Система vanos bmw принцип работы

Обновлено: 04.07.2024

Если вы владеете автомобилем BMW, выпущенным с 1992 года и далее, есть вероятность, что ваш автомобиль оснащен системой изменения фаз газораспределения BMW VANOS. Регулировка фаз газораспределения — это одна из тех вещей, которые могут определять производительность, эффективность и общую мощность вашего двигателя. Сегодня мы поговорим о системе VANOS, о том, как она работает, как распознать проблемы и многое другое.

Несмотря на относительно простое устройство, система VANOS является потенциальным местом отказа в автомобилях с большим пробегом. Знание того, как она работает и как распознать симптомы неисправности, необходимо, если вы хотите сохранить ваш BWM в идеальном состоянии.

Что такое переменная фаза газораспределения и почему она важна?

На бумаге это звучит замечательно. Однако гибкости в настройке фаз газораспределения практически не было. Вы могли выбирать между крутящим моментом на низких оборотах и производительностью на высоких оборотах. Редко встречались варианты, предлагающие и то, и другое.

Вы когда-нибудь подъезжали к винтажному маслкару на красный свет и замечали, что он работает на холостом ходу так неровно, что может заглохнуть в любой момент? Причиной такого неровного холостого хода часто являются неровные кулачки, которые вызывают небольшое перекрытие фаз газораспределения впускных и выпускных клапанов, чтобы получить лучшую производительность в верхней части диапазона оборотов.

Поиск современного решения, которое работает

Но как обеспечить оптимальную производительность как в нижнем, так и в верхнем диапазоне оборотов? Единственный ответ — переменная фаза газораспределения.

Разные бренды используют разные системы. У BMW — VANOS, у Honda — V-TEC и т.д. Идея остается неизменной. Постепенная регулировка фаз газораспределения по мере прохождения двигателя через диапазон оборотов позволяет повысить производительность, эффективность и расход топлива. VVT — это одна из технологий, которая значительно улучшила экономию топлива в современных автомобилях.

BMW VANOS — масло, соленоиды, косозубые шестерни и немецкая космическая магия

Первое, что вам нужно знать, это то, что шестерня распредвала и сам распредвал полностью независимы. По мере того, как двигатель поднимается в диапазоне оборотов, активируется электромагнитный клапан, который прогоняет масло через систему, что в итоге приводит в действие косозубую шестерню VANOS. Шестерня медленно перемещается в паз между шестерней распредвала и самим кулачком. Поскольку шестерня VANOS имеет шлицы как с внутренней, так и с внешней стороны, она физически соединяет кулачковую шестерню и сам кулачок.

Причина, по которой эти шлицы имеют изгиб, заключается в том, что они позволяют осуществлять прогрессивную регулировку фаз газораспределения. Чем дальше шестерня входит в паз между кулачком и шестерней распредвала. Тем больше угловая регулировка распредвала. Речь идет максимум о нескольких градусах, но этого вполне достаточно для выполнения работы.

Эта угловая регулировка управляет перекрытием между впускными и выпускными клапанами.

Типы систем VANOS BMW

Первая система VANOS была представлена в 1992 году на двигателях BMW серии M50. Часто называемая Single VANOS, эта система влияла только на положение впускных клапанов, в то время как выхлопные клапаны были связаны между собой цепной звездочкой. Четыре года спустя, в 1996 году, BMW представила систему Double VANOS, которая регулировала положение впускных и выпускных клапанов по отдельности. Лучший способ узнать, какая система BMW VANOS установлена на вашем автомобиле — одинарная или двойная — это проверить код двигателя в Интернете.

Как работает система VANOS?

Теперь, когда мы знаем, что такое VANOS и как она физически регулирует положение распредвала, давайте выясним, как она работает, когда ваш двигатель работает в своем диапазоне оборотов.

На холостом ходу шестерня VANOS полностью втянута и не влияет на фазы газораспределения. Когда вы нажимаете на педаль газа и начинаете двигаться в диапазоне оборотов, соленоид активируется, прогоняя масло через систему. При повышении давления масла шестерня VANOS начинает вставляться между кулачковой шестерней и кулачком. В результате происходит перекрытие положения впускного и выпускного клапанов, что обеспечивает рециркуляцию отработавших газов — операцию, улучшающую выбросы на крейсерских скоростях.

Как только двигатель переходит в более высокий диапазон оборотов, шестерня VANOS медленно втягивается. При этом перекрытие между впускным и выпускным клапаном уменьшается, что позволяет достичь максимальной мощности.

А теперь представьте, сколько раз соленоид толкает эту шестерню внутрь и наружу распределительного вала во время обычной поездки?

Соленоид VANOS открывается, позволяя чашке косозубой шестерни выдвинуться вперед и изменить ориентацию кулачка по отношению к шестерне на несколько градусов.

Распознавание проблем VANOS

Несмотря на простоту конструкции, системы VANOS со временем подвержены износу. Тот факт, что эти соленоиды напряженно работают изо дня в день, означает, что срок службы всей системы ограничен. На самом деле, замена уплотнений VANOS может потребоваться примерно через 80 000 км. пробега, в то время как вся система нуждается в обслуживании или, возможно, даже в замене вскоре после этого.

Поскольку эти системы почти гарантированно выходят из строя в какой-то момент, стоит знать, когда их следует заменить. Есть несколько симптомов, на которые следует обратить внимание:

Вялая работа, недостаток мощности ниже 3 000 об/мин — Самый первый симптом, который многие замечают, — это недостаток мощности в нижнем диапазоне оборотов. Вы заметите, что крутящий момент на низких оборотах пропал, и двигатель с трудом разгоняется. Стоит отметить, что потеря мощности происходит постепенно. Когда соленоиды начинают выходить из строя, они делают это в течение длительного периода времени, поэтому сначала это трудно заметить.
Проблемы с холостым ходом — еще одним признаком неисправности VANOS является неровный холостой ход. Двигатель часто демонстрирует периодические провалы оборотов и вообще испытывает проблемы с поддержанием ровного холостого хода. Если все обычные причины неровного холостого хода не привели к улучшению, есть вероятность, что вам необходима замена системы VANOS.
Проблемы с холодным пуском и повышенный расход топлива — эти причины не требуют пояснений. Когда ваши соленоиды VANOS начинают выходить из строя, вы будете испытывать повышенный расход топлива, поскольку впускные клапаны выходят из строя. Сжигание большего количества топлива — это единственный красный флажок, который большинство людей замечают сразу.
Лампочка проверки двигателя и различные неисправности двигателя — И последнее, но не менее важное: при подключении автомобиля к диагностике у вас, скорее всего, загорится пресловутая лампочка проверки двигателя, которая покажет всевозможные коды неисправностей, связанных с VANOS.

Замена VANOS и обслуживание соленоидов

Неисправная система VANOS может существенно изменить работу вашего автомобиля, и ее ремонт — одна из тех вещей, с которыми не стоит затягивать. Существует множество дешевых запасных соленоидов или даже целых систем, которые часто поставляются из Китая. Несмотря на доступность, установка таких компонентов — это отличный способ вызвать целый ряд других проблем. Мы не можем не подчеркнуть, насколько важно использовать оригинальные запасные части BMW.

Содержание

VANOS это система изменения фаз газораспределения, которая 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.

Достоинством системы VANOS является простота, а основным минусом являются проблемы с износом внутренних уплотнительных колец поршня. Их износ приводит к нарушению работы системы. Типовые неисправности VANOS и их решение.

Система первого поколения, single VANOS, регулирует положение впускного распределительного вала и впускных клапанов, на дискретных шагах (например, изменение положения распределительного вала на опережение/запаздывание открывания клапанов, при определенных оборотах двигателя). [3] VANOS впервые была использована в 1992 году на двигателе BMW M50, используемого на автомобилях 3-й и 5-й серии.

Система второго поколения, double VANOS, позволяет регулировать как впускные, так и выпускные клапана, имеет плавную регулировку, в зависимости от оборотов двигателя и степени открытия дроссельной заслонки. Первая система второго поколения появилась на двигателях S50B32 в 1996 году.

Дополнением к системе VANOS является Valvetronic, в которой открытие клапанов регулируются промежуточным рычагом, приводимым в движение валом электродвигателя. Таким образом появилась возможность постоянного изменения максимальной высоты подъема клапанов. В объединённой системе VANOS и Valvetronic время открытия и ход клапанов может управляться независимо. Управление системой изначально осуществлялось отдельным блоком, который позже был интегрирован в общую систему управления двигателем.

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

Срок службы нового заводского Ванос не большой, ухудшение работы заметно уже на пробеге в 50 тыс. км.
На фотографии ниже видно, что снятые уплотнительные кольца давно уже не имеют ничего общего с резиной :-)
Политика компании BMW не подразумевает производство и продажу ремкомплектов, возникшую проблему предлагается решать заменой всего узла целиком, стоимость узла ванос составляет 50 т.рублей и более + стоимость работы.

У нас есть решение этой проблемы!
Мы изготавливаем и продаем новые уплотнительные кольца из материалов которые превосходят по своим характеристикам материалы используемые в оригинальных исполнительных узлах Ванос.
Мы используем Teflon и Viton (запатентованные названия компании Du Pont Nemours and the Company (США)) и подшипниковую сталь.
В результате использования высококачественных материалов ресурс работы увеличивается в разы!

Проблема № 2 (Шум Стрекотание Стуки)

Еще одна проблема заключается в том, что игольчатые подшипники и шайба установленные в поршне Ванос со временем изнашиваются, в результате чего появляется люфт и шум при работе двигателя!

Эту проблему также можно решить, необходимо всего лишь заменить стальное кольцо (обойму) наборного подшипника на новое (специально изготовленое), это устранит люфт, а соответственно исчезнет и шум.

Проблема № 3 — Механическое заедание

Код неисправности DME 212 - VANOS: механическое заедание и/или
— небольшая потеря мощности и крутящего момента и/или
— неравномерный холостой ход и/или
— стук в районе исполнительного механизма системы VANOS

Вероятные причины:
1. Обрыв кабеля к электромагнитному клапану. Это повреждение (обрыв/обрез кабеля) возможно, как правило, при неквалифицированном демонтаже головки блока цилиндров.
2. Образование заусенцев/сколов на управляющей кромке управляющего поршня VANOS. (обведен красным).

3. Образование заусенцев/сколов в цилиндрах ванос (причина изношенные уплотнительные кольца и разбитый наборный подшипник в результате чего поршни ваноса перекашивает).
4. Инородные тела/грязь в районе управляющего поршня VANOS.
5. Исполнительный механизм системы VANOS установлен с ошибкой на один зуб.

Решение:
1. Восстановить проводку.
2. Снять электромагнитный клапан VANOS.
Вдавить пальцем управляющий поршень VANOS. Управляющий поршень должен вдавливаться без заедания/заклинивания. Сила пружины должна при отпускании выталкивать поршень обратно. Вдавливать на глубину не более 10 мм (Ход управляющего поршня). Если это не так, заменить управляющий поршень VANOS или обработать мелкой наждачной бумагой края управляющего поршня до устранения заеданий (снять небольшую фаску). Убрать "заусенцы" внутри управляющего цилиндра, можно свернутой в трубочку (абразивным слоем наружу) наждачной бумагой (после процедуры обязательно промыть весь исполнительный узел ванос (например бензином).
3. Если задиры незначительные отшлифовать мелкой наждачной бумагой (2000) до устранения задиров, обязательно заменить уплотнительные кольца и металлическое кольцо наборного подшипника.
4. Очистить от грязи.
5. Отрегулировать механизм ванос.

Проблема № 4 — Механическое заедание 2

— частичная или полная не работоспособность системы Ванос БМВ

Причина:
1. Образование заусенцев/задиров на фланце распредвала (указан красной стрелкой).

Решение:
1. Зашкурить задиры (заусенцы), отшлифовать мелкой наждачной бумагой до устранения задиров фланец распредвала и звезду.
Проблема № 5 — Или что будет если ездить с неисправным Ванос

Что произойдет если во время на отремонтировать Vanos BMW?
Помимо плохой работы двигателя и шума, дальнейшая эксплуатация авто с неисправным Vanos повлечет за собой износ шлицевого вала и звезды (появятся люфты). В итоге образовавшийся люфт будет влиять на положение распредвалов и как следствия неправильный градус открытия (закрытия) клапанов.
В результате вибрация на холостых, вялая тяга, повышенный расход, грохот, нестабильный пуск двигателя, залив свечей, детонация и прочее.
В связи с этим, рекомендуем не затягивать с ремонтом vanos. А если при замене вы заметите люфт в соединении шлицевого вала и звезды, то мы рекомендуем заменить их тоже, после этой процедуры и правильной установки распредвалов, Вы не узнаете Ваш БМВ :-)

Видео проверка стука колец:

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:

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.

Видео на тему

Что такое VANOS в двигателе

Как выглядит VANOS на двигателе BMW.

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.

Как работает VANOS

Соленоид VANOS открывается и позволяет сдвинуть вал.