BMW の VANOS システムとは何ですか、どのように機能しますか

VANOS (Variable Nockenwellen Steuerung) システムは、最新の BMW エンジンの重要なコンポーネントであり、このシステムのおかげで、排気ガスを大幅に削減し、燃料消費量を削減し、低回転でのエンジン トルクを増加させ、高回転での最大出力を増加させることができます。 このシステムにより、低温時でもアイドリング時にエンジンを可能な限り安定して動作させることができます。

バノスシステムとは

可変 Nockenwellen Steuerung はドイツ語でエンジンのカムシャフトの可変制御を意味します。 このシステムはBMWのエンジニアによって発明されました。 VANOSは本質的には可変バルブタイミングシステムです。 その特徴は、クランクシャフトに対するカムシャフトの位置を変更できるという事実にあります。 このようにして、ガス分配機構 (GRM) の位相が調整されます。 上死点より進角6度から遅角6度まで調整可能です。

Vanos のデバイスと主な要素

VANOSシステムはカムシャフトとドライブギアの間に配置されています。 デザインは比較的シンプルです。 システムの主要部分はカムシャフトの位置を変更し、それによってバルブタイミングを変更するピストンです。 これらのピストンは、ピストンに接続された歯付きシャフトを介してカムシャフト ギアと相互作用します。 これらのピストンは油圧によって駆動されます。

この装置には特別なソレノイドバルブが含まれており、その動作は電子制御ユニット（ECU）によって制御されます。 カムシャフト位置センサーからの情報が入力として取得されます。 このセンサーは、シャフトの現在の角度位置を決定します。 受信したデータは ECU に送信され、取得された値と指定された角度が比較されます。

このカムシャフトの位置の変化により、バルブタイミングが変化する。 その結果、バルブは本来の位置よりも少し早く開くか、シャフトの初期位置よりも少し遅く開きます。

システムの仕組み

BMWは現在、第XNUMX世代のVANOS（可変カムシャフト制御）テクノロジーをエンジンに採用している。 このテクノロジーの第 XNUMX 世代は Single VANOS と呼ばれていたことに注意してください。 その中で吸気カムシャフトのみを調整し、排気位相を段階的に（離散的に）変化させるものであった。

このようなシステムの操作の本質は次のとおりです。 エンジン回転数センサーとアクセルペダル位置からのデータに基づいてインテークカムシャフトの位置を補正しました。 エンジンに軽負荷（低回転）がかかると、吸気バルブが開き始めるのが遅くなり、エンジンの回転がスムーズになります。

中速エンジン速度で吸気バルブを早めに開くとトルクが増加し、燃焼室内の排気ガス循環が改善され、燃料消費量と全体的な排出ガスが削減されます。 エンジン回転数が高くなると、吸気バルブが遅く開き、最大出力が得られます。 エンジン始動後の最初の数分間に、システムは特別なモードを起動します。主な目的は、ウォームアップ時間を最小限に抑えることです。

現在はいわゆるDouble Vanos（ダブルバノス）が使われています。 「シングル」システムとは異なり、ダブルは吸気カムシャフトと排気カムシャフトの動作を制御し、その制御がよりスムーズになります。 最新のシステムの使用により、全回転域にわたってトルクとエンジン出力を大幅に向上させることができました。 さらに、BiVanos 方式によれば、排気ガスのごく一部を燃焼室で再燃焼させることができるため、エンジンの環境配慮性の向上につながります。

現在、ドイツのブランドのすべての車は第 XNUMX 世代の Vanos システムを使用しています。 このバージョンの最大の特徴は、吸排気カムシャフトにバノスギアを使用していることです。 BMW のエンジニアはシステムをよりコンパクトにし、アクチュエーター全体がタイミング スプロケット自体の中に配置されるようになりました。 まあ、一般的に、システムの第 XNUMX 世代は基本的に Single Vanos と似ています。

バノスのメリットとデメリット

VANOS システムには、低回転での高いエンジントルク、アイドリング時のエンジンの安定化、高い燃料効率、高い環境性など、否定できない利点がありますが、欠点もあります。 彼女は十分に信頼できません。

Vanosの主な不具合

• シールリングの破壊。 カムシャフトの位置を規制するオイルピストンリングです。 高温や低温、ゴム (リングの素材) に侵入するさまざまな有害物質など、多くの要因により、ゴムは最終的に弾性特性を失い、亀裂が生じ始めます。 そのため、機構内部の圧迫感がなくなりました。
• ワッシャーとベアリングが磨耗している。 オイルピストンの設計には金属製のベアリングとワッシャーが含まれています。 最初は安全域が低いため、時間の経過とともに変形し始めます。 VANOS システムのベアリング (またはワッシャー) を交換する必要があるかどうかを判断するには、エンジンの動作状況を聞く必要があります。 ベアリングやワッシャーが摩耗すると、不快な金属音が発生します。
• フランジやピストンに欠けや汚れあり。 いわゆる金属部品の変形です。 これは、かなり攻撃的な運転スタイル、低品質のオイル/ガソリン、および走行距離の多さによって引き起こされる可能性があります。 オイルピストンやガスカムシャフトの表面には、ギザギザや傷がつきます。 その結果、パワー/トルクが低下し、エンジンのアイドリングが不安定になります。

車のエンジンがアイドリング時に振動し始め、全回転範囲にわたって加速がかなり弱いことに気づき、燃料消費量が増加し、エンジン作動時にガラガラ音が発生する場合は、おそらく VANOS に緊急の対応が必要です。 エンジン、点火プラグ、バンプの始動の問題は、システムのパフォーマンスが低下していることを示す明らかな兆候です。

信頼性は低いものの、バイエルン州のエンジニアの開発は非常に役に立ちます。 VANOSの使用により、エンジン性能、経済性、環境適合性の向上が実現します。 Vanos はまた、エンジンの動作範囲全体にわたってトルク曲線を滑らかにします。