寶馬的VANOS系統是什麼,它是如何工作的
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寶馬的VANOS系統是什麼,它是如何工作的

VANOS(Variable Nockenwellen Steuerung)系統是現代寶馬發動機的重要組成部分,通過該系統可以顯著減少廢氣排放、降低油耗、提高低轉速時的發動機扭矩以及提高高轉速時的最大功率。 該系統將使發動機在怠速時盡可能穩定地運行,即使在低溫下也是如此。

什麼是瓦諾斯系統

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Variable Nockenwellen Steuerung 是德語,用於發動機凸輪軸的可變控制。 該系統是由寶馬工程師發明的。 VANOS本質上是一個可變氣門正時系統。 其獨特之處在於它能夠改變凸輪軸相對於曲軸的位置。 因此,氣體分配機制(GRM)的階段得到調節。 該調節範圍可以是從上止點向前 6 度到向後 6 度。

Vanos 的設備和主要元素

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VANOS系統位於凸輪軸和驅動齒輪之間。 它的設計相對簡單。 該系統的主要部分是活塞,它改變凸輪軸的位置,從而改變氣門正時。 這些活塞通過連接到活塞的齒軸與凸輪軸齒輪相互作用。 這些活塞由油壓驅動。

該裝置包括一個特殊的電磁閥,其操作由電子控制單元(ECU)控制。 來自凸輪軸位置傳感器的信息被作為輸入。 該傳感器確定軸的當前角位置。 然後將接收到的數據發送到 ECU,將獲得的值與給定角度進行比較。

由於凸輪軸位置的這些變化,氣門正時發生變化。 因此,閥門的打開時間比應有的時間早一點,或者比軸的初始位置的打開時間晚一點。

系統如何運作

寶馬目前在其發動機中使用第四代VANOS(可變凸輪軸控制)技術。 需要注意的是,第一代該技術被稱為 Single VANOS。 其中,僅調節進氣凸輪軸,並逐步(離散地)改變排氣相位。

該系統的運行實質如下。 根據發動機轉速傳感器的數據和加速踏板的位置修正進氣凸輪軸的位置。 如果發動機負載較輕(低轉速),進氣門會稍後開始打開,從而使發動機運行更加平穩。

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在發動機中速時提前打開進氣門可增加扭矩並改善燃燒室中的廢氣循環,從而減少燃油消耗和總體排放。 在發動機轉速較高時,進氣門較晚打開,從而產生最大功率。 在啟動發動機後的最初幾分鐘內,系統會激活一種特殊模式,其主要作用是最大限度地縮短預熱時間。

現在使用的是所謂的雙瓦諾斯(Double Vanos)。 與“單”系統不同,雙系統調節進氣和排氣凸輪軸的操作,並且其控制更加平穩。 通過使用更新的系統,可以在整個轉速範圍內顯著增加扭矩和發動機功率。 此外,根據BiVanos方案,一小部分廢氣可以在燃燒室中重新燃燒,從而提高了發動機的環境友好性。

現在德國品牌的所有汽車都使用第四代Vanos系統。 該版本的主要特點是進排氣凸輪軸採用Vanos齒輪。 寶馬工程師使系統變得更加緊湊:現在整個執行器都位於正時鏈輪本身中。 嗯,總的來說,第四代系統基本上和Single Vanos類似。

Vanos的優點和缺點

儘管VANOS系統具有不可否認的優點:低轉速時發動機扭矩較高、怠速時發動機穩定、燃油效率高和環境友好性高,但VANOS系統也有缺點。 她不夠可靠。

Vanos的主要故障

  • 密封圈損壞。 這些是調節凸輪軸位置的油活塞環。 由於許多因素:高溫和低溫、進入橡膠(製造環的材料)的各種有害物質,它最終開始失去彈性並破裂。 這就是機制內部的緊密性消失的原因。
  • 墊圈和軸承磨損。 油活塞的設計包括金屬軸承和墊圈。 隨著時間的推移,它們開始變形,因為它們最初的安全邊際較低。 要確定 VANOS 系統中的軸承(或墊圈)是否需要更換,您需要聆聽發動機的運行情況。 如果軸承或墊圈磨損,就會聽到令人不快的金屬噪音。
  • 法蘭和活塞上有切屑和污垢。 這就是所謂的金屬零件的變形。 這可能是由相當激進的駕駛方式、低質量的油/汽油以及高里程引起的。 油活塞或氣凸輪軸表面出現凹口和划痕。 結果是功率/扭矩損失,發動機怠速不穩定。
寶馬的VANOS系統是什麼,它是如何工作的

如果汽車發動機在怠速時開始振動,您會注意到在整個轉速範圍內加速相當弱,油耗增加,發動機運轉時發出嘎嘎聲,很可能VANOS需要緊急處理。 發動機啟動、火花塞和顛簸出現問題是系統性能不佳的明顯跡象。

儘管不可靠,但巴伐利亞工程師的發展非常有用。 通過使用VANOS,可以提高發動機性能、經濟性和環境兼容性。 Vanos 還可以平滑發動機整個工作範圍內的扭矩曲線。

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