Què és el sistema VANOS de BMW, com funciona?

El sistema VANOS (Variable Nockenwellen Steuerung) és un component important dels motors BMW moderns, gràcies al qual és possible reduir significativament les emissions d'escapament, reduir el consum de combustible, augmentar el parell del motor a baixes revolucions i augmentar la potència màxima a altes revolucions. Aquest sistema permetrà que el motor funcioni el més estable possible al ralentí, fins i tot a baixes temperatures.

Què és el sistema Vanos

Variable Nockenwellen Steuerung és alemany per al control variable dels arbres de lleves del motor. Aquest sistema va ser inventat pels enginyers de BMW. VANOS és essencialment un sistema de temporització de vàlvules variable. La seva particularitat rau en el fet que és capaç de canviar la posició dels arbres de lleves respecte al cigonyal. Així, es regulen les fases del mecanisme de distribució de gas (GRM). Aquest ajust es pot fer des de 6 graus cap endavant fins a 6 graus de retard des del punt mort superior.

El dispositiu i els elements principals de Vanos

El sistema VANOS es troba entre l'arbre de lleves i l'engranatge motriu. El seu disseny és relativament senzill. La part principal del sistema són els pistons que canvien la posició dels arbres de lleves, canviant així el temps de la vàlvula. Aquests pistons interactuen amb els engranatges de l'arbre de lleves a través d'un eix dentat que es connecta al pistó. Aquests pistons són accionats per la pressió de l'oli.

El dispositiu inclou una vàlvula solenoide especial, el funcionament de la qual està controlat per una unitat de control electrònic (ECU). La informació dels sensors de posició de l'arbre de lleves es pren com a entrada. Aquest sensor determina la posició angular actual dels eixos. Les dades rebudes s'envien a l'ECU per comparar el valor obtingut amb un angle determinat.

A causa d'aquests canvis en la posició dels arbres de lleves, el temps de la vàlvula canvia. Com a resultat, les vàlvules s'obren una mica abans del que haurien de ser, o una mica més tard que en la posició inicial dels eixos.

Com funciona el sistema

Actualment, BMW utilitza la tecnologia VANOS de quarta generació (control d'arbre de lleves variable) als seus motors. Cal tenir en compte que la primera generació d'aquesta tecnologia es va anomenar Single VANOS. En ell, només es regulava l'arbre de lleves d'admissió i les fases d'escapament es canviaven per esglaons (discretament).

L'essència del funcionament d'aquest sistema era la següent. La posició de l'arbre de lleves d'admissió es va corregir a partir de les dades del sensor de velocitat del motor i la posició del pedal de l'accelerador. Si s'aplicava una càrrega lleugera (rpm baixes) al motor, les vàlvules d'admissió començaven a obrir-se més tard, cosa que al seu torn fa que el motor funcioni més suaument.

L'obertura anticipada de les vàlvules d'admissió a velocitats mitjanes del motor augmenta el parell i millora la circulació dels gasos d'escapament a la cambra de combustió, reduint el consum de combustible i les emissions globals. A altes velocitats del motor, les vàlvules d'admissió s'obren més tard, donant lloc a la màxima potència. En els primers minuts després d'engegar el motor, el sistema activa un mode especial, el principal en el qual és minimitzar el temps d'escalfament.

Ara s'utilitza l'anomenat Double Vanos (Double Vanos). A diferència del sistema "Single", el doble regula el funcionament dels arbres de lleves d'admissió i d'escapament i el seu control és més suau. Mitjançant l'ús d'un sistema actualitzat, va ser possible augmentar significativament el parell i la potència del motor en tot el rang de revolucions. A més, segons l'esquema BiVanos, una petita part dels gasos d'escapament es poden tornar a cremar a la cambra de combustió, cosa que, en conseqüència, augmenta el respecte al medi ambient del motor.

Ara tots els cotxes de la marca alemanya utilitzen el sistema Vanos de quarta generació. La característica principal d'aquesta versió és que utilitza engranatges Vanos per als arbres de lleves d'admissió i d'escapament. Els enginyers de BMW han fet que el sistema sigui més compacte: ara tot l'actuador es troba a les mateixes rodes dentades. Bé, en general, la quarta generació del sistema és fonamentalment similar a Single Vanos.

Avantatges i inconvenients de Vanos

Amb tots els seus avantatges innegables: major parell del motor a baixes revolucions, estabilització del motor al ralentí, alta eficiència de combustible i gran respecte al medi ambient, els sistemes VANOS també presenten desavantatges. No és prou fiable.

Les principals disfuncions de Vanos

• Destrucció d'anells de segellat. Es tracta d'anells de pistons d'oli que regulen la posició dels arbres de lleves. A causa de molts factors: altes i baixes temperatures, diverses substàncies nocives que entren al cautxú (el material del qual estan fets els anells), finalment comença a perdre les seves propietats elàstiques i a esquerdar-se. Per això desapareix l'estanquitat a l'interior del mecanisme.
• Rondelles i coixinets desgastats. El disseny dels pistons d'oli inclou coixinets i volanderes metàl·liques. Amb el temps, comencen a deformar-se, ja que inicialment tenen un marge de seguretat baix. Per determinar si cal substituir un coixinet (o una rentadora) en un sistema VANOS, heu d'escoltar com funciona el motor. Si el coixinet o la rentadora està desgastat, s'escolta un soroll metàl·lic desagradable.
• Estelles i brutícia a brides i pistons. Aquesta és l'anomenada deformació de les peces metàl·liques. Pot ser causat per un estil de conducció força agressiu, oli / gasolina de baixa qualitat, així com un gran quilometratge. Apareixen osques i rascades a la superfície dels pistons d'oli o dels arbres de lleves de gas. El resultat és una pèrdua de potència/parell, ralentí inestable del motor.

Si el motor del cotxe comença a vibrar al ralentí, observeu una acceleració bastant feble en tot el rang de revolucions, hi ha un augment del consum de combustible, sorolls de soroll durant el funcionament del motor, el més probable és que el VANOS necessiti una atenció urgent. Els problemes per engegar el motor, les bugies i els cops són un signe clar de mal rendiment del sistema.

Malgrat la poca fiabilitat, el desenvolupament dels enginyers bavaresos és molt útil. Mitjançant l'ús de VANOS, s'aconsegueix un millor rendiment del motor, economia i compatibilitat amb el medi ambient. Vanos també suavitza la corba de parell a tot el rang de funcionament del motor.