что такое ванусы на авто
Что такое система Vanos, и с чем его едят
Всем доброго времени суток уважаемые!
Хочу предупредить сразу — будет много текста, но я постараюсь расписать все более менее читабельно 🙂
Так же приношу сразу свои извинения за возможные грамматические и орфографические ошибки. Ибо все мы не без греха 🙂
Что же такое система Vanos, какие разновидности этой системы есть, на какие моторы ставилась и как это собственно говоря вообще работает?
Многие владельцы бмв на вопрос что такое Vanos ответят что то в этом роде:
— Это такая система, которая поддвигает валы и машинка едет лучше и топлива жрет меньше.
Но очень редкий человек ответит на вопрос:
Почему собственно это происходит?
Ну так что, давайте же разберемся раз и навсегда с этим вопросом.
Но для начала маленький экскур в историю.
Система Vanos совершенствовалась с самого момента её появления, и в настоящее время можно выделить несколько поколений этой системы.
1 — поколение Single VANOS или же «Один ванос»
Single VANOS впервые появился в 1992 году на двигателе BMW M50tu, который изначально устанавливался на бмв 5-й серии.
Не будем сейчас подробно останавливаться на том как эта система работает, сейчас мы просто описываем все поколения которые устанавливались на автомобили BMW.
2 — поколение Double VANOS или же «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
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, но имеет более совершенную и компактную конструкцию за счёт помещения всего исполнительно механизма внутрь шестерён (звёздочек) ГРМ.
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.
Впервые эта система появилась на двигателях n-серии в 2001 году.
Ну с историей вроде бы разобрались, теперь осталось разобраться как все это работает.
На самом деле, если подробно разобраться, то все становиться очень ясно и понятно.
Разбираться будем на примере самого первого поколения, а именно Single Vanos.
Сию картинку я взял из этого видео на котором уж очень просто и доступно и подробно рассказывают об устройстве этого чудо агрегата.
И так, что мы имеем:
Самый правый рисунок это схематическое изображение цилиндра двигателя без ваноса
Два левых рисунка, это схематическое изображение цилиндра двигателя на котором установлена система одиночного ваноса, но на разных оборотах двигателя.
Разберем сначала правый рисунок.
Такт выпуска завершается, и начинается так впуска и в этот момент как впускные, так и выпускные клапана немного приоткрыты. Такая система хорошо себя показывает на высоких оборотах, (4000 — 7000), но не очень хорошо соответственно на низких (700 — 4000). Газы которые попадают из впускного клапана не успевают целиком себя отработать, т.е. просто проскакивают в выпускной клапан. Из-за этого соответственно и падает КПД двигателя.
На схеме, которая изображена на самом левом рисунке мы можем наблюдать, что выпускной клапан открыт примерно на тоже значение что и на крайнем правом рисунке, а вот впускной клапан открыт на более меньшее значение и это помогает подавать в цилиндр смесь с оптимальным значением для получения максимальной мощности от мотора. Что за собой влечет увеличение КПД двигателя на низких оборотах, и как следствие меньший расход топлива.
Что же касается работы двигателя с ваносом на высоких оборотах, (4000 — 7000), то тут мы можем наблюдать похожую картину как и с безваносным мотором, клапана приоткрыты на одинаковом уровне, как впускные, так и выпускные.
Делаем логический вывод из всего выше сказанного.
Система под названием Single Vanos регулирует фазу открытия и закрытия впускных клапанов двигателя давлением масла которое создается в этой системе.
Давление масла, в свою очередь, регулируется электромагнитным клапаном, работающим от системы управления двигателем, на основании информации от датчиков положения распредвалов.
Соответственно системы в двумя ваносами так же регулируют и фазу открытия и закрытия выпускных клапанов.
На этом статью считаю оконечной. Сильно прошу не пинать, ибо я пока только учусь.
Тем кто прочитал текст целиком — респект за терпение)
Принцип работы системы Vanos
Друзья, привет!
Решил закинуть статью про «ваносы», чтобы и самому не потерять и другим интересующимся, позволить понять принцип работы данного устройства.
Ну, поехали!
VANOS (Variable Nockenwellen Steuerung) — это технология, разработанная компанией BMW в тесном сотрудничестве с Continental Teves.
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
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.
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 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. 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 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 оборотах двигателя открытие впускных клапанов снова запаздывает для достижения максимальной мощности.
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
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 распродавали.
В надежде на полезность информации, любезно предоставленной общедоступным ресурсом.
Вкратце о проблемах VANOS на моторах М50, М52, М54, М62 TU
ЧТО ТАКОЕ У BMW VANOS?
VANOS — это система регулировки фаз газораспределения у BMW. На просторах нашего интернета её называют просто ванос, а кто-то по незнанию называет ванус. Баварцы начали использовать эту систему фазовращателей на своих моторах с начала 90-х. Принцип работы этого механизма очень прост: в нужный момент ванос должен изменить угол открытия впускных клапанов (на системе двойного ваноса меняются углы открытия впуска и выпуска). Доворачивает распредвалы этот узел с помощью косозубых шестеренок, которые приводятся в движение гидравлическим способом через поршень ваноса.
В механизме ваноса нет никаких электромоторов. Таким образом основным условием для нормального функционирования этого фазовращателя есть безукаризненная работа гидравлической части. Конечно же ничто не идеально в нашем мире и первое поколение ваносов, применяемое на любимых нами моторах М50, М52, М54, М62 TU, имело свои недостатки.
ПРОБЛЕМА ВАНОСА НА МОТОРАХ ДО 2005 года
Гидравлика не в силах продавить поршень из-за отсутсвия нужного уплотнения, а ванос, в свою очередь, НЕ доворачивает распредвал на нужный градус и в нужный момент. Со временем ванос БМВ может и вовсе заклинить, что вызывает появления посторонних шумов и ошибки ДМЕ «Механическое заедание ваноса». По мнениям разных независимых специалистов, ресурс родных резинок ваносов на моторах до 2005 года, примерно 40-50 тыс. км. А это значит, что все старые БМВ уже давно катаются с нерабочими фазовращателями или, как минимум, они работают не как надо. Отсюда повышенный расход, шумная работа мотора, неровный холостой ход и т.п. Еще один факт, что чем дольше мотор работает с неисправным ваносом, тем больше идет нагрузка на его части (подшипники, зубья косых шестеренок и другие трущиеся пары) и меньше шансов на успешную реставрацию.
РЕШЕНИЕ ОТ БМВ НЕ РАДУЕТ
Концерн BMW решил эту проблему кардинально и на моторы нового поколения N установил принципиально новую систему фазовращения без использования резиновых уплотнителей внутри. А от проблем старых моторов они «открестились». При большом желании можно купить только исполнительный механизм VANOS целиком все с теми же «проблемными» резинками внутри. Цена детали в сборе совсем негуманная и стартует от 500 евро на однованосные моторы.
АЛЬТЕРНАТИВНОЕ РЕШЕНИЕ РЕМКОМПЛЕКТЫ
Существует более простой и относительно недорогой способ вернуть вашему мотору БМВ былую мощь и славу – это ремкомплек ванос. Комплекты состоят из набора уплотнительных резинок для гидравлики ваноса и в некоторых комплектах есть ремонтные втулки для подшипников. Самое важное в этих ремкомплектах – это использование подходящих материалов для условий работы ваноса. Уплотнительные кольца выполнены из материалов Тефлон и Витон, устойчивых к химическим воздействиям присадок и большим перепадам температур — это гарантирует срок работы ремонтного ваноса на 100-150 тыс. км. Подшипники ваноса, кстати, не менее важная деталь в узле, так как сами поршня ваносов не крутятся вместе с распредвалами, а вся нагрузка идет на подшипник. Его износ дает повышенный люфт в узле ваноса, усложняет работу гидравлики и повышает вероятность подклинивания. Они есть на всех рядных 6-ти цилиндровых моторах поколения М.
Не тяните с ремонтом системы ванос вашего БМВ, ведь эту процедуру можно сравнить с плановым ТО тормозной системы или ходовой. Это недешево, но после ремонта результат вас точно порадует.
Ремкомплекты ванос на моторы М50, М52, М52 TU, М54 и М62 можно купить в нашем магазине BMWFix
Что такое Vanos и что нужно про него знать
Итак то что ванос фазовращатель знают все, но как он работает и при как их нагрузках не все могут обьяснить.
по графикам видно преимущество регулировки открытия и закрытия клапанов. С этого момента начнем по подробней ванос регулирует впускнуой и выпускной распредвал тем самым открывая и клапана раньше или позже
на рисунке левое положение запаздывание и правое ранее открытие клапанов.
(НЕРАБОЧИЙ: ВЫПУСК пистон опережения выдвинут вперед, работает на опережение, ВПУСК поршень задержки внешнее положение.)
Базовая установка ваноса на холодный мотор при выключенном ваносе, на картинке, в работа ваноса в документах описывается так
• Впускной распредвал — задержка
• Выпускной распредвал — ранее открытие
Также этот режим аварии «fail safe» в случае сбоя электроники. Оба распредвала зафиксированы в этих позициях давлением маслас помощью управлющих соленоидов. Выпускной распредвал также зафиксирован дополнительно пружиной на соленоиде выпускного распредвала
При достижении высокой температуры масла, маслянная пленка будет сильно тонкой чтобы обеспечить нормальную работу узла и ванос уйдет в аварию, тоесть положения изложенное выше.
после того как система начала работать она регулирует положение распредвалов этими цилиндрами не говоря уже о клапанах они же соленоиды.
Судя по карте адаптаций ваноса он работает с 1100 и до 4800 оборотов.
Но самая основная изюминка на которой немцы делали упор что двойно ванос более экологично чистый имея систему внутреннего EGR
В результате управлением временем открытия клапанов появилась возможность, в средних нагрузках установить большое перекрытие клапанов чем добиться охлаждения камеры сгорания и понизить количество выбросов вредных веществ и экономиться топливо.
более подробно о работе ваноса
ВПУСК:
Холостой ход: впускные клапана не регулируются
низкие RPM: впускные клапана открываються позже
средние RPM: впускные клапана открываються на 12.8° раньше и клапан открываються на 0.9mm больше (лучшая продувка цилиндра, «дизельная тяга» и работа внутреннего EGR для снижения выбросов и расхода)
высокие RPM: впускные клапана открываютсья позже (поступает больше кислорода для мощности)
ВЫПУСК:
Холостой ход: выпускные клапана не регулируются (нет влияния EGR на выпуск, более гладкий холостой ход и каты греються быстрей)
низкие RPM: EGR не влияет на выпуск (так что можно получить 14:1 воздуха к топливу при средних температурах вв камере сгорания)
средние RPM: часть выпускных газов «остается» из за более раннего закрытия выпускных клапанов (более холодная температура снижает выброс NOx но выхлопные газы в камере, неизбежно влияют на тот состав смеси который мы имеем 14:1)
высокие RPM: EGR не работает (смесь максимально приближена к 14:1 плюс максимально высокая температура в камере сгорания для быстрого горения и получения мощности)
Почему нельзя поставить перекрытие клапанов например на холостую чтобы оптимально использовать камеру сгорания? Ответ на видео
Это максимальное перекритие клапанов, мой вывод к сожелению что немцы уступили место экологии в Double Vanos.
также рекомендую ознаокмиться с такими настройками
To increase overlap, you have to RETARD the EXHAUST, and/or ADVANCE the INTAKE.
To reduce overlap, you have to ADVANCE the EXHAUST, and/or RETARD the INTAKE.
Simple cam tuning rules for NATURALLY ASPIRATED engines:
* Advancing both cams => more low-RPM power, less high-RPM power
* Retarding both cams => more high-RPM power, less low-RPM power
* Less overlap => more low-RPM power, less high-RPM power
* More overlap => more high-RPM power, less low-RPM power
In a naturally aspirated engine, the extra overlap is called «scavenging». Scavenging is using the out-flowing exhaust to help draw in the next intake charge (partially causing lumpy idle).
Simple cam tuning rules for BOOSTED engines:
* Advance intake and exhaust => more low-RPM power, less high-RPM power
* Retard intake and exhaust => more high-RPM power, less low-RPM power
* Less overlap => lower EGTs, faster turbo spool, less fuel
* More overlap => higher EGTs, slower turbo spool, more fuel
Время открытия клапанов
Ранее открытие Позднее открытие
процесс впуска раньше процесс впуска позже
открывает впускные клапан раньше открывает впускные клапан позже
создает больше мощности на низах создает больше мощности на верхах
уменьшает зазор поршня к впускным клапанам увеличивает зазор поршня к впускным клапанам
увеличивает зазор поршень выпускные клапана уменьшает зазор поршень выпускные клапана
Еще про варианты распредвалов
Advance both cams-more low end
Retard both cams- More top end, less bottom end
Advance intake cam- more mid range and maybe less top end, rougher idle and perhaps a little loss right off idle
Retard exhaust cam- engine usualy not to senstive to this, same affect as the latter but to less of a degree. Sometimes useful for matching cam to header and can sometimes see good gains, not usualy though, sometimes a little more top end
Advance exhaust cam- NA engines usualy not too senstive to this except cam matching to header. Idles smoother, sometimes a little more bottom end. Spools turbo faster and for small highly backpressured turbos can help all around power
Advance intake, retard exhaust- Rougher idle, more midrange, broader powerband, slight loss of off idle power, sometimes can gain top end on corked up head engines, more senstive to exhaust backpressure and header design
Retard intake, advance exhaust- smoother idle, narrower powerband, good trick on turbo engines with big cams, especialy small turbos on big engines with a lot of backpressure. Less senstive to intake and exhasut tuning and backpressure
Запомните стучат ли ваносы лучше смотреть давая нагрузку на мотор в натяг либо тестом в Dis’е проверить, второй момент что опорные положения в инпе толком ничего сказать не могут, главная особенность ваноса это время наполнения клапанов которые фиксируют валы и это может зависить от многих моментов в том числе и качественного масла…
Всё, что нужно знать о Ваносе и даже чуть-чуть больше
Для начала нужно все-таки объяснить, о чем же пойдет дело в статье. Обычно не-владельцев автомобилей марки BMW слово VANOS ставит в тупик, так как этот термин (вернее, аббревиатура) был придумал инженерами БМВ. По-немецки это звучит как Variable Nockenwellensteuerung, что совершенно не произносимо на большинстве языков мира. По сути же это система изменения фаз распределения газа для автомобиля. Ее задача состоит в изменении синхронизации клапанов. Для этого изменяется положение распредвалов по отношению к коленчатому валу и ведущей шестерне. Различают два варианта системы:
Single Vanos – это однованосная система с одним поршнем, только на впускные клапаны. Double Vanos – улучшенная двойная система. Она имеет два поршня, как на впускные, так и на выпускные клапаны. Эта система прикрепляется на приводные шестеренки распределительных валов, для этого используются промежуточные шестерни, что смонтированы непосредственно в узле. По факту, это системы, вложенные одна в другую. Если двигается шестерёнка в Ваносе, соответственно движутся шестерни и распределительных валов. Таким образом, изменяется степень открытия клапанов, меняются фазы газораспределения.
Каким образом они движутся?
Сама система Vanos состоит из маленьких поршней, в которых под давлением масла начинается поступательное движение, которое передает энергию на шестерни распределительных валов. Система регулировки масла управляется электромагнитным клапаном. Он же получает команды от системы управления автомобильным двигателем. Она же получает команды в свою очередь от датчиков положения распределительных валов.
Зачем нужна эта система?
Следующий закономерный вопрос, возникающий в мозгу читателя – а зачем вообще нужна эта система? Как уже стало понятно, это система газораспределения. Соответственно, первая ее функция – снижение выбросов продуктов горения путем снижения расхода самого топлива. Кроме того, это позволяет регулировать клапаны, что дает более ровную работу двигателя на холостых оборотах. Ну и при езде эта система наоборот, открывает клапаны реже, что позволяет увеличить крутящий момент, добавляя мощности двигателю.
Минусы системы Ванос
Впрочем, сложно найти в мире систему, которая имела бы только одни плюсы и не имела минусов. Одна из самых очевидных проблем – усложнение системы и повышение ее ненадёжности. Сама-то система делается из прочной стали и изнашивается медленно, но поршни имеют большое количество колец для уплотнения. А эти кольца изготавливаются из резины (т.н. буна) или тефлона. Со временем резина теряет свои механические свойства, твердеет, рвется и трескается. Причем есть один забавный факт – сам концерн BMW эти уплотнительные кольца не продает, он только принимает Ваносы на ремонт. А вот кольца для розничной продажи производят другие компании, расположенные, в основном, в Соединённых Штатах Америки.