Что такое ванус двигателя на бмв
Что такое VANOS на BMW
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:
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:
Читайте также: Что такое ГРМ в автомобиле и как она работает.
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.
Ремонт VANOS BMW в Санкт-Петербурге
Что такое Ванос в двигателе
Двигатель в разрезе с демонстрацией “двойного” ваноса
Variable Nockenwellen Steuerung переводится с немецкого, как переменное управление распределительными валами двигателя. Придумали эту систему инженеры BMW. VANOS по своей сути является системой изменения фаз газораспределения. Ее особенность заключается в том, что она способна изменять положение распредвалов, по отношению к коленчатому валу. Таким образом, происходит регулирование фаз газораспределительного механизма (ГРМ). Регулирование это может происходить в диапазоне от 6 градусов опережения до 6 градусов запаздывания относительно верхней мертвой точки.
Причины и признаки неисправности Ваноса
Как и у всех механизмов, даже самых совершенных, у Ваноса со временем проявляются неполадки в работе. Выявлено несколько факторов, влияющих на ухудшение работы и вызывающие неисправность Ваноса БМВ:
Под воздействием всех этих факторов Vanos постепенно перестаёт выполнять свои функции на 100% и проявляется это в следующем:
При обнаружении этих симптомов имеет смысл произвести диагностику неисправности Vanos и в случае подтверждения диагноза выполнить ремонт Ваноса.
Как устроен и из чего состоит
VANOS находится между распредвалом и шестерней привода. Конструкция ее относительно проста. Главной частью системы являются поршни, которые изменяют положение распредвалов, меняя тем самым фазы газораспределения. Эти поршни взаимодействуют с шестернями распредвалов с помощью зубчатого вала, который соединяется с поршнем. Ход этих поршней обеспечивается за счет давления масла.
Принцип работы масляных поршней, регулирующих работу системы газораспределения
В конструкции предусмотрен специальный электромагнитный клапан, работой которого “заведует” электронный блок управления двигателем (ECU). В качестве входных данных берется информация с датчиков положения распредвалов. Благодаря этому датчику определяется текущее угловое положение валов. Затем полученные данные отправляются в ECU для сравнения полученного значения с заданным углом.
Благодаря этим изменениями в положении распредвалов и происходит изменение фаз газораспределения. В результате чего, клапаны или открываются несколько раньше положенного, или несколько позже, нежели в изначальном положении валов.
Что это такое?
VANOS — это устройство, которое устанавливается в газораспределительную систему. Оно помогает управлять фазами, для повышения эффективности двигателя. Сама система бывает двух типов: Single (установка только на клапана с одним поршнем) и Double (на клапана с двумя поршнями).
Устанавливается в приводные шестерни распредвалов, влияя на открытие клапанов. Давление же в системе регулируется электро-магнитным клапанов, завязанное полностью с блоком управления двигателем.
Система была разработана в 90-х годах, изначально устанавливалась на BMW 5 серии, постепенно совершенствуясь. В данный момент на машины этого производителя устанавливается 4 модификаций системы.
* Подобная технология, есть у каждого крупного производителя, смысл работы тот же, меняется только название (CVVT, VVT, DVVT, VVC, MIVEC, CVTCS, VVT-i, VVTL-i).
Слово ВАНОС, никак не склоняется. Произносится всегда именно так.
Как работает система
На данный момент компания BMW использует в своих моторах технологию переменного управления распредвалом (VANOS) четвертого поколения. Стоит отметить, что первое поколение данной технологии называлось Single VANOS. В нем регулированию подвергался только впускной распредвал, а фазы выпуска изменялись дискретно, т.е. скачками.
Первое поколение или “одинарный” Ванос
Суть работы такой системы заключалась вот в чем. Положение впускного распредвала регулировалось в соответствии с оборотами двигателя и данным датчика положения педали акселератора. Если на мотор подавалась небольшая нагрузка (низкие обороты), то впускные клапаны начинали открываться позднее, что, в свою очередь, делает работу мотора на холостом ходу более ровной.
Раннее открытие впускных клапанов на средних оборотах двигателя позволяет повысить величину крутящего момента, а также улучшить циркуляцию выхлопных газов в камере сгорания, что, в свою очередь, уменьшает общий расход топлива и токсичность отработавших газов. Высокие обороты мотора заставляют впускные клапаны открываться позже, в результате чего достигается максимальная мощность. В первые несколько минут после старта работы мотора, система активирует особый режим, суть которого в том, чтобы максимально уменьшить время прогрева.
Второе поколение VANOS (еще называют “vanos vanos” или “double vanos”)
Сейчас используется так называемый Double Vanos. В отличие от “однованосной системы”, в двойной регулируется работа впускных и выпускных распределительных валов, а их управление происходит более плавно, без рывков. Благодаря использованию обновленной системы удалось существенно поднять крутящий момент и мощность мотора во всем диапазоне его оборотов. Также, согласно схеме работы “БиВанос”, небольшая часть выхлопных газов может дожигаться повторно в камере сгорания, что, в свою очередь, ведет к повышению экологичности мотора.
Сейчас во всех автомобилях немецкого бренда используется система Vanos четвертого поколения. Ключевая особенность этой версии состоит в том, что в ней используются Vanos-шестерни впускного/выпускного распредвалов. Инженеры BMW сделали систему более компактной – теперь весь исполнительный механизм находится в самих звездочках ГРМ. Ну а в целом, четвертое поколение системы по принципу работы схоже с Single Vanos.
VANOS на BMW: что это значит
Системой VANOS, устанавливающейся на многие двигатели автомобилей марки BMW, специалисты называют электромеханические устройства, работающие с системой газораспределения движка. Основное предназначение устройства – оптимизация газораспределительных процессов в силовом агрегате. Использование системы VANOS в двигателе позволило производителям BMW:
Интересно! Впервые систему VANOS стали устанавливать на «пятёрки» «БМВ» в середине 90-х. Со временем конструкция устройства подвергалась неоднократной модернизации, и сегодня на автомобили марки ставится уже четвёртое поколение систем VANOS. Отличительной чертой этого поколения можно назвать шестерёнчатую систему регулирования распредвалов.
Типичные неисправности и их симптомы
Если двигатель машины на холостом ходу начинает сильно вибрировать, замечен довольно плохой разгон во всем диапазоне оборотов, появляется повышенный расход топлива, металлические звуки при работе двигателя, то, скорее всего, система VANOS требует срочного внимания. Явным признаком плохой работы являются проблемы с запуском мотора, залив свечей и детонация.
Когда нужен ремонт VANOS
На стабильную работу механизма изменения фаз газораспределения влияет периодичность обслуживания и режим эксплуатации автомобиля. Неисправность, иногда возникающая уже на малом пробеге (50-70 т. км, в зависимости от модели), характеризуется:
Неисправности этой системы, как и остальных узлов ГРМ, надо устранять как можно быстрее. Сильный износ или разрыв уплотнительных колец, люфт поршней или отказ клапана давления VANOS приводят к изнашиванию звезд и шлицевого вала, создают повышенную нагрузку на двигатель из-за несоответствия градуса открытия клапанов и режима его работы.
BMW M50 Отчет о ремонте системы VANOS
Процедура установки ремкомплекта системы Single VANOSна моторы М50TU и M52 не очень сложная и не требует особых навыков в ремонте двигателей. Для установки желательно иметь некоторые специальные инструменты для облегчения процедуры, но и в случае их отсутствия ремонт вполне возможен. Три самых важных момента в этой процедуре: обязательно провести подгонку подшипника для достижения нужного преднатяга в подшипнике, правильно выставить фазы ГРМ и правильно установить систему VANOS на мотор после ремонта. Как все это сделать описано ниже. В случае если вы сомневаетесь в своих силах, рекомендуем вам обратиться на СТО, которые смогут проделать эту процедуру с использованием данной инструкции.
Сам VANOS находится в передней части головки блока цилиндров (ГБЦ). Для того чтоб добраться до него и демонтировать для установки ремкомплекта вам нужно снять клапанную крышку, снять термомуфту. Учтите, что если профильная прокладка клапанной крышки менялась уже более 40000 км назад, вам лучше заменить ее для избежания подтекания масла.
Специальный инструмент
Для установки ремкомплекта системы VANOS на моторы М50TU и М52 желательно иметь специальные дилерские инструменты, как на фото выше: фиксатор распредвалов (11-3-240), фиксатор маховика (11-2-300), инструмент для прокручивания звездочки (11-5-490), фиксатор натяжителя цепи (11-3-292) или просто гвоздь подходящего диаметра.
Но и при их отсутствии установка ремкомплекта вполне возможна, но прийдеться попотеть при установке ваноса на место, чтоб правильно выставить фаза ГРМ (см. TIS BMW).
Снятие Vanos
Сняв клапанную крышку нам необходимо выставить поршень 1-го цилиндра в ВМТ, так, чтоб совпали метки на шкиве коленвала и крышке ГРМ.
Прокручивать мотор можно ключем или головкой на 22 по часовой стрелке.
Кулачки распредвалов будут примерно в таком положении.
Верхняя плоскость квадрата выпускного распредвала будет параллельна плоскости головки блока.
Проверьте совпадение меток.
После того как совпали метки нужно зафиксировать маховик в этом положении с помощью специального инструмента (можно использовть обычное сверло подходящего диаметра и длины).
Отверстие для фиксатора находится с левой стороны мотора под стартером. Предварительно извлеките пластиковый колпачек отверткой.
Установите фиксатор распредвалов.
Открутите золотник гидравлического шланга ваноса (ключ на 19). Примечание: замените две уплотнительные шайбы при обратной сборке.
Снимите подъемную петлю мотора открутив её от головки блока.
Отключите электрический разъем соленоида ваноса. Для этого нажмите на металлическую клипсу и потяните разъем.
Снимите фиксирующие шайбы тонкогубцами. Вытяните кожух проводки.
Только для М52: Открутите вакуумную трубку.
Опустите трубку, чтоб она не мешала снятию ваноса.
Открутите две пробки в корпусе ваноса для доступа к болтам крепящив звездочку ГРМ (ключ на 19).
Положите ветошь или бумажное полотенце между звездочкой и корпусом ваноса, чтобы случайно не уронить болты.
Открутите 4 болта крепящие звездочку (насадка Torx E-10).
Нажмите на площадку натяжителя цепи для того чтоб вдавить его, вставьте фиксатор в отверстие (можно использовать гвоздь подходящего диаметра).
Открутите 6 гаек крепящих ванос к головке мотора.
Прикройте ремни кондиционера и генератора бумажным полотенцем, чтобы избежать попадания на них масла. Снимаем ванос с мотора. Для этого установите специальный инструмент (11-5-490) на звездочку выпускного распредвала, тяните ванос вперед к радиатору при этом проворачивая инструментом звездочку по часовой стрелке. Учтите, что звездочка должна быть откручена от распредвала, как указано выше по инструкции. При отсутствии специального инструмента, можно аккуратно провернуть звездочку с помощью отвертки вставленной в цепь ГРМ.
Разбираем ванос и диагностируем его:
Открутите болты крепящие крышку цилиндра ваноса к корпусу.
Выньте крышку вместе с поршнем и косозубой шестеренкой из корпуса.
Теперь можно провести диагностику и осмотр узла. Сначала проведите визуальный осмотр поршня на наличие деффектов в виде трещин или сколов. Далее можно продиагностировать герметичность узла. Для этого вставьте поршень в цилиндр и подвигайте его по рабочему ходу. Запомните как легко поршень перемещается в цилиндре со старыми уплотнительными кольцами.
Далее приступим к диагностике подшипника в поршне ваноса.
Проверьте наличие люфта, как показано на фото выше: пошатайте косозубую шестеренку в разных плоскостях. Допускается лишь наличие радиального люфта (Radial play), который нужен для правильного функционирования узла. Осевой люфт (Axial play) не допускается и означает, что подшипник прослаблен и требует ремонта.
Устанавливаем шайбу анти-люфт из ремкомплекта
Внимание! Установка шайбы должна быть проведена до установки новых уплотнительных колец.
Зафиксируйте поршень в тисках как показано на фото выше. Используйте специальные мягкие губки или же деревянные проставки. Будьте предельно аккуратны, не повредите поверхность поршня и не перетяните тиски, так как поршень очень хрупкий.
Откручиваем крышку поршня ваноса головкой на 18 (в некоторых моторах может быть головка на 17). Резьба обычная, откручивать нужно против часовой стрелки.
Внимание. Шлицы на крышке очень низкие и обычная головка будет иметь маленький зацеп, что приведет к слизыванию шлицов и в дальнейшем открутить эту крышку будет невозможно. Для этого нужно специально доработать головку сточив с торца фаску, чтоб головка более плотно прилегала к крышке и было хорошее зацепление. Сточить можно как на токарном станке, так и на обычном точиле. Важно чтоб головка была шестигранная. На фото ниже образец доработанной головки.
Открутив крышку ставим поршень в вертикальном положении и фиксируем его в тисках.
Вынимаем верхнюю шайбу.
Далее вынимаем игольчатый подшипник.
Откручиваем болт подшипника. Внимание. Тут левая резьба. Откручивайте по часовой стрелке(Используйте звездочку Тorx T30).
Вынимаем центральную обойму подшипников.
Снимаем поршень с оси шестеренки.
Затем извлеките наружную шайбу подшипника.
Тщательно помойте детали подшипника жидкостью для чистки тормозных дисков (растворителем или бензином).
Вствьте нижнюю шайбу в поршень.
Установите на место шайбу анти-люфт из ремкомплекта.
Соберите детали подшипника в обратном порядке. Закрутите болт здездочкой Torx T30. Внимание! Левая резьба! Закручивать болт надо против часовой стрелки! (усилие затяжки 8Нм).
Установите на место верхний подшипник и шайбу.
Установите на место крышку поршня.
Зафиксируйте корпус поршня в тисках.
Затяните крышку поршня. Не затягивайте её с окончательным моментом, так как скорее всего вам прийдется опять разбирать подшипник для подгонки.
Теперь нам необходимо проверить наличие нужного радиального люфта (Radial play). После этого прокрутите поршень по оси проверив тем самым сопротивление качения подшипника. После установки новой шайбы поршень должен крутиться на подшипнике без особого сопротивления. Если подшипник сильно «затянут», то обязательно необходима подгонка центральной обоймы подшипника (см. ниже «Подгонка затянутого подшипника»). Если же поршень все так же имеет осевой люфт и очень легко крутиться на подшипнике, значит нужна подгонка установленой шайбы из ремкомплекта (см. ниже «Подгонка прослабленого подшипника»).
Подгонка затянутого подшипника:
Опять разберите подшипник и извлеките центральную обойму (шайба, которая находиться между двумя игольчатыми подшипниками).
Разместите лист наждачной бумаги (Р400) на твердой и ровной поверхности и обработайте на ней шайбу с обеих сторон. Равномерно прошлифуйте пару минут шайбу на наждачной бумаге, отчистите её, соберите подшипник и опять проверьте как крутиться подшипник. При необходимости повторите процедуру подгонки, пока подшипник не будет крутиться без особого сопротивления.
Подгонка прослабленого подшипника:
Опять разберите подшипник и извлеките наружную шайбу (шайба, которую установили из ремкомплекта).
Разместите лист наждачной бумаги (Р250-Р400) на твердой и ровной поверхности и обработайте на ней шайбу с обеих сторон. Равномерно прошлифуйте пару минут шайбу на наждачной бумаге, отчистите её, соберите подшипник и опять проверьте осевой люфт и не зажат ли подшипник при кручении. При необходимости повторите процедуру подгонки, до тех пор пока не пропадет осевой люфт, но при этом подшипник должен крутиться без особого сопротивления.
Когда результат по подгонке достигнут, затяните крышку подшипника с моментом 40 Нм.
Замена уплотнительных колец из ремкомплекта
Устранив люфт подшипника ваноса можно приступить к установке новых уплотнительных колечек.
Аккуратно разрежьте старые уплотнительные кольца подходящим режущим инструментом. Будьте предельно внимательны, не повредите рабочую поверхность поршня!
После того как вы разрезали и удалили все уплотнительные кольца, протрите поршень бумажным полотенцем, хорошо очистите канавку для колец.
Сначала установите резиновое кольцо в канавку.
Проверьте чтоб резиновое кольцо (оно имеет круглое сечение) не перекрутилось на своем месте.
Если установка производится при температуре воздуха ниже 20 градусов по Цельсию, то необходимо положить тефлоновое кольцо в теплую воду (40-50С) на пару минут для придания ему эластичности. После этого вытереть кольцо насухо и установить.
Аккуратно и медленно натяните тефлоновое кольцо от одного края поршня к другому.
Хорошо смажьте цилиндр корпуса и сам поршень с новыми кольцами моторным маслом. Вставьте поршень в цилиндр под углом примерно 30 градусов и прокручивая его вдавите в цилиндр.
Несколько раз прокрутите поршень в цилиндре и подвигайте его вверх и вниз, чтоб кольцо приобрело форму цилиндра. Повторяйте эту операцию, пока тефлоновое кольцо не перестанет проворачиваться в своей канавке.
Вдавите поршень в крайнее нижнее положение и дайте ему постоять так 2-3 мин.
Затем достаньте поршень. Кольцо приобрело нужную форму.
Установите поршень на место. Полостью вдавите поршень. Закрутите 5 болтов (момент 10 Нм).
Установка Vanos
Отчистите все детали и поверхности от остатков масла и грязи. Установите новую прокладку.
Установите специальный инструмент на звездочку. Прокрутите звездочки по часовой стрелке до упора. Внимание! Эта операция обязательна для правильной установки ваноса.
Внимание! следующий шаг установки очень важен: перед установкой ваноса на мотор, вдавите шлицевой вал с поршнем в корпус. Установите корпус ваноса на шпильки головки блока. Вставьте шлицевой вал во впускную звездочку слегка покрутив его.
Для того чтоб шлицевой вал полностью зашел в звездочку необходимо прокрутить выпускную звездочку против часовой стрелки и при этом придавливать ванос к мотору. Очень важно! Чтоб шлицевой вал зашел в звездочку в самом крайнем правом положении звездочки. Это даст нужный диапазон для регулировки фаз в процесе работы ваноса.
Прикрутите ванос к мотору. Момент затяжки гаек 8 Нм.
Достаньте фиксатор гидравлического натяжителя верхней цепи ГРМ.
Установите на место 4 болта крепящих выпускную звездочку к распредвалу. Затяните болты накрест (головка Torx E-10) с моментом затяжки 20 Нм.
Закрутите на место пробки на корпусе ваноса.
Установите на место кожух проводки и установите тонкогубцами фиксаторы.
Для двигателей M52: Установите вакуумную трубку.
Подключите электрический разъем соленоида ваноса.
Прикрутите моторную петлю.
Прикрутите гидравлический шланг с использованием новых уплотнительных шайб (ключ 19 мм).
Момент затяжки 32 Нм.
Снимите приспособление для фиксирования распредвалов, выньте фиксатор маховика, соберите все в обратной последовательности используя TIS BMW. Обязательно убедитесь, что на ремнях и на резиновых шлангах нет остатков масла.
После сборки обязательно проверьте уровень масла!
Важно знать, что уплотнительные кольца должны пройти обкатку приблизительно 300 км в городском цикле. Постарайтесь в период обкатки не нагружать мотор высокими оборотами и активной ездой.
Наслаждайтесь ровной работой вашего мотора.