מהי מערכת VANOS מבית BMW, איך היא פועלת

מערכת VANOS (Variable Nockenwellen Steuerung) היא מרכיב חשוב במנועי ב.מ.וו המודרניים, שבזכותה ניתן להפחית משמעותית את פליטת הפליטה, להפחית את צריכת הדלק, להגדיל את מומנט המנוע בסיבובים נמוכים ולהגדיל את ההספק המרבי בסיבובים גבוהים. מערכת זו תאפשר למנוע לפעול בצורה יציבה ככל האפשר בסרק, גם בטמפרטורות נמוכות.

מהי מערכת ואנוס

Variable Nockenwellen Steuerung הוא גרמני לשליטה משתנה של גלי זיזים של המנוע. מערכת זו הומצאה על ידי מהנדסי ב.מ.וו. VANOS היא בעצם מערכת תזמון שסתומים משתנה. הייחודיות שלו טמונה בעובדה שהוא מסוגל לשנות את המיקום של גלי הזיזים ביחס לגל הארכובה. לפיכך, השלבים של מנגנון חלוקת הגז (GRM) מוסדרים. התאמה זו יכולה להתבצע מ-6 מעלות קדימה ל-6 מעלות בפיגור ממרכז המת העליון.

המכשיר והמרכיבים העיקריים של ואנוס

מערכת VANOS ממוקמת בין גל הזיזים לגלגל ההינע. העיצוב שלו פשוט יחסית. החלק העיקרי של המערכת הוא בוכנות שמשנות את מיקום גלי הזיזים, ובכך משנים את תזמון השסתומים. בוכנות אלו פועלות באינטראקציה עם גלגלי השיניים של גל הזיזים דרך פיר משונן המתחבר לבוכנה. בוכנות אלו מונעות על ידי לחץ שמן.

המכשיר כולל שסתום סולנואיד מיוחד, אשר פעולתו נשלטת על ידי יחידת בקרה אלקטרונית (ECU). מידע מחיישני מיקום גל הזיזים נלקח כקלט. חיישן זה קובע את המיקום הזוויתי הנוכחי של הצירים. הנתונים שהתקבלו נשלחים לאחר מכן ל-ECU כדי להשוות את הערך שהתקבל עם זווית נתונה.

עקב שינויים אלו במיקום גלי הזיזים, תזמון השסתומים משתנה. כתוצאה מכך, השסתומים נפתחים מעט מוקדם ממה שהם צריכים, או קצת מאוחר יותר מאשר במצב ההתחלתי של הפירים.

איך המערכת עובדת

ב.מ.וו משתמשת כיום בטכנולוגיית VANOS (בקרת גל זיזים משתנה) מהדור הרביעי במנועים שלה. יש לציין כי הדור הראשון של טכנולוגיה זו נקרא Single VANOS. בו הוסדר רק גל הזיזים היניקה, ושלבי הפליטה שונו בשלבים (בדיסקרטיות).

מהות הפעולה של מערכת כזו הייתה כדלקמן. מיקום גל הזיזים היניקה תוקן על סמך נתונים מחיישן מהירות המנוע ומיקום דוושת התאוצה. אם הופעל עומס קל (סל"ד נמוך) על המנוע, שסתומי היניקה החלו להיפתח מאוחר יותר, מה שבתורו גורם למנוע לפעול חלק יותר.

פתיחה מוקדמת של שסתומי היניקה במהירויות מנוע בינוניות מגבירה את המומנט ומשפרת את זרימת גזי הפליטה בתא הבעירה, ומפחיתה את צריכת הדלק והפליטות הכוללות. במהירויות מנוע גבוהות, שסתומי היניקה נפתחים מאוחר יותר, וכתוצאה מכך הספק מרבי. בדקות הראשונות לאחר התנעת המנוע, המערכת מפעילה מצב מיוחד, שהעיקר בו הוא למזער את זמן החימום.

כעת נעשה שימוש במה שנקרא Double Vanos (Double Vanos). בניגוד למערכת ה"סינגל", הכפול מווסת את פעולת גלי הזיזים היניקה והפליטה והשליטה בהם חלקה יותר. באמצעות שימוש במערכת מעודכנת ניתן היה להגדיל משמעותית את המומנט והספק המנוע לאורך כל טווח הסיבובים. בנוסף, על פי תכנית BiVanos, ניתן לשרוף מחדש חלק קטן מגזי הפליטה בתא הבעירה, אשר, בהתאם, מוביל לעלייה בנוחות הסביבתית של המנוע.

כעת כל המכוניות של המותג הגרמני משתמשות במערכת Vanos מהדור הרביעי. התכונה העיקרית של גרסה זו היא שהיא משתמשת בהילוכים של Vanos עבור גלי הזיזים היניקה והפליטה. מהנדסי ב.מ.וו הפכו את המערכת לקומפקטית יותר: כעת המפעיל כולו ממוקם בגלגלי התזמון עצמם. ובכן, באופן כללי, הדור הרביעי של המערכת דומה ביסודו ל-Single Vanos.

יתרונות וחסרונות של ואנוס

עם כל היתרונות הבלתי ניתנים להכחשה שלהם: מומנט מנוע גבוה יותר בסיבובים נמוכים, ייצוב המנוע בסרק, יעילות דלק גבוהה וידידותית לסביבה גבוהה, למערכות VANOS יש גם חסרונות. היא לא מספיק אמינה.

התקלות העיקריות של ואנוס

• הרס טבעות איטום. אלו הן טבעות בוכנה שמן המווסתות את מיקום גלי הזיזים. בשל גורמים רבים: טמפרטורות גבוהות ונמוכות, חומרים מזיקים שונים הנכנסים לגומי (החומר ממנו עשויות הטבעות), הוא מתחיל בסופו של דבר לאבד את תכונותיו האלסטיות ולהיסדק. זו הסיבה שהאטימות בתוך המנגנון נעלמת.
• דסקיות ומסבים בלויים. העיצוב של בוכנות שמן כולל מיסבי מתכת ודסקיות. עם הזמן, הם מתחילים להתעוות, מכיוון שבתחילה יש להם מרווח בטיחות נמוך. כדי לקבוע אם יש להחליף מסב (או מכונת כביסה) במערכת VANOS, עליך להקשיב לאופן פעולת המנוע. אם המיסב או מכונת הכביסה שחוקים, נשמע רעש מתכתי לא נעים.
• שבבים ולכלוך על אוגנים ובוכנות. זהו מה שנקרא דפורמציה של חלקי מתכת. זה יכול להיגרם על ידי סגנון נהיגה אגרסיבי למדי, שמן / בנזין באיכות נמוכה, כמו גם קילומטראז' גבוה. חריצים ושריטות מופיעים על פני השטח של בוכנות שמן או גלי זיזים של גז. התוצאה היא אובדן כוח/מומנט, מנוע לא יציב בסרק.

אם מנוע המכונית מתחיל לרטוט בסרק, אתה מבחין בתאוצה חלשה למדי בכל טווח הסיבובים, יש עלייה בצריכת הדלק, רעשי שקשוק במהלך פעולת המנוע, ככל הנראה ה- VANOS זקוק לתשומת לב דחופה. בעיות בהתנעת המנוע, מצתים ובליטות הם סימן ברור לביצועי מערכת גרועים.

למרות חוסר האמינות, הפיתוח של המהנדסים הבוואריים שימושי מאוד. באמצעות השימוש ב- VANOS, מושגים ביצועי מנוע משופרים, חסכון ותאימות סביבתית. ואנוס גם מחליק את עקומת המומנט בכל טווח הפעולה של המנוע.