ما هو نظام VANOS من BMW ، وكيف يعمل
محتوى
يعد نظام VANOS (Variable Nockenwellen Steuerung) مكونًا مهمًا لمحركات BMW الحديثة ، بفضل إمكانية تقليل انبعاثات العادم بشكل كبير وتقليل استهلاك الوقود وزيادة عزم دوران المحرك عند الدورات المنخفضة وزيادة القوة القصوى عند الدورات العالية. سيسمح هذا النظام للمحرك بالعمل بشكل مستقر قدر الإمكان في وضع الخمول ، حتى في درجات الحرارة المنخفضة.
ما هو نظام فانوس
المتغير Nockenwellen Steuerung ألماني للتحكم المتغير في أعمدة كامات المحرك. اخترع مهندسو BMW هذا النظام. VANOS هو في الأساس نظام توقيت الصمام المتغير. تكمن خصوصيتها في حقيقة أنها قادرة على تغيير موضع أعمدة الكامات بالنسبة إلى العمود المرفقي. وبالتالي ، يتم تنظيم مراحل آلية توزيع الغاز (GRM). يمكن إجراء هذا الضبط من 6 درجات إلى الأمام إلى 6 درجات متخلفة من أعلى مركز ميت.
الجهاز والعناصر الرئيسية لفانوس
يقع نظام VANOS بين عمود الكامات وترس القيادة. تصميمه بسيط نسبيًا. الجزء الرئيسي من النظام هو المكابس التي تغير موضع أعمدة الكامات ، وبالتالي تغيير توقيت الصمام. تتفاعل هذه المكابس مع تروس عمود الحدبات من خلال عمود مسنن يتصل بالمكبس. يتم تشغيل هذه المكابس بضغط الزيت.
يشتمل الجهاز على صمام ملف لولبي خاص ، يتم التحكم في تشغيله بواسطة وحدة تحكم إلكترونية (ECU). يتم أخذ المعلومات من مستشعرات موضع عمود الكامات كمدخلات. يحدد هذا المستشعر الوضع الزاوي الحالي للأعمدة. ثم يتم إرسال البيانات المستلمة إلى وحدة التحكم الإلكترونية لمقارنة القيمة المستلمة بزاوية معينة.
بسبب هذه التغييرات في موضع أعمدة الكامات ، يتغير توقيت الصمام. نتيجة لذلك ، تفتح الصمامات في وقت أبكر بقليل مما ينبغي ، أو بعد ذلك بقليل من الوضع الأولي للأعمدة.
كيف يعمل النظام
تستخدم BMW حاليًا تقنية VANOS (التحكم المتغير في عمود الكامات) في محركاتها. وتجدر الإشارة إلى أن الجيل الأول من هذه التقنية كان يسمى Single VANOS. في ذلك ، تم تنظيم عمود الحدبات فقط ، وتم تغيير مراحل العادم في خطوات (بشكل منفصل).
كان جوهر تشغيل مثل هذا النظام على النحو التالي. تم تصحيح موضع عمود كامات السحب بناءً على البيانات الواردة من مستشعر سرعة المحرك وموضع دواسة الوقود. إذا تم تطبيق حمل خفيف (عدد دورات منخفض في الدقيقة) على المحرك ، فإن صمامات السحب تبدأ في الفتح لاحقًا ، مما يجعل المحرك يعمل بشكل أكثر سلاسة.
يؤدي الفتح المبكر لصمامات السحب عند سرعات المحرك متوسطة المدى إلى زيادة عزم الدوران وتحسين دوران غاز العادم في غرفة الاحتراق ، مما يقلل من استهلاك الوقود والانبعاثات الإجمالية. عند السرعات العالية للمحرك ، تفتح صمامات السحب لاحقًا ، مما ينتج عنه طاقة قصوى. في الدقائق الأولى بعد بدء تشغيل المحرك ، يقوم النظام بتنشيط وضع خاص ، الشيء الرئيسي الذي يتم فيه تقليل وقت التسخين.
الآن يتم استخدام ما يسمى Double Vanos (Double Vanos). على عكس النظام "الفردي" ، ينظم النظام المزدوج تشغيل أعمدة كامات السحب والعادم ويكون التحكم فيها أكثر سلاسة. من خلال استخدام نظام محدث ، كان من الممكن زيادة عزم الدوران وقوة المحرك بشكل كبير عبر نطاق الدورات بأكمله. بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا لمخطط BiVanos ، يمكن إعادة حرق جزء صغير من غازات العادم في غرفة الاحتراق ، مما يؤدي ، وفقًا لذلك ، إلى زيادة ملاءمة المحرك للبيئة.
الآن تستخدم جميع سيارات العلامة التجارية الألمانية الجيل الرابع من نظام Vanos. الميزة الرئيسية لهذا الإصدار هي أنه يستخدم تروس Vanos لأعمدة كامات السحب والعادم. لقد جعل مهندسو BMW النظام أكثر إحكاما: الآن يوجد المشغل بالكامل في تروس التوقيت نفسها. حسنًا ، بشكل عام ، يشبه الجيل الرابع من النظام بشكل أساسي نظام Single Vanos.
مزايا وعيوب Vanos
مع كل مزاياها التي لا يمكن إنكارها: عزم دوران أعلى للمحرك عند دورات منخفضة ، واستقرار المحرك في وضع الخمول ، وكفاءة عالية في استهلاك الوقود ، ومراعاة البيئة العالية ، فإن أنظمة VANOS لها أيضًا عيوب. انها ليست موثوقة بما فيه الكفاية.
الأعطال الرئيسية لفانوس
- تدمير حلقات الختم. هذه هي حلقات مكبس الزيت التي تنظم موضع أعمدة الكامات. بسبب العديد من العوامل: درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة ، والمواد الضارة المختلفة التي تدخل المطاط (المادة التي تصنع منها الحلقات) ، يبدأ في النهاية في فقد خصائصه المرنة والتشقق. هذا هو سبب اختفاء الضيق داخل الآلية.
- غسالات ومحامل بالية. يتضمن تصميم مكابس الزيت محامل وغسالات معدنية. بمرور الوقت ، يبدأون في التشوه ، حيث يكون لديهم في البداية هامش أمان منخفض. لتحديد ما إذا كان يجب استبدال المحمل (أو الغسالة) في نظام VANOS ، فأنت بحاجة إلى الاستماع إلى كيفية تشغيل المحرك. إذا تم ارتداء المحمل أو الغسالة ، فسوف تسمع ضوضاء معدنية غير سارة.
- الرقائق والأوساخ على الشفاه والمكابس. هذا هو ما يسمى تشوه الأجزاء المعدنية. يمكن أن يكون سببه أسلوب قيادة عدواني إلى حد ما ، وزيت / بنزين منخفض الجودة ، بالإضافة إلى الأميال العالية. تظهر الشقوق والخدوش على سطح مكابس الزيت أو أعمدة الكامات الغازية. والنتيجة هي فقدان القوة / عزم الدوران ، وعدم استقرار المحرك أثناء توقف السيارة.
إذا بدأ محرك السيارة بالاهتزاز في وضع الخمول ، فستلاحظ تسارعًا ضعيفًا إلى حد ما عبر نطاق الدوران بأكمله ، فهناك زيادة في استهلاك الوقود ، وأصوات صاخبة أثناء تشغيل المحرك ، وعلى الأرجح يحتاج VANOS إلى اهتمام عاجل. تعتبر مشاكل بدء تشغيل المحرك وشمعات الإشعال والمطبات علامة واضحة على ضعف أداء النظام.
على الرغم من عدم الموثوقية ، فإن تطوير المهندسين البافاريين مفيد للغاية. من خلال استخدام VANOS ، يتم تحقيق تحسين أداء المحرك والاقتصاد والتوافق البيئي. يقوم Vanos أيضًا بتنعيم منحنى عزم الدوران عبر نطاق تشغيل المحرك.
