4 поколения, которая отличается шестерёнчатой системой регулирования распредвалов.
Как работает VANOS
Соленоид VANOS открывается и позволяет сдвинуть вал.
Конструкция блока VANOS относительно нехитрая: есть масляные поршни, управляемые электронным блоком, которые воздействуют на газораспределительные валы и изменяют их положение в ту или другую сторону. Соответственно этим изменениям, меняются фазы газораспределения на 6° опережения или запаздывания. То есть, клапаны начинают открываться или несколько раньше, или несколько позже, нежели в изначальном положении валов.
Первые версии системы назывались Single VANOS — регулировалось положение только впускного распределительного вала, а фазы впуска изменялись дискретно, т.е. скачками. На более новых (начиная с конца 90-х годов) BMW используется уже Double VANOS. Здесь регулируются фазы и впуска, и выпуска, и регулировка происходит плавно, без рывков. Дополнительно к ВАНОСу ещё устанавливается Valvetronic — электронная система регулировки длины хода клапанов. Схема работы VANOS примерно следующая:
- После запуска двигателя VANOS работает в специальном режиме, чтобы уменьшить время прогрева мотора и каталитического нейтрализатора.
- С достижением рабочей температуры активируется стандартный режим низких оборотов — клапаны открываются с некоторой задержкой, чтобы двигатель работал стабильнее и выдавал больше мощности.
- По мере роста оборотов клапаны открываются всё раньше и раньше, пока на крейсерском уровне не уходят «в минус», как результат — максимум крутящего момента и ещё немного сверху. Плюс экономия топлива за счёт дожигания выхлопных газов.
- Дальнейшая акселерация снова увеличивает задержки, и на высоких оборотах двигателя фазы снова становятся запаздывающими, как при низких оборотах (но не совсем).
Плюсы и минусы VANOS
Что и говорить, система получилась очень удачной с точки зрения выжима из двигателя максимума потенциала, а также экономичности и экологичности его работы. Но, как это часто бывает, жирные плюсы обернулись не менее внушительными минусами. ВАНОС серьёзно снижает надёжность и долговечность двигателя. При этом решение проблем, связанных с этой системой, влетает в копеечку.
Разрушение уплотнительных колец
Слабейшее место — уплотнительные кольца масляных поршней, что регулируют положение распредвалов. Высокие температуры и агрессивная химия разрушают резиновый материал этих колец. Двигатель словно теряет силы, требуя для выдачи определённой мощности всё более высоких оборотов. И что самое неприятное — BMW не меняет эти кольца отдельно, только узел VANOS полностью. Приходится искать альтернативы и обращаться к неофициальным СТО.
Износ шайб и подшипников
И снова масляные поршни — их подшипники и шайбы изготовляются не из самого прочного металла, так что со временем блок ВАНОС начинает хуже исполнять свои обязанности. Плюс к звуку работы двигателя примешивается неприятный, резкий металлический шум. И снова BMW не предлагает никаких отдельных подшипников! Поэтому тем, кто не желает выложить за новый блок несколько десятков тысяч рублей, стоит заказать их у сторонних производителей.
Сколы и загрязнения на фланцах и поршнях
При агрессивном стиле езды, загрязнениях в масле и бензине, и просто достаточно большом пробеге можно наткнуться на проблемы с деформацией металлических частей блока. На лицевой кромке масляных поршней или газораспределительных валов появляются сколы и задиры. Это приводит к просадкам мощности и крутящего момента, провалам холостого хода, изменению звука работы мотора.
Схожие негативные эффекты вызываются и отложением загрязнений на рабочих механизмах блока VANOS. Ещё вариант: нарушения целостности электропроводки — банально оборвался или отсоединился провод. К счастью, такие проблемы несложно решить даже в гаражных условиях, предварительно ознакомившись с точными инструкциями.
Обслуживание ВАНОС
При регулярном техническом осмотре все потенциальные проблемы с блоком отлавливаются и решаются ещё на начальной стадии, так что профилактика — лучшее средство сохранения денег в кошельке. Игнорировать вышеперечисленные симптомы — себе дороже. Ведь VANOS вплотную взаимодействует с двигателем, и неисправности блока цепной реакцией влекут за собой неисправности мотора.
Своевременная прочистка и замена расходников блока сохраняет показатели двигателя на уровне свежекупленной машины. Так что лучше относиться к этому продукту технического прогресса с должным вниманием, и не вестись на уловки BMW, меняя целый блок из-за порвавшейся резиночки.
Принцип работы системы Vanos
VANOS (Variable Nockenwellen Steuerung) - это технология, разработанная компанией BMW в тесном сотрудничестве с Continental Teves.
Узнать стоимость ремонта ваноса >>>здесь.
Система газораспределения VANOS изменяет положение распределительного вала (валов) относительно коленчатого вала, тем самым регулируя фазы ГРМ (газораспределительного механизма) в процессе работы. Эта регулировка варьируется от 6 градусов опережения до 6 градусов запаздывания от ВМТ (верхней мёртвой точки).
Система Vanos BMW совершенствовалась с момента своего появления, и на сегодняшний день различают несколько её поколений.
1 – поколение. SINGLE VANOS или одинарный Ванос
Single VANOS впервые появился в 1992 году на двигателе BMW M50tu, который изначально устанавливался на 5-й серии.
Система Ванос - это комбинированная гидро-механическая система под управлением электронного блока DME. В системе VANOS первого поколения регулируется только положение впускного распределительного вала относительно коленвала, что повышает величину крутящего момента на низких оборотах.
Принцип работы Single Vanos
Система VANOS изменяет положение впускного распределительного вала в соответствии с оборотами двигателя и датчика положения педали акселератора. При низких оборотах двигателя впускные клапана открываются позднее, что улучшает стабильность холостого хода. На средних оборота х впускные клапана открываются гораздо раньше, что повышает крутящий момент и циркуляцию выхлопных газов внутри камеры сгорания, уменьшая тем самым расход топлива и токсичность выхлопных газов. Наконец, при высоких оборотах двигателя открытие впускных клапанов снова запаздывает для достижения максимальной мощности.
Таким образом, система Ванос значительно расширяет возможности управления выхлопными газами (рециркуляцией), улучшает наполнение цилиндров, повышает крутящий момент, стабилизирует холостой ход и обеспечивает экономию топлива.
2 – поколение. DOUBLE VANOS или двойной Ванос
Double VANOS впервые появился на двигателе S50B32 в 1996 году. Позже эта система стала устанавливаться на рядные 6-цилиндровые двигатели M52tu и далее перекочевала без изменений на двигатели M54 и M56.
Double VANOS в отличие от Single Vanos регулирует уже положение обоих распредвалов, впускного и выпускного, в зависимости от оборотов двигателя и положения педали акселератора, что значительно повышает крутящий момент и мощность.
Одной из особенностей системы Double VANOS является то, что система направляет часть выхлопных газов обратно во впускной коллектор строго индивидуально при разных режимах работы. Этот процесс называется "внутренний" EGR, позволяющий дожигать небольшие дозы выхлопных газов повторно для улучшения экологичности двигателя.
Принцип работы Double Vanos
Принцип работы Double Vanos схож с Single Vanos по части управления впускными клапанами, а именно: при низких оборотах двигателя впускные клапана открываются позднее, что улучшает стабильность холостого хода; на средних оборотах впускные клапана открываются гораздо раньше, что повышает крутящий момент и циркуляцию выхлопных газов внутри камеры сгорания, уменьшая тем самым расход топлива и токсичность выхлопных газов; при высоких оборота х двигателя открытие впускных клапанов снова запаздывает для достижения максимальной мощности.
Но вдобавок у системы Дабл Ванос происходит более точное и продуктивное регулирование количеством отработавших газов, направляемых на дожигание обратно в цилиндры, и осуществляется лучшая продувка камеры сгорания.
Также на этапе прогрева система работает в особом режиме, позволяющим быстрее прогреть каталитические нейтрализаторы до рабочей температуры. Всё это позволяет достичь лучших показателей мощности, экономичности, экологичности и величины крутящего момента.
3 – поколение. Vanos-шестерни впускных рапредвалов
Vanos-шестерни впервые появились на двигателе V8 M62TU в 1998 году.
Система с Vanos-шестернями по принципу работы схожа с Single Vanos, то есть регулирует положение только впускных распредвалов, но имеет более совершенную и компактную конструкцию за счёт помещения всего исполнительно механизма внутрь шестерён (звёздочек) ГРМ.
Принцип работы Vanos-шестерён
Принцип работы Ванос-шестерён практически полностью копирует работу Single Vanos, поэтому повторно расписывать его не стоит.
4 – поколение. Vanos-шестерни всех распредвалов
Эта система является логическим продолжением систем Ванос третьего поколения, то есть включает в себя управляющие шестерни на впускных и выпускных распредвалах.
Как работает и для чего нужна система VANOS от BMW
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.
Плюсы и минусы Vanos
Типичные неисправности и их симптомы
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.
Полезное видео
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.
Что такое система VANOS от BMW, как она работает
Что представляет из себя система Vanos
Устройство и основные элементы Ванос
Система VANOS находится между распределительным валом и шестерней привода. Ее конструкция относительно проста. Основная часть системы это поршни, которые изменяют положение распределительных валов, тем самым изменяя фазы газораспределения. Эти поршни взаимодействуют с шестернями распределительного вала с помощью зубчатого вала, который соединяется с поршнем. Эти поршни приводятся в действие давлением масла.
В устройство входит специальный электромагнитный клапан, работа которого контролируется электронным блоком управления (ЭБУ). Информация с датчиков положения распределительного вала принимается в качестве входных данных. Этот датчик определяет текущее угловое положение валов. Затем полученные данные отправляются в ЭБУ для сравнения полученного значения с заданным углом.
Из-за этих изменений положения распределительных валов происходит изменение фаз газораспределения. В результате клапаны открываются немного раньше, чем должны, или немного позже чем в исходном положения валов.
Принцип работы системы
В настоящее время BMW использует в своих двигателях технологию VANOS (переменное управление распределительным валом) четвертого поколения. Следует отметить, что первое поколение этой технологии называлось Single VANOS. В ней регулировался только впускной распредвал а фазы выпуска изменялись ступенями (дискретно).
Суть работы такой системы заключалась в следующем. Положение впускного распределительного вала корректировалось на основе данных от датчика частоты вращения двигателя и положения педали акселератора. Если к двигателю прикладывали небольшую нагрузку (низкие обороты), впускные клапаны начинали открываться позднее, что, в свою очередь, делает работу двигателя более плавной.
Раннее открытие впускных клапанов на средних оборотах двигателя позволяет увеличить крутящий момент и улучшить циркуляцию выхлопных газов в камере сгорания, снижая расход топлива и общие выбросы. При высоких оборотах двигателя впускные клапаны открываются позже, что приводит к максимальной мощности. В первые минуты после запуска двигателя система активирует специальный режим, главное в котором минимизировать время прогрева.
Сейчас все автомобили немецкой марки используют систему Vanos четвертого поколения. Главная особенность этой версии в том, что в ней используются шестерни Vanos для впускных и выпускных распредвалов. Инженеры BMW сделали систему более компактной: теперь весь исполнительный механизм находится в самих звездочках ГРМ. Ну а в целом четвертое поколение системы принципиально похоже на Single Vanos.
Преимущества и недостатки Vanos
При всех своих неоспоримых достоинствах: более высокий крутящий момент двигателя на низких оборотах, стабилизация двигателя на холостом ходу, высокая топливная экономичность и высокая экологичность, системы VANOS также имеют недостатки. Она недостаточно надежная.
Основные неисправности Ванос
Несмотря на ненадежность, разработка баварских инженеров очень полезна. Благодаря использованию VANOS достигается улучшение характеристик двигателя, экономичности и экологической совместимости. Vanos также сглаживает кривую крутящего момента во всем рабочем диапазоне двигателя.
Для чего нужен клапан ваноса
Для осуществления регулируемого управления распределительным валом путем изменения газораспределение в двигателе конструкторами Баварских моторных заводов (проще говоря – БМВ) было разработано решение — специальный клапан ваноса (vanos) – от немецкого variable Nockenwellensteuerung.
Назначение и виды клапана VANOS
Находится это устройство непосредственно в двигателе и бывает двух видов – однопоршневой на впускные клапаны и двухпоршневой на впуск и выпуск. Впервые применили технологию в 1992 году и с каждым годом она только совершенствуется.
Бесперебойная работа клапана ванос обеспечивает автомобилю плавность холостого хода, «мягкую» мощность и оптимальное распределение крутящего момента. «Побочными» эффектами работы оборудования является уменьшение расхода топлива и объемы оксидов азота и углерода в выхлопных газах, двигатель полностью раскрывает потенциал мощности.
Клапан ваноса, возможные неисправности
В целом клапан ванос на БМВ – надежный механизм, но вот его составляющие поддаются износу. Болевой точкой устройства являются уплотнители и подшипники. Рассмотрим самые распространенные поломки.
- Неисправность проявляется в позднем запуске клапана Vanos и дальнейшем его отключении. Такая проблема связана с истечением гарантийного срока службы уплотнительных колец после преодоления отметки в 50 тысяч км на одометре. Материал уплотнителя не выдерживает агрессивных сред (сильные морозы, резкие перепады температуры), в связи с чем распадается, нарушая герметичность механизма. БМВ не выпускает специальных ремкомплектов, поэтому искать замену резинкам придется самому.
- При работе двигателя слышны стук и стрекотание – это свидетельство того, что износились игольчатые подшипники клапана. Обычная замена этих элементов на новые полностью решает проблему.
- Заедание механизмов клапана ванос, что влечет за собой полное отключение системы. Причиной проблемы часто является образование микротрещин и заусенцев на фланце распределительного вала. Обычное шлифование мелкозернистой наждачной бумагой самого элемента устранит неисправность.
- На более новых моделях BMW используется электромагнитный клапан vanos. Поломки такого механизма проявляются в снижении параметров мощности, равномерности холостого хода или посторонних звуков. Причина может крыться в появлении неровностей на кромке поршня либо в обрыве питающего клапан кабеля. Шлифовка или замена детали в первом случае и восстановление проводки во втором полностью решают проблему.
Совет владельцам BMW
При отчетливом постоянном стуке под капотом, заметном снижении мощности двигателя и проблемами с холостым ходом придется снимать и разбирать клапан ваноса. Сделать это под силу любому автомобилисту с помощью стандартного набора инструментов.
Проверить степень износа можно простым вдавливанием управляющего поршня. Если он беспрепятственно погружается и выталкивается назад пружиной, достаточно будет заменить уплотнительные кольца.
В обратном случае необходимо зашкурить сам элемент и цилиндр или полностью заменить движущий элемент. Решение проблем электромагнитным клапаном ванос начинать стоит с проверки целостности проводки. Ее восстановление часто является достаточным решением.
Если клапан ваноса не ремонтировать
С неисправным клапаном ванос ездить можно, но это повлечет за собой такие проблемы:
- нестабильный пуск двигателя и вибрация на холостых оборотах;
- заливание свечей зажигания;
- слабая мощность при повышенном расходе топлива.
Поэтому медлить с ремонтом механизма нельзя ни в коем случае. Исправный клапан vanos – залог комфортной езды.
Авто-потроха: что у машинок внутри?
Устройство и принцип действия автомобильных технологий, узлов и агрегатов
Технология VANOS
Принцип VANOS
Система VANOS первого поколения обеспечивала изменение фаз газораспределения только дискретными шагами, при заранее определенных оборотах:
- На низких оборотах система VANOS обеспечивает позднее открытие клапанов, повышая устойчивость работы двигателя и выравнивая кривую развиваемой мощности.
- На средних оборотах клапана открываются рано, увеличивая крутящий момент, сокращая расход топлива и токсичность выхлопа.
- На высоких оборотах система вновь переходит в режим позднего открытия клапанов, обеспечивая максимум мощности.
Работой системы управляет блок электронного управления двигателем (DME):
Double VANOS
- изменение фаз газораспределения как впускного, так и выпускного распредвала;
- непрерывное изменение фаз газораспределения вместо ступенчатого (переход от VVT к CVVT-технологии);
- наличие режима EGR (направление части выхлопных газов во впускной коллектор) для дополнительной экономии топлива;
- наличие специального режима при запуске, ускоряющего прогрев каталитического нейтрализатора до рабочей температуры.
Конструкция системы VANOS
Приводная шестерня распредвала и сам распредвал развязаны между собой промежуточной шестеренкой VANOS с двумя косозубыми нарезками, внутренней и внешней. Шестеренка сидит на оси, с другой стороны которой расположен поршень в корпусе-цилиндре.
При открытии клапана приводом управляющего механизма, масло под давлением подается к поршню и сдвигает его, что, в свою очередь, смещает косозубую шестерню VANOS на другом конце поршня вперед и вызывает сдвиг фаз распредвала относительно приводной шестерни.
Шестеренка 11 приводит распредвал и зацепляется с внутренней нарезкой шестерни VANOS, а шестеренка 5 приводится цепью и зацепляется с наружной нарезкой шестерни VANOS. При закрытии клапана масло стравливается и VANOS переключается обратно.
Разница в конструкции Single и Double VANOS
Исполнительный узел Single VANOS:
Исполнительный узел Double VANOS:
Расположение Double VANOS на двигателе:
Проблемы с надежностью системы VANOS
Надирается и клинит поршень. Дребезжит дополнительная навеска, которую с 1994 года усложнили деталями 10 и 11. Их можно инсталлировать на старый VANOS для устранения мерзкого звука.
Также известна проблема с многочисленными уплотнительными кольцами системы VANOS, расположенными на его поршнях. Со временем кольца дубеют, система начинает работать неправильно, появляются люфт и износ (проявляется обычно в виде стука, еле слышимого тикания, очень похожего на гидрокомпенсаторы).
Электромагнитный Датчик Клапан ВАНОСа БМВ, 11367585425 11367560462
Это электромеханическое устройство, которое стыкуется с газораспределительной системой двигателя. Нетрудно догадаться, что ВАНОС и нужен для того, чтобы управлять газораспределительными фазами — так достигается большая эффективность работы мотора. Вот чем он полезен:
- ощутимо уменьшается расход топлива в крейсерском (среднем) диапазоне оборотов;
- отработанные газы становятся чище, токсичных веществ в них меньше;
- двигатель очень стойко работает на холостых оборотах даже при низких температурах;
- график роста мощности в зависимости от оборотов становится более плавным;
- на средних оборотах достигается максимальный крутящий момент;
- при высоких оборотах добавляется изрядное количество мощности.
VANOS впервые появился в середине 90-х годов на модели BMW 5 серии, и с тех пор несколько раз совершенствовался. Сейчас на всех двигателях BMW установлена система ВАНОС 4 поколения, которая отличается шестерёнчатой системой регулирования распредвалов.
Как работает VANOS
Соленоид VANOS открывается и позволяет сдвинуть вал.
Конструкция блока VANOS относительно нехитрая: есть масляные поршни, управляемые электронным блоком, которые воздействуют на газораспределительные валы и изменяют их положение в ту или другую сторону. Соответственно этим изменениям, меняются фазы газораспределения на 6° опережения или запаздывания. То есть, клапаны начинают открываться или несколько раньше, или несколько позже, нежели в изначальном положении валов.
Первые версии системы назывались Single VANOS — регулировалось положение только впускного распределительного вала, а фазы впуска изменялись дискретно, т.е. скачками. На более новых (начиная с конца 90-х годов) BMW используется уже Double VANOS. Здесь регулируются фазы и впуска, и выпуска, и регулировка происходит плавно, без рывков. Дополнительно к ВАНОСу ещё устанавливается Valvetronic — электронная система регулировки длины хода клапанов. Схема работы VANOS примерно следующая:
- После запуска двигателя VANOS работает в специальном режиме, чтобы уменьшить время прогрева мотора и каталитического нейтрализатора.
- С достижением рабочей температуры активируется стандартный режим низких оборотов — клапаны открываются с некоторой задержкой, чтобы двигатель работал стабильнее и выдавал больше мощности.
- По мере роста оборотов клапаны открываются всё раньше и раньше, пока на крейсерском уровне не уходят «в минус», как результат — максимум крутящего момента и ещё немного сверху. Плюс экономия топлива за счёт дожигания выхлопных газов.
- Дальнейшая акселерация снова увеличивает задержки, и на высоких оборотах двигателя фазы снова становятся запаздывающими, как при низких оборотах (но не совсем).
О проблеме
История Vanos / Double-Vanos.
Повышенная плавность холостого хода, больший крутящий момент, «эластичность» мощности: система double-Vanos регулирует параметры вращения распределительного вала, оптимизируя выработку мощности на всем диапазоне оборотов. Это позволяет улучшить динамические характеристики, повысить топливную экономичность и уменьшить объем токсичных выхлопов на любых скоростях. Название Vanos образовано от немецкого термина «variable Nockenwellensteuerung», означающего регулируемое управление распределительным валом. Система double-Vanos непрерывно регулирует положение распределительных валов впускных и выпускных клапанов. Это позволяет значительно увеличить крутящий момент на низких оборотах двигателя, повысить мощность, развиваемую на высоких оборотах, а также уменьшить расход топлива и объем токсичных выхлопов. При низких оборотах двигателя распределительный вал смещается таким образом, чтобы обеспечить более позднее открывание клапанов, поскольку при этом повышается качество работы двигателя на холостом ходу и стабильность развиваемой мощности. По мере роста оборотов двигателя вал смещается в сторону более раннего открывания клапанов. За счет такого смещения увеличивается крутящий момент, сокращается расход топлива и объем токсичных выхлопов. При высоких оборотах двигателя система вновь переходит в режим позднего открывания клапанов, так как при этом двигатель полностью раскрывает свой потенциал мощности. Система Double-Vanos также управляет количеством выхлопных газов, направляемых во впускной коллектор посредством системы рециркуляции, обеспечивая дополнительную экономию топлива. На этапе прогрева двигателя система функционирует в особом режиме, позволяющем ускорить нагрев каталитического нейтрализатора до рабочей температуры, тем самым снижая объем токсичных веществ в выхлопных газах. Работой системы управляет блок электронного управления двигателем (DME). Революционная технология Vanos была впервые представлена BMW в 1992 году. Технология Double-Vanos применяется на серийных автомобилях с 1997 года.
Проблема № 1
Основная причина неисправности в том, что материал BUNA (резина) из которого сделаны опорные уплотнительные кольца поршня Ваноса, имеет недостаточную стойкость к воздействию температур и агрессивных сред, в результате чего со временем он теряет эластичность и дубеет. Как следствие появляются зазоры приводящие к негерметичности механизма внутри, в результате для поворота распредвалов требуется гораздо большее давление масла которое возможно при более высоких оборотах, и чем старее Ваш Vanos тем более высокие нужны обороты, а когда давления масла уже не хватает для поворота валов Vanos перестает работать в принципе
Обслуживание ВАНОС
При регулярном техническом осмотре все потенциальные проблемы с блоком отлавливаются и решаются ещё на начальной стадии, так что профилактика — лучшее средство сохранения денег в кошельке. Игнорировать вышеперечисленные симптомы — себе дороже. Ведь VANOS вплотную взаимодействует с двигателем, и неисправности блока цепной реакцией влекут за собой неисправности мотора.
Своевременная прочистка и замена расходников блока сохраняет показатели двигателя на уровне свежекупленной машины. Так что лучше относиться к этому продукту технического прогресса с должным вниманием, и не вестись на уловки BMW, меняя целый блок из-за порвавшейся резиночки.
VANOS BMW – что это и как работает?
Мы не могли обойти своим вниманием такую вещь, как VANOS. Именно благодаря этой небольшой системе автомобили марки BMW обладают своим собственным, довольно резким характером. Владельцам авто БМВ необходимо знать хотя бы в общих чертах, за что отвечает Ванос и какие с ним могут быть проблемы. Это устройство отвечает за управление газораспределением двигателя, повышая его мощность при необходимости. Среди других его плюсов:
- Корректировка работы двигателя авто на малых оборотах или вообще при работе на холостом ходе;
- Достижение мотором максимального крутящего момента на средних оборотах;
- Увеличение мощности при максимальных оборотах;
- Уменьшение количества выхлопных газов за счет снижения потребления двигателем топлива на больших оборотах;
- Снижение вредных выбросов в воздух.
Как эта система работает?
Система объединена в блок, который не слишком сложен по своей конструкции. В стальной (старые модели) или пластиковой коробке размещаются поршни, которые приводятся в действие давлением масла. Оно управляется, в свою очередь встроенным электронным блоком. Поршни последствием поступательного движения действуют на газораспределительные валы, изменяя их положение. Благодаря этому на 6 градусов меняются фазы опережения или запаздывания газораспределения. Если объяснять проще – клапаны открываются немного раньше или позже, чем при нормальной работе валов.
Изначально выпускались системы Single VANOS, в которых была возможность регулирования только одного вала (впускного), причем фазы могли меняться только ступенчато, рывками. Но инженеры БМВ улучшили систему и с конца девяностых стали ставить на автомобили Double VANOS. В этой версии регулировка происходит на впуске и на выпуске, причем гораздо более плавно. Также сейчас ставят электронную систему Valvetronic, отвечающую за регулирование хода клапанов. В целом, схема работы следующая:
- Запускается двигатель. В этот момент Ванос работает на уменьшении времени прогрева мотора, а также каталитического нейтрализатора;
- Когда достигается рабочая температура двигателя, Ванос переходит в режим низких оборотов. При этом клапаны срабатывают с задержкой, позволяя накопить больше мощности двигателю и стабилизировать его работу;
- Чем выше становятся обороты – тем раньше начинают открываться клапаны. На крейсерской же скорости они вообще «уходят в минус». По этой причине двигатель выходит на максимум крутящего момента. При этом топливо начинает экономиться за счет сжигания выхлопных газов;
- Если акселерация идет дальше – происходит обратный процесс, фазы снова начинают запаздывать, почти как на низких оборотах.
Электромагнитный Датчик Клапан ВАНОСа БМВ, 11367585425 11367560462
Новые электромагнитные клапана для системы VANOS или Датчик Соленойд распредвала БМВ
В заводском каталоге под номерами 11 36 7 560 462 (11367560462) и 11 36 7 585 425 (11367585425) на двигатели, и имеет обозначение «Клапан электромагнитный изменения фаз ГРМ»
Датчик распредвала БМВ с артикулом 11 36 7 585 425 (11367585425) является заменой устаревшего Ванос с номером 11 36 7 516 293 (11367516293) В новом артикуле изменена конструкция для увеличения надежности и срока службы. На двигатель устанавливается два клапана, один на выпуск и один на впуск.
Датчик распредвала БМВ 11 36 7 585 425 (11367585425) используется на шести цилиндровых моторах БМВ серии N, (за исключением N55 N20 N26) а именно:
N51 N52 (N52B25 и N52B30) N52N (N52B25 и N52B30) N53 (N53B25 и N53B30) N54 (N54В30)
Которые устанавливались на следующие кузова:
- Е82 Е87 Е88
- Е90 Е91 Е92 Е93
- Е60 Е61
- F10 F11
- F18
- Е63 Е64
- Е65 Е66
- F01 F02
- Х1 Е84
- Х3 Е83
- Х3 F25
- Х5 Е70 Х6 Е71
- Z4 E85 Z4 E86 Z4 E89
Электромагнитый клапан /соленойд системы VANOS:
11 36 7 560 462 (11367560462)
прошел усовершенствование заводом изготовителем, устаревшие версии этих ВАНОСОВ имели артикулы 11360410035 и 11361707323 и 11360149817. Они уже изъяты из производственного плана.
Датчики распредвала используются в основном на 4-х цилиндровых БМВ (N40 N42 N45 N45N N46 N46N) и 8 цилиндровых моторах (N62B48B N62B36 N62B40 N62B44 N73B60A), на последних используется 4 распредвала VANOS на впуск и выпуск в каждом развале блока, а на 4-х моторах — два.
11 36 7 560 462 (11367560462) как и устаревшие 11360410035, 11361707323,11360149817 устанавливается на:
- Е81 Е87 Е88
- Е46
- Е90 (N46) (N46N) (N45N)
- Е60 + Е63 — 545i (N62B44) (N62B40)
- Е60 + Е63 — 550i (N62B48B)
- Е65 / Е66 (N62B36) (N62B40) (N62B44) (N73B60A)
- Е65 Седан ALPINA B7
- X1 Е84
- X3 Е83
- X5 Е53 X5 4.4i (N62B44) (N62B48B)
- X5 Е70 X5 и X6 4.8i
- Z4 Е85 (N46N)
Причина выхода из строя электромагнитный клапан системы ванос, или сенсора вала VANOS, или положения распредвала.
Является попадание отработки и металлических частиц внутрь сенсора. Если вы меняли масло в двигателе не реже раз 10 000, и если ваш автомобиль проехал меньше 100,000 километров, его можно почистить (продуть), и вполне вероятно что он заработает, но этого хватит не на долго, процедуры про прочистке сенсора электромагнитного распредвала в большинстве случаев не спасет. Поэтому мы рекомендуем не заниматься прочисткой, особенно если вы меняете масло по требованию бортового компьютера.
Процедура замены клапана распредвалов в некоторых случаях может быть сопряжена со снятие кассеты радиатора или вентилятора, почистить его и через 2000км словить ошибку по Ваносу вновь, не самое приятное.
Удостовериться лишний раз, что причина в клапане электромагнитных изменений фаз ГРМ — можно переставив сенсоры местами, если ошибка перейдет на советующий распредвал. То дело точно в нем.
Рекомендуем менять их парой, датчики работают в одной среде, на одном масле, соответственно если вы замените один сенсор Ваноса, то второй, который еще не показывал ошибки наверняка уже повреждён, и скоро выйдет из строя.
Слабые места системы
Как и любая система, VANOS несет в себе как плюсы, так и минусы. В частности, при большом количестве подвижных деталей идет ускоренный износ этих компонентов. Чаще всего замены требуют уплотнительные кольца на поршнях, поскольку изготавливаются из резины. Она же за время эксплуатации теряет гибкость, становится жесткой, а после и вовсе растрескивается. При этом компания не производит кольца для продажи, только принимает узлы целиком на починку.
Также часто подвержены износу подшипники и шайбы. Они изготавливаются из мягких металлов, что обеспечивает их гибкость и плотность прилегания, но при этом и относительную недолговечность. И опять же, купить их отдельно у БМВ нельзя, только сдать Ванос в ремонт.
Наконец, достается всем деталям из-за загрязнения продуктами горения. Кроме того, могут возникать различные сколы или задиры на движущихся частях валов или поршней. При их возникновении теряется герметичность, падает мощность, меняется звук мотора.
Срок службы VANOS на BMW
Система VANOS – это сложный механизм. Разные его части изнашиваются с различной скоростью. Ремкомплекты для этого узла производитель не выпускает, поэтому, например, на старых рядных шестицилиндровых двигателях поколения «M» ориентироваться приходилось на наиболее уязвимые резиновые уплотнительные кольца поршней системы. Как правило они «дубели» уже к 50-60 тысяч километрам пробега.
На двигателях новых семейств «N» и «B» резиновые уплотнители уже не применяются, и замену системы VANOS лучше совместить с заменой цепи ГРМ (то есть на пробеге около 100-120 тысяч километров).
На продолжительность жизни системы VANOS влияет не только пробег, но и сильные перепады температуры (в российский условиях температура двигателя колеблется от -35°C до 115°C). Кроме того, срок службы системы зависит от качества масла (зачастую жидкость может оказаться достаточно дорогой, но неподходящей по вязкости к условиям эксплуатации или типу двигателя), а также от его уровня и интервалов замены.
VANOS BMW — что это и как работает
Двигатель в разрезе с демонстрацией “двойного” ваноса
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.
Принцип работы масляных поршней, регулирующих работу системы газораспределения
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.
Принцип действия
VANOS это система изменения фаз газораспределения, который изменяет синхронизацию клапанов, меняя положение распределительных валов по отношению к ведущей шестерне и коленчатого вала. Блок VANOS расположен между распределительным валом и шестерней цепного привода. Если на обычном приводе клапанов относительное угловое положение распределительного вала с коленчатым валом независимо от нагрузки на двигатель не меняется, то система изменения фаз позволяет регулировать положение распредвала в зависимости от оборотов и нагрузки на двигатель.
На низких оборотах двигателя положение распредвала изменяется таким образом, что клапаны открываются позднее, что улучшает качество холостых оборотов и позволяет плавно развивать мощность. При увеличении оборотов двигателя клапаны открываются раньше, что позволяет повысить крутящий момент, снизить расход топлива и токсичность выхлопа. При высоких оборотах двигателя клапаны снова открываются позже, что позволяет получить полную мощность.[1]
Вся регулировка осуществляется с помощью поршней, которые перемещаются под давлением масла, воздействуя тем самым на шестерни распредвалов с помощью зубчатого вала, соединенного с поршнем. Давление масла, в свою очередь, регулируется электромагнитным клапаном, работающим от системы управления двигателем, на основании информации от датчиков положения распредвалов. Изменение фаз достигается подачей масла с разных сторон от поршня. Датчик определяет текущее угловое положение распределительного вала и посылает информацию для сравнивания значения с заданным углом.
Для более точной регулировки (например, на двигателях для автоспорта), система VANOS дополняется радиально-поршневым насосом и давление масла повышается до 100 бар.[2]
На автомобилях BMW M5 E60/61, давление масла в 100 бар получается от отдельного радиально-поршневого насоса высокого давления, приводимого в действие коленчатым валом. На BMW S50 и S54 имеется уже вспомогательный масляный насос высокого давления.
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.
Первое поколение или “одинарный” Ванос
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.
Второе поколение VANOS (еще называют “vanos vanos” или “double vanos”)
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.
Как работает VANOS
Принцип работы системы достаточно прост: положение газораспределительных валов регулируется при помощи специальных масляных поршней, что приводит к изменению фаз газораспределения на 6 градусов в сторону запаздывания либо опережения. Говоря проще, работа устройства приводит к тому, что клапаны, расположенные в головке блока цилиндров, начинают открываться либо чуть раньше, либо чуть позже, чем они открывались бы при «стандартном» расположении распредвалов.
Примечательно, что первые системы регулировки воздействовали на положение только впускных клапанов. При этом изменение фаз впуска имело скачкообразный характер. Данная система называлась Single VANOS и ставилась на автомобили марки до конца девяностых годов, пока на смену ей не пришла более современная Double VANOS, отличающаяся не только работой с обеими фазами (впуск/выпуск), но и более плавной регулировкой.
Типичный алгоритм работы системы выглядит следующим образом:
- Вместе с запуском движка запускается и VANOS. Работает устройство в специальном режиме, позволяющем уменьшить количество времени, требующегося для прогрева мотора до рабочей температуры.
- После этого VANOS начинает открывать клапаны с небольшой задержкой, чтобы на низких оборотах движок выдавал больше «лошадей» и работал без сбоев.
- С ростом оборотов открытие клапанов происходит всё раньше, что ведёт к максимальному увеличению крутящего момента.
- При дальнейшей акселерации VANOS повторно увеличивает задержку хода клапанов, пока они снова не начнут запаздывать.
Справка. В дополнение к системе VANOS на многие современные двигатели BMW ставится также система Valvetronic, отвечающая за регулировку длины хода клапанов.
Типичные неисправности и их симптомы
- 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.
- 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.
- 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.
Ремонт одинарного Ванос (Single Vanos) BMW M50TU M52 S50 S52
Симптомы нерабочего ваноса BMW (Single VANOS BMW): — плохая динамика разгона до 3 тыс. оборотов — тяжелый старт — повышенный расход топлива — неустойчивые холостые обороты — рывки при разгоне — стук в передней части мотора (чаще всего при перегазовке) К нам приехал клиент с жалобами на плохую тягу при разгоне. Диагностика на дилерском оборудовании показала неисправность системы газораспределения VANOS BMW. Совместно с клиентом принято решение о ремонте ваноса БМВ. Для ремонта потребуется: — Ремкомплект одинарного VANOS BMW M50TU M52 S50 S52 11361748819 (11361748036) — Набор для выставления фаз М52 (очумелым ручкам можно и без него, но сложнее) — Набор инструментов для работы с BMW — Прокладка клапанной крышки БМВ — Прокладка под VANOS BMW — Резинки под болты клапанной крышки 15 шт — Шланг VANOS (или ремонт шланга) — Очиститель карбюратора или бензин Итак мотор BMW M52B28 с одним Ваносом. Vanos выделен красным. 1) Снимаем декоративную крышку мотора, катушки. 2) Снимаем клапанную крышку, поднимаем поршень первого цилиндра в верхнюю мертвую точку. Фиксируем маховик специальным штифтом, распредвалы кондукторами сзади ( перед этим надо выкрутить задние шпильки для болтов клапанной крышки) 3) Зажимаем и фиксируем гидронатяжитель межвальной цепи. Скручиваем пробки на ВАНОСе ключом на 19, откручиваем звездочку выпускного распредвала. Откручиваем исполнительный узел VANOS BMW головкой на 10 с трещоткой и петлю двигателя, откручиваем маслопровод системы VANOS, отсоединяем разъем клапана ваноса. Если шланг ваноса потеет или сырой то он подлежит замене, так же его можно перепрессовать в сервисах, где занимаются ремонтом гидравлики. Специнструментом проворачиваем межвальную цепь по часовой стрелке и тянем на себя узел ВАНОС. Итак Ванос снят. 4) На столе раскручиваем 5 винтов и извлекаем поршень из корпуса. Откручиваем ключом на 32 клапан управления VANOS BMW, осматриваем провода на повреждения и лопнувшую изоляцию. Извлекаем из корпуса под клапаном поршень и пружинку. 5) Тщательно отмываем все детали системы VANOS. Канцелярским ножом срезаем старые кольца ваноса, промываем посадочное место колец. Осматриваем корпус ваноса и поршень на предмет задиров, если есть задиры или износ чувствуется пальцем, то поршень или корпус следует заменить. 6) Устанавливаем новые кольца на поршень ваноса, сначала мягкое (Витон) потом жесткое (тефлон) его предварительно нужно нагреть либо в воде, либо феном, чтобы не порвать при установке. Затем смазываем кольца и корпус маслом и плавно вставляем поршень в корпус. Собираем узел в обратном порядке. 7) При установке Ваноса нужно прокрутить межвальную звезду с цепью до упора по часовой стрелке. Установить новую прокладку под Ванос. Далее прижимаем Ванос БМВ М52 к мотору и медленно проворачиваем против часовой стрелки до прижима ваноса до упора. Отпускаем гидронатяжитель межвальной цепи. Промываем клапанную крышку керхером и собираем в обратном порядке. Ремонт системы ванос БМВ М52 окончен. Полноценно ванос начинает работать после притирки примерно в 300 км. Так же очень рекомендуем производить ремонт системы газораспределения VANOS BMW M50TU M52 совместно с заменой масла. Ремкомплект VANOS BMW M50TU M52 S50 S52 можно приобрести у нас на сайте www.Bersa-Tools.ru.
Читайте также: