Kaj je sistem VANOS iz BMW, kako deluje

Sistem VANOS (Variable Nockenwellen Steuerung) je pomemben sestavni del sodobnih motorjev BMW, zahvaljujoč kateremu je mogoče znatno zmanjšati emisije izpušnih plinov, zmanjšati porabo goriva, povečati navor motorja pri nizkih vrtljajih in povečati največjo moč pri visokih vrtljajih. Ta sistem bo omogočil čim bolj stabilno delovanje motorja v prostem teku tudi pri nizkih temperaturah.

Kaj je sistem Vanos

Variable Nockenwellen Steuerung je nemško za spremenljivo krmiljenje odmičnih gredi motorja. Ta sistem so izumili inženirji BMW. VANOS je v bistvu sistem s spremenljivim krmiljenjem ventilov. Njegova posebnost je v tem, da lahko spremeni položaj odmičnih gredi glede na ročično gred. Tako so regulirane faze mehanizma za distribucijo plina (GRM). To prilagoditev je mogoče izvesti od 6 stopinj naprej do 6 stopinj zaostanka od zgornje mrtve točke.

Naprava in glavni elementi Vanosa

Sistem VANOS je nameščen med odmično gredjo in pogonskim zobnikom. Njegova zasnova je relativno preprosta. Glavni del sistema so bati, ki spreminjajo položaj odmičnih gredi in s tem spreminjajo krmiljenje ventilov. Ti bati sodelujejo z zobniki odmične gredi prek zobate gredi, ki je povezana z batom. Te bate poganja tlak olja.

Naprava vključuje poseben elektromagnetni ventil, katerega delovanje nadzira elektronska krmilna enota (ECU). Kot vhod se vzamejo informacije iz senzorjev položaja odmične gredi. Ta senzor določa trenutni kotni položaj gredi. Prejeti podatki se nato pošljejo v ECU, da primerja dobljeno vrednost z danim kotom.

Zaradi teh sprememb v položaju odmičnih gredi se spremeni krmiljenje ventilov. Zaradi tega se ventili odprejo nekoliko prej, kot bi se morali, oziroma malo kasneje kot v začetnem položaju gredi.

Kako deluje sistem

BMW trenutno v svojih motorjih uporablja tehnologijo VANOS (spremenljivo krmiljenje odmične gredi) četrte generacije. Treba je omeniti, da se je prva generacija te tehnologije imenovala Single VANOS. Pri njem je bila regulirana le sesalna odmična gred, izpušne faze pa so se menjale stopenjsko (diskretno).

Bistvo delovanja takega sistema je bilo naslednje. Položaj sesalne odmične gredi je bil popravljen na podlagi podatkov senzorja vrtljajev motorja in položaja pedala za plin. Če je bila na motor uporabljena majhna obremenitev (nizki vrtljaji), so se sesalni ventili začeli odpirati kasneje, kar posledično povzroči bolj gladko delovanje motorja.

Zgodnje odpiranje sesalnih ventilov pri srednjih vrtljajih motorja poveča navor in izboljša kroženje izpušnih plinov v zgorevalni komori, kar zmanjša porabo goriva in skupne emisije. Pri visokih vrtljajih motorja se sesalni ventili odprejo pozneje, kar povzroči največjo moč. V prvih minutah po zagonu motorja sistem aktivira poseben način, katerega glavna stvar je zmanjšati čas ogrevanja.

Zdaj se uporablja tako imenovani dvojni Vanos (Double Vanos). Za razliko od sistema "Single" dvojni uravnava delovanje sesalne in izpušne odmične gredi, njihov nadzor pa je bolj gladek. Z uporabo posodobljenega sistema je bilo mogoče občutno povečati navor in moč motorja v celotnem območju vrtljajev. Poleg tega se lahko v skladu s shemo BiVanos majhen del izpušnih plinov ponovno sežge v zgorevalni komori, kar posledično vodi do povečanja okolju prijaznosti motorja.

Zdaj vsi avtomobili nemške znamke uporabljajo sistem Vanos četrte generacije. Glavna značilnost te različice je, da za sesalno in izpušno odmično gred uporablja zobnike Vanos. Inženirji BMW so naredili sistem bolj kompakten: zdaj je celoten aktuator nameščen v samih zobnikih za krmiljenje. No, na splošno je četrta generacija sistema v osnovi podobna Single Vanos.

Prednosti in slabosti Vanosa

Z vsemi nedvomnimi prednostmi: večjim navorom motorja pri nizkih vrtljajih, stabilizacijo motorja v prostem teku, visokim izkoristkom goriva in visoko prijaznostjo do okolja, imajo sistemi VANOS tudi slabosti. Ni dovolj zanesljiva.

Glavne okvare Vanosa

• Uničenje tesnilnih obročev. To so oljni batni obročki, ki uravnavajo položaj odmičnih gredi. Zaradi številnih dejavnikov: visokih in nizkih temperatur, raznih škodljivih snovi, ki pridejo v gumo (material iz katerega so obročki izdelani), ta sčasoma začne izgubljati svoje elastične lastnosti in pokati. Zato tesnost znotraj mehanizma izgine.
• Obrabljene podložke in ležaji. Zasnova oljnih batov vključuje kovinske ležaje in podložke. Sčasoma se začnejo deformirati, saj imajo na začetku nizko mejo varnosti. Če želite ugotoviti, ali je treba zamenjati ležaj (ali podložko) v sistemu VANOS, morate poslušati, kako deluje motor. Če je ležaj ali podložka obrabljena, se sliši neprijeten, kovinski hrup.
• Ostružki in umazanija na prirobnicah in batih. To je tako imenovana deformacija kovinskih delov. Vzrok za to je lahko precej agresiven slog vožnje, nizkokakovostno olje / bencin, pa tudi velika kilometrina. Na površini oljnih batov ali plinskih odmičnih gredi se pojavijo zareze in praske. Posledica je izguba moči/navora, nestabilen prosti tek motorja.

Če motor avtomobila začne vibrirati v prostem teku, opazite precej šibko pospeševanje v celotnem območju vrtljajev, poveča se poraba goriva, ropotanje med delovanjem motorja, najverjetneje VANOS potrebuje nujno pomoč. Težave z zagonom motorja, vžigalne svečke in udarci so jasen znak slabega delovanja sistema.

Kljub nezanesljivosti je razvoj bavarskih inženirjev zelo uporaben. Z uporabo sistema VANOS so dosežene izboljšane zmogljivosti motorja, gospodarnost in okoljska združljivost. Vanos tudi zgladi krivuljo navora v celotnem območju delovanja motorja.