Co je systém VANOS od BMW, jak funguje

Systém VANOS (Variable Nockenwellen Steuerung) je důležitou součástí moderních motorů BMW, díky kterému je možné výrazně snížit emise výfukových plynů, snížit spotřebu paliva, zvýšit točivý moment motoru v nízkých otáčkách a zvýšit maximální výkon ve vysokých otáčkách. Tento systém umožní motoru co nejstabilnější chod na volnoběh i při nízkých teplotách.

Co je systém Vanos

Variable Nockenwellen Steuerung je německy pro variabilní ovládání vačkových hřídelů motoru. Tento systém vynalezli inženýři BMW. VANOS je v podstatě systém variabilního časování ventilů. Jeho zvláštnost spočívá v tom, že je schopen měnit polohu vačkových hřídelů vzhledem ke klikovému hřídeli. Tím jsou regulovány fáze mechanismu distribuce plynu (GRM). Toto nastavení lze provést od 6 stupňů dopředu až po 6 stupňů zpomalení od horní úvrati.

Zařízení a hlavní prvky Vanosu

Systém VANOS je umístěn mezi vačkovým hřídelem a hnacím kolem. Jeho design je poměrně jednoduchý. Hlavní částí systému jsou písty, které mění polohu vačkových hřídelů, čímž se mění časování ventilů. Tyto písty spolupracují s ozubenými koly vačkového hřídele prostřednictvím ozubeného hřídele, který je připojen k pístu. Tyto písty jsou poháněny tlakem oleje.

Součástí zařízení je speciální solenoidový ventil, jehož činnost je řízena elektronickou řídicí jednotkou (ECU). Jako vstup se berou informace ze snímačů polohy vačkového hřídele. Tento snímač určuje aktuální úhlovou polohu hřídelí. Přijatá data jsou poté odeslána do ECU pro porovnání získané hodnoty s daným úhlem.

Díky těmto změnám polohy vačkových hřídelů se mění časování ventilů. V důsledku toho se ventily otevírají o něco dříve, než by měly, nebo o něco později než ve výchozí poloze hřídelí.

Jak systém funguje

BMW aktuálně ve svých motorech používá technologii VANOS (variable camshaft control) čtvrté generace. Nutno podotknout, že první generace této technologie se jmenovala Single VANOS. V něm se reguloval pouze sací vačkový hřídel a výfukové fáze se měnily v krocích (diskrétně).

Podstata fungování takového systému byla následující. Poloha vačkového hřídele sání byla opravena na základě údajů ze snímače otáček motoru a polohy plynového pedálu. Pokud bylo na motor aplikováno mírné zatížení (nízké otáčky), sací ventily se začaly otevírat později, což zase způsobilo hladší chod motoru.

Předčasné otevření sacích ventilů při středních otáčkách motoru zvyšuje točivý moment a zlepšuje cirkulaci výfukových plynů ve spalovacím prostoru, čímž se snižuje spotřeba paliva a celkové emise. Při vysokých otáčkách motoru se sací ventily otevírají později a výsledkem je maximální výkon. V prvních minutách po nastartování motoru systém aktivuje speciální režim, jehož hlavní věcí je minimalizovat dobu zahřívání.

Nyní se používá tzv. Double Vanos (Double Vanos). Dvojka na rozdíl od systému „Single“ reguluje chod sacích a výfukových vačkových hřídelí a jejich ovládání je plynulejší. Díky použití aktualizovaného systému bylo možné výrazně zvýšit točivý moment a výkon motoru v celém rozsahu otáček. Kromě toho může být podle schématu BiVanos malá část výfukových plynů znovu spálena ve spalovací komoře, což v důsledku toho vede ke zvýšení šetrnosti motoru k životnímu prostředí.

Nyní všechny vozy německé značky využívají systém Vanos čtvrté generace. Hlavním rysem této verze je, že pro sací a výfukové vačkové hřídele používá ozubená kola Vanos. Inženýři BMW udělali systém kompaktnějším: nyní je celý akční člen umístěn v samotných rozvodových kolech. Obecně platí, že čtvrtá generace systému je v zásadě podobná Single Vanos.

Výhody a nevýhody Vanosu

Se všemi svými nepopiratelnými výhodami: vyšším točivým momentem motoru v nízkých otáčkách, stabilizací motoru při volnoběhu, vysokou spotřebou paliva a vysokou šetrností k životnímu prostředí mají systémy VANOS i nevýhody. Není dostatečně spolehlivá.

Hlavní poruchy Vanosu

• Zničení těsnících kroužků. Jedná se o olejové pístní kroužky, které regulují polohu vačkových hřídelů. Díky mnoha faktorům: vysokým a nízkým teplotám, různým škodlivým látkám, které se dostávají do pryže (materiálu, ze kterého jsou kroužky vyrobeny), nakonec začne ztrácet své elastické vlastnosti a praskat. Proto mizí těsnost uvnitř mechanismu.
• Opotřebované podložky a ložiska. Konstrukce olejových pístů zahrnuje kovová ložiska a podložky. Postupem času se začnou deformovat, protože zpočátku mají nízkou bezpečnostní rezervu. Chcete-li zjistit, zda je třeba vyměnit ložisko (nebo podložku) v systému VANOS, musíte poslouchat, jak motor běží. Pokud je ložisko nebo podložka opotřebované, je slyšet nepříjemný kovový zvuk.
• Třísky a nečistoty na přírubách a pístech. Jedná se o tzv. deformaci kovových částí. Může to být způsobeno poměrně agresivním stylem jízdy, nekvalitním olejem / benzínem a také vysokým počtem najetých kilometrů. Na povrchu olejových pístů nebo plynových vačkových hřídelů se objevují zářezy a škrábance. Výsledkem je ztráta výkonu/točivého momentu, nestabilní volnoběh motoru.

Pokud motor auta začne vibrovat na volnoběh, zaznamenáte spíše slabé zrychlení v celém rozsahu otáček, dochází ke zvýšení spotřeby paliva, klepavým zvukům při chodu motoru, pravděpodobně potřebuje VANOS naléhavou pozornost. Problémy se startováním motoru, zapalovací svíčky a nerovnosti jsou jasnou známkou špatného výkonu systému.

Přes nespolehlivost je vývoj bavorských inženýrů velmi užitečný. Díky použití VANOS je dosaženo zlepšeného výkonu motoru, hospodárnosti a kompatibility s životním prostředím. Vanos také vyhlazuje křivku točivého momentu v celém provozním rozsahu motoru.