Cos'è il sistema VANOS di BMW, come funziona

Il sistema VANOS (Variable Nockenwellen Steuerung) è un componente importante dei moderni motori BMW, grazie al quale è possibile ridurre notevolmente le emissioni di scarico, ridurre i consumi, aumentare la coppia del motore ai bassi regimi e aumentare la potenza massima agli alti regimi. Questo sistema consentirà al motore di funzionare il più stabile possibile al minimo, anche a basse temperature.

Cos'è il sistema Vanos

Nockenwellen Steuerung variabile è tedesco per il controllo variabile degli alberi a camme del motore. Questo sistema è stato inventato dagli ingegneri BMW. VANOS è essenzialmente un sistema di fasatura variabile delle valvole. La sua particolarità sta nel fatto che è in grado di modificare la posizione degli alberi a camme rispetto all'albero motore. Vengono così regolate le fasi del meccanismo di distribuzione del gas (temporizzazione). Questa regolazione può essere effettuata da 6 gradi avanti a 6 gradi ritardato dal punto morto superiore.

Il dispositivo e gli elementi principali di Vanos

Il sistema VANOS si trova tra l'albero a camme e l'ingranaggio conduttore. Il suo design è relativamente semplice. La parte principale del sistema sono i pistoni che cambiano la posizione degli alberi a camme, modificando così la fasatura delle valvole. Questi pistoni interagiscono con gli ingranaggi dell'albero a camme attraverso un albero dentato che si collega al pistone. Questi pistoni sono azionati dalla pressione dell'olio.

Il dispositivo include una speciale elettrovalvola, il cui funzionamento è controllato da una centralina elettronica (ECU). Le informazioni dai sensori di posizione dell'albero a camme vengono prese come input. Questo sensore determina la posizione angolare attuale degli alberi. I dati ricevuti vengono quindi inviati alla ECU per confrontare il valore ottenuto con un determinato angolo.

A causa di questi cambiamenti nella posizione degli alberi a camme, la fasatura delle valvole cambia. Di conseguenza, le valvole si aprono un po' prima del dovuto, o un po' più tardi rispetto alla posizione iniziale degli alberi.

Come funziona il sistema

BMW sta attualmente utilizzando la tecnologia VANOS (controllo variabile dell'albero a camme) di quarta generazione nei suoi motori. Va notato che la prima generazione di questa tecnologia è stata chiamata Single VANOS. In esso veniva regolato solo l'albero a camme di aspirazione e le fasi di scarico venivano modificate gradualmente (discretamente).

L'essenza del funzionamento di un tale sistema era la seguente. La posizione dell'albero a camme di aspirazione è stata corretta in base ai dati del sensore di velocità del motore e alla posizione del pedale dell'acceleratore. Se al motore veniva applicato un carico leggero (basso numero di giri), le valvole di aspirazione iniziavano ad aprirsi più tardi, il che a sua volta rende il motore più fluido.

L'apertura anticipata delle valvole di aspirazione ai regimi medi aumenta la coppia e migliora la circolazione dei gas di scarico nella camera di combustione, riducendo il consumo di carburante e le emissioni complessive. Ad alti regimi del motore, le valvole di aspirazione si aprono più tardi, ottenendo la massima potenza. Nei primi minuti dopo l'avviamento del motore, il sistema attiva una modalità speciale, l'importante è ridurre al minimo il tempo di riscaldamento.

Ora viene utilizzato il cosiddetto Double Vanos (Double Vanos). A differenza del sistema "Single", il doppio regola il funzionamento degli alberi a camme di aspirazione e scarico e il loro controllo è più fluido. Attraverso l'utilizzo di un sistema aggiornato, è stato possibile aumentare notevolmente la coppia e la potenza del motore su tutto il range di giri. Inoltre, secondo lo schema BiVanos, una piccola parte dei gas di scarico può essere nuovamente bruciata nella camera di combustione, il che, di conseguenza, porta ad un aumento del rispetto dell'ambiente del motore.

Ora tutte le auto del marchio tedesco utilizzano il sistema Vanos di quarta generazione. La caratteristica principale di questa versione è che utilizza ingranaggi Vanos per gli alberi a camme di aspirazione e scarico. Gli ingegneri BMW hanno reso il sistema più compatto: ora l'intero attuatore si trova negli stessi pignoni di distribuzione. Ebbene, in generale, la quarta generazione del sistema è fondamentalmente simile a Single Vanos.

Vantaggi e svantaggi di Vanos

Con tutti i loro innegabili vantaggi: maggiore coppia del motore ai bassi regimi, stabilizzazione del motore al minimo, elevata efficienza dei consumi ed elevata compatibilità ambientale, i sistemi VANOS presentano anche degli svantaggi. Non è abbastanza affidabile.

I principali malfunzionamenti di Vanos

• Distruzione degli anelli di tenuta. Si tratta di fasce elastiche che regolano la posizione degli alberi a camme. A causa di molti fattori: alte e basse temperature, varie sostanze nocive che entrano nella gomma (il materiale di cui sono fatti gli anelli), alla fine inizia a perdere le sue proprietà elastiche e a screpolarsi. Ecco perché la tenuta all'interno del meccanismo scompare.
• Rondelle e cuscinetti usurati. Il design dei pistoni a olio comprende cuscinetti e rondelle in metallo. Nel tempo, iniziano a deformarsi, poiché inizialmente hanno un basso margine di sicurezza. Per determinare se un cuscinetto (o una rondella) deve essere sostituito in un sistema VANOS, è necessario ascoltare come funziona il motore. Se il cuscinetto o la rondella sono usurati, si sente uno sgradevole rumore metallico.
• Trucioli e sporco su flange e pistoni. Questa è la cosiddetta deformazione delle parti metalliche. Può essere causato da uno stile di guida piuttosto aggressivo, da olio / benzina di bassa qualità e da un elevato chilometraggio. Intagli e graffi compaiono sulla superficie dei pistoni dell'olio o degli alberi a camme a gas. Il risultato è una perdita di potenza/coppia, motore al minimo instabile.

Se il motore dell'auto inizia a vibrare al minimo, si nota un'accelerazione piuttosto debole per l'intera gamma di regimi, c'è un aumento del consumo di carburante, rumori sferraglianti durante il funzionamento del motore, molto probabilmente il VANOS necessita di un'attenzione urgente. Problemi di avviamento del motore, candele e urti sono un chiaro segno di scarse prestazioni del sistema.

Nonostante l'inaffidabilità, lo sviluppo degli ingegneri bavaresi è molto utile. Attraverso l'uso di VANOS, si ottengono migliori prestazioni del motore, economia e compatibilità ambientale. Vanos attenua anche la curva di coppia in tutta la gamma di funzionamento del motore.