"БМВ" славится своими мощными и динамичными двигателями. В чем секрет их успеха? Ответ прост - это система VANOS, меняющая фазы газораспределения. Давайте разберемся, что это такое и как работает.
История создания ваноса
Что такое ванос на "БМВ"? VANOS - это аббревиатура от немецкого термина Variable Nockenwellensteuerung , что в переводе означает "система изменения фаз газораспределения". Эту систему разработали инженеры BMW в начале 1990-х годов для повышения мощности и динамики двигателей при сохранении их экономичности.
Впервые VANOS появился в 1992 году на рядном 6-цилиндровом двигателе M50, которым оснащались автомобили BMW 3-й и 5-й серий. Это была простейшая версия системы с одним регулируемым валом - Single VANOS. Она изменяла фазы только на впуске, причем дискретно - только на двух фиксированных режимах.
VANOS впервые была использована в 1992 году на двигателе BMW M50
В 1996 году на моторе S50B32 впервые появился Double VANOS - уже с двумя регулируемыми валами на впуске и выпуске. Это позволило делать изменение фаз плавным в широком диапазоне. Современные системы VANOS 4-го поколения работают уже по этому принципу на всех без исключения BMW последних лет выпуска.
Конструкция и принцип работы
VANOS представляет собой электромеханический механизм, встроенный в привод газораспределительного механизма. Основные его элементы - это два масляных поршня, управляющих положением распределительных валов. Перемещаясь внутри корпуса, они воздействуют на промежуточные шестерни, которые в свою очередь изменяют положение распредвалов.
Так, при необходимости увеличения мощности, поршни смещают распредвалы "вперед" - происходит опережение открытия клапанов. В режиме экономии топлива наоборот задерживается открытие клапанов за счет смещения распредвалов "назад". В итоге можно в широких пределах менять фазы газораспределения.
- увеличение мощности и крутящего момента
- экономия топлива на режимах частичных нагрузок
- снижение токсичности отработавших газов
Изменением фаз также оптимизируется работа двигателя при разгоне, движении с постоянной скоростью и торможении двигателем.
В современных системах VANOS четвертого поколения присутствует так же дополнительный механизм Valvetronic, отвечающий за регулирование хода клапанов. Изменяя ход, мы регулируем объем впускаемого в цилиндры воздуха. Это еще больше расширяет возможности оптимизации рабочего процесса.
Ниже приведена упрощенная схема системы Double VANOS на примере рядного 6-цилиндрового двигателя BMW:
| Распределительный вал впуска | Регулирует положение впускных клапанов |
| Распределительный вал выпуска | Регулирует положение выпускных клапанов |
| Корпус VANOS с поршнями | Изменяет положение распредвалов |
Как видно, в основе заложен простой, но очень эффективный принцип.
Режимы работы VANOS
Система VANOS работает в разных режимах в зависимости от оборотов двигателя и нагрузки на него.
При запуске и прогреве двигателя VANOS максимально задерживает открытие клапанов. Это нужно для быстрого прогрева до рабочей температуры. В этом режиме идет также прогрев катализатора, сажевого фильтра и других систем нейтрализации отработавших газов.
На холостых и малых оборотах тоже применяется задержка открытия клапанов. За счет этого обеспечивается плавность работы двигателя в этом диапазоне. Крутящий момент при этом нарастает плавно, без рывков.
При увеличении оборотов и нагрузок система VANOS начинает плавно открывать клапаны все раньше и раньше относительно положения коленчатого вала. Максимальное опережение происходит на оборотах пикового крутящего момента. За счет этого и достигается наибольшая отдача от двигателя по мощности. При дальнейшем увеличении оборотов опережение открытия клапанов вновь уменьшается.
Таким образом, VANOS позволяет держать оптимальные фазы газораспределения во всем диапазоне работы двигателя. Это ключевой фактор, позволяющий современным моторам BMW сочетать высокую мощность с относительной экономичностью.
Преимущества системы
Как уже говорилось, система VANOS приносит ряд существенных преимуществ двигателям BMW.
Во-первых, это прирост мощности и улучшение динамики автомобиля. За счет оптимизации фаз можно получить на 10-15% больше лошадиных сил от того же мотора. При разгоне это ощущается очень заметно.
Во-вторых, обеспечивается оптимальный рабочий процесс во всем диапазоне оборотов - от холостых до максимальных. Крутящий момент растет плавно, нет падений или провалов.
В-третьих, экономия топлива. Более эффективное сгорание по всем режимам работы двигателя ведет к снижению расхода бензина в среднем на 5-7%.
И наконец, система VANOS способствует снижению токсичных выбросов отработавших газов за счет их лучшего доокисления. Это делает двигатели BMW более экологичными.
Недостатки VANOS
При всех достоинствах у системы VANOS есть и недостатки.
Во-первых, увеличивается сложность конструкции двигателя и соответственно вероятность отказов. Больше движущихся частей - больше шанс что-то сломать.
Во-вторых, возрастает нагрузка на моторное масло. Оно быстрее теряет смазывающие свойства, требуется чаще менять.
В-третьих, система достаточно дорогая в производстве и обслуживании. Это ведет к увеличению конечной стоимости автомобиля.
Тем не менее, инженеры BMW прилагают все усилия, чтобы свести недостатки VANOS к минимуму. С каждым новым поколением система становится все более надежной и долговечной.
Типичные неисправности
К сожалению, даже самая совершенная система не может работать вечно без поломок. У VANOS есть ряд типичных неисправностей.
В первую очередь страдают резиновые уплотнительные кольца масляных поршней. Из-за постоянных перепадов температур, а также воздействия продуктов неполного сгорания, они теряют эластичность, растрескиваются и начинают пропускать масло.
Также изнашиваются и выходят из строя шестерни и подшипники в механизмах VANOS. Это приводит к появлению люфтов, шума и вибраций.
Нередко возникают неисправности в электрических цепях управления системой - обрыв датчиков или проводов. Это мешает VANOS правильно работать в различных режимах.
Советы по эксплуатации
Для того, чтобы VANOS служил дольше и надежнее, стоит придерживаться нескольких советов.
Во-первых, использовать масла высокого качества, предпочтительно рекомендованные BMW. Да, они дороже, но стоит того.
Во-вторых, соблюдать регламент замены масла. Не превышать интервалы пробега между заменами.
В третьих, аккуратно эксплуатировать двигатель, особенно при освоении нового автомобиля. Дать VANOS «обкататься».
И тогда Ваша система прослужит много лет без поломок!
