Olli1800, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons

Co to jest Vanos? Jak działa Vanos?

Vanos to układ zmiennych faz rozrządu, stosowany w starszych modelach samochodów BMW, z silnikami benzynowymi oraz diesla. O tym, że istnieje coś takiego jak Vanos, niektórzy kierowcy dowiadują się dopiero, kiedy pojawia się awaria i silnik samochodu przygasa, podczas dojeżdżania do świateł. W niniejszym artykule odpowiemy na szereg pytań. Między innymi: co to jest układ zmiennych faz rozrządu, co to jest Vanos i jak działa Vanos w praktyce?

Na początek wyjaśnimy, dlaczego stosuje się układy zmiennych faz rozrządu i jaki ma to cel. W kolejnym akapicie wyjaśnimy, jak działa Vanos, czyli układ zmiennych faz rozrządu, stosowany w samochodach marki BMW.

Układ zmiennych faz rozrządu – co to jest?

Układ rozrządu to kluczowy element każdego silnika spalinowego, benzynowego oraz diesla.
Zadaniem układu rozrządu jest sterowanie pracą zaworów dolotowych oraz wylotowych. Zawory dolotowe doprowadzają do cylindrów powietrze. Zawory wylotowe odprowadzają z cylindrów spaliny, będące produktem ubocznym zapalenia się mieszanki paliwowo – powietrznej.
Otwieranie i zamykanie zaworów jest ściśle powiązane z położeniem tłoków w cylindrach. O synchronizację dba napęd rozrządu (łańcuch rozrządu albo pasek rozrządu).

Standardowa praca układu rozrządu sprawia, że silnik pracuje w optymalnych warunkach jedynie w pewnym zakresie obrotów.
Dlatego wprowadzono układy zmiennych faz rozrządu, które sterują pracą zaworów dolotowych, zmieniając nieco czas ich otwarcia.
Z czasem pojawiło się rozwinięcie systemu, w którym układ zmiennych faz rozrządu sterował także pracą zaworów wylotowych (przykład: podwójny Vanos firmy BMW).

Co to daje w praktyce?
• Dłuższy czas otwarcia zaworów dolotowych przy dużych prędkościach obrotowych sprawia, że do cylindra trafia więcej powietrza. Dzięki temu zwiększa się moment obrotowy i zwiększa się moc silnika. Więcej powietrza to także mniejsze zużycie paliwa (silnik może pracować na bardziej ubogiej mieszance).
• Krótszy czas otwarcia zaworów dolotowych pezy małych prędkościach obrotowych (przede wszystkim podczas pracy na biegu jałowym) sprawia, że silnik może pracować równomiernie, a ponadto zmniejszają się straty przepływu. Następuje lepsze spalanie, a silnik może pracować z bardzo małą prędkością obrotową.

Obecnie silniki z układem zmiennych faz rozrządu są bardzo rozpowszechnione. Poza układem zmiennych faz rozrządu stosowano także układ zmiennego napędu rozrządu.

Vanos w samochodach BMW <a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:1993_bmw_325is_engine.jpg rel=
Vanos w samochodach BMW No machine-readable author provided. Milkmandan~commonswiki assumed (based on copyright claims)., CC BY-SA 3.0 , via Wikimedia Commons

Co to jest Vanos?

Vanos to układ zmiennych faz rozrządu, opracowany przez firmę BMW.
System Vanos zaczął być stosowany w silnikach od 1992 roku.
Początkowo układ zmiennych faz rozrządu modulował pracę zaworów dolotowych (single Vanos). Z czasem zaczęto stosować system double Vanos, w którym modulowano także pracę zaworów wylotowych.

Od 2001 roku system Vanos współpracuje z układem Valvetronic, który odpowiada za zmienny skok zaworów.

Jak działa system Vanos w samochodach BMW?

Zasada działania:
• Przy małej prędkości obrotowej (np. na biegu jałowym) zawory dolotowe są otwierane później (opóźniona pozycja wałka rozrządu względem wału korbowego). Dzięki temu do cylindrów trafia mniej powietrza.
• Przy dużej prędkości obrotowej (np. przy dynamicznej jeździe) zawory dolotowe są otwierane wcześniej (przyspieszona pozycja wałka rozrządu względem wału korbowego). Dzięki temu do cylindrów trafia więcej powietrza.

Z jakich elementów składa się Vanos? W jego skład wchodzą następujące podzespoły:
• Hydrauliczny moduł sterujący;
• Mechaniczny moduł sterujący;
• Zawór elektromagnetyczny.
Praca systemu zmiennych faz rozrządu Vanos (tak, jak i wielu innych tego typu systemów, stosowanych w silnikach innych producentów) jest pośrednio zależna od jakości i ilości oleju silnikowego.

Jak działa Vanos?
Wałek rozrządu (sterujący pracą zaworów dolotowych) obraca się względem łańcuchowego koła napędu rozrządu, w kierunku przyspieszenie (wcześniejsze otwarcie zaworów przy wysokich prędkościach obrotowych) albo w kierunku opóźnienie (późniejsze otwarcie zaworów przy niskich prędkościach obrotowych).

Sterownik silnika ECU zbiera dane dotyczące prędkości obrotowej silnika, obciążenia silnika oraz temperatury płynu chłodzącego. Na podstawie tych danych inicjuje działanie zaworu elektromagnetycznego. Otwarcie zaworu powoduje przepływ oleju silnikowego (z układu smarowania silnika) do hydraulicznej jednostki sterującej Vanos. W zależności od ciśnienia oleju silnikowego (czyli w zależności od otwarcia lub zamknięcia zaworu elektromagnetycznego) tłok w hydraulicznej jednostce sterującej przemieszcza się do przodu lub do tyłu.
Przemieszczanie się hydraulicznego tłoka sprawia, że wałek rozrządu zmienia pozycję w mechanicznej jednostce sterującej. Mechaniczna jednostka sterująca jest wyposażona w układy zębów skośnych. Nacisk ze strony tłoka hydraulicznego lub brak nacisku powoduje przestawienie wałka rozrządu w pozycję przyspieszenia (względem wału korbowego) albo opóźnienia (względem wału korbowego).

Vanos w BMW <a href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bmw_316_e36_engine_bay-2.jpg">Ultra Magnus</a>, <a href="https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0">CC BY-SA 3.0</a>, via Wikimedia Commons
Vanos w BMW Ultra Magnus, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Awarie Vanos – objawy

Jak wspomnieliśmy wcześniej, sprawne działanie Vanos jest bezpośrednio zależne od jakości i ilości oleju silnikowego. Wszelakie zaniedbania prędzej lub później powodują uszkodzenia układu.

Poza tym układ w starszych silnikach może się zużywać. Zwłaszcza wtedy, gdy silnik był katowany.

Typowe objawy awarii Vanos to:
• Przygasanie silnika, zwłaszcza podczas dojeżdżania do świateł;
• Nierówna praca (falowanie obrotów) na biegu jałowym (może być spowodowana przez awarię układu zapłonowego, albo z innych powodów);
• Stuki i hałas z silnika (mogą być spowodowane przez inne przyczyny).

Podstawą jest przeprowadzenie odpowiedniej diagnostyk, która na sto procent ustali, że winnym jest Vanos.

Jeśli w Twoim BMW pojawiły się problemy z układem Vanos – jak najszybciej odwiedź mechanika, który specjalizuje się w naprawach BMW.
Najlepszych mechaników znajdziesz na portalu FIXMYCAR.PL.
Wybierz specjalizację, która Cię interesuje. Wybierz miejscowość. Już po kilku chwilach otrzymasz listę najlepszych warsztatów w swojej okolicy, wraz z danymi adresowymi.