Что такое VANOS на BMW
В этой статье мы расскажем, что такое VANOS на BMW, для чего он нужен, и какие проблемы с ним могут быть связаны. Это одно из тех неординарных технических решений, что придают баварским автомобилям такой строптивый, агрессивный характер. Почитать о ВАНОСе полезно всем автолюбителям, а уж для поклонников BMW это обязательное знание. Учитывая те неприятности, которые таит эта относительно небольшая часть двигателя.
Что такое VANOS в двигателе
Как выглядит VANOS на двигателе BMW.
Это электромеханическое устройство, которое стыкуется с газораспределительной системой двигателя. Нетрудно догадаться, что ВАНОС и нужен для того, чтобы управлять газораспределительными фазами — так достигается большая эффективность работы мотора. Вот чем он полезен:
- ощутимо уменьшается расход топлива в крейсерском (среднем) диапазоне оборотов;
- отработанные газы становятся чище, токсичных веществ в них меньше;
- двигатель очень стойко работает на холостых оборотах даже при низких температурах;
- график роста мощности в зависимости от оборотов становится более плавным;
- на средних оборотах достигается максимальный крутящий момент;
- при высоких оборотах добавляется изрядное количество мощности.
VANOS впервые появился в середине 90-х годов на модели BMW 5 серии, и с тех пор несколько раз совершенствовался. Сейчас на всех двигателях BMW установлена система ВАНОС 4 поколения, которая отличается шестерёнчатой системой регулирования распредвалов.
Как работает VANOS
Соленоид VANOS открывается и позволяет сдвинуть вал.
Конструкция блока VANOS относительно нехитрая: есть масляные поршни, управляемые электронным блоком, которые воздействуют на газораспределительные валы и изменяют их положение в ту или другую сторону. Соответственно этим изменениям, меняются фазы газораспределения на 6° опережения или запаздывания. То есть, клапаны начинают открываться или несколько раньше, или несколько позже, нежели в изначальном положении валов.
Первые версии системы назывались Single VANOS — регулировалось положение только впускного распределительного вала, а фазы впуска изменялись дискретно, т.е. скачками. На более новых (начиная с конца 90-х годов) BMW используется уже Double VANOS. Здесь регулируются фазы и впуска, и выпуска, и регулировка происходит плавно, без рывков. Дополнительно к ВАНОСу ещё устанавливается Valvetronic — электронная система регулировки длины хода клапанов. Схема работы VANOS примерно следующая:
- После запуска двигателя VANOS работает в специальном режиме, чтобы уменьшить время прогрева мотора и каталитического нейтрализатора.
- С достижением рабочей температуры активируется стандартный режим низких оборотов — клапаны открываются с некоторой задержкой, чтобы двигатель работал стабильнее и выдавал больше мощности.
- По мере роста оборотов клапаны открываются всё раньше и раньше, пока на крейсерском уровне не уходят «в минус», как результат — максимум крутящего момента и ещё немного сверху. Плюс экономия топлива за счёт дожигания выхлопных газов.
- Дальнейшая акселерация снова увеличивает задержки, и на высоких оборотах двигателя фазы снова становятся запаздывающими, как при низких оборотах (но не совсем).
Читайте также: Что такое ГРМ в автомобиле и как она работает.
Плюсы и минусы VANOS
Что и говорить, система получилась очень удачной с точки зрения выжима из двигателя максимума потенциала, а также экономичности и экологичности его работы. Но, как это часто бывает, жирные плюсы обернулись не менее внушительными минусами. ВАНОС серьёзно снижает надёжность и долговечность двигателя. При этом решение проблем, связанных с этой системой, влетает в копеечку.
Разрушение уплотнительных колец
Слабейшее место — уплотнительные кольца масляных поршней, что регулируют положение распредвалов. Высокие температуры и агрессивная химия разрушают резиновый материал этих колец. Двигатель словно теряет силы, требуя для выдачи определённой мощности всё более высоких оборотов. И что самое неприятное — BMW не меняет эти кольца отдельно, только узел VANOS полностью. Приходится искать альтернативы и обращаться к неофициальным СТО.
Износ шайб и подшипников
И снова масляные поршни — их подшипники и шайбы изготовляются не из самого прочного металла, так что со временем блок ВАНОС начинает хуже исполнять свои обязанности. Плюс к звуку работы двигателя примешивается неприятный, резкий металлический шум. И снова BMW не предлагает никаких отдельных подшипников! Поэтому тем, кто не желает выложить за новый блок несколько десятков тысяч рублей, стоит заказать их у сторонних производителей.
Сколы и загрязнения на фланцах и поршнях
При агрессивном стиле езды, загрязнениях в масле и бензине, и просто достаточно большом пробеге можно наткнуться на проблемы с деформацией металлических частей блока. На лицевой кромке масляных поршней или газораспределительных валов появляются сколы и задиры. Это приводит к просадкам мощности и крутящего момента, провалам холостого хода, изменению звука работы мотора.
Схожие негативные эффекты вызываются и отложением загрязнений на рабочих механизмах блока VANOS. Ещё вариант: нарушения целостности электропроводки — банально оборвался или отсоединился провод. К счастью, такие проблемы несложно решить даже в гаражных условиях, предварительно ознакомившись с точными инструкциями.
Читайте также: Что лучше ремень ГРМ или цепь .
Обслуживание ВАНОС
При регулярном техническом осмотре все потенциальные проблемы с блоком отлавливаются и решаются ещё на начальной стадии, так что профилактика — лучшее средство сохранения денег в кошельке. Игнорировать вышеперечисленные симптомы — себе дороже. Ведь VANOS вплотную взаимодействует с двигателем, и неисправности блока цепной реакцией влекут за собой неисправности мотора.
Своевременная прочистка и замена расходников блока сохраняет показатели двигателя на уровне свежекупленной машины. Так что лучше относиться к этому продукту технического прогресса с должным вниманием, и не вестись на уловки BMW, меняя целый блок из-за порвавшейся резиночки.
Ремонт Ваноса.
Установка ремкомплекта на двойной Ванос БМВ
Процедура установки ремкомплекта Double Vanos на моторы М52TU, М54 и М56 достаточно проста и не требует никакого специального дилерского инструмента. Кроме того при этой процедуре не сбиваются фазы газораспредиления, как в случае с однованосными моторами М50 и М52. В случае если вы сомневаетесь в своих силах, рекомендуем вам обратиться на СТО, которые смогут проделать эту процедуру с использованием даной инструкции.
Сам Vanos находится в передней части головки блока цилиндров (ГБЦ). Для того чтобы добраться до него и демонтировать для установки ремкомплекта необходимо снять клапанную крышку, снять термомуфту или электровентилятор (в случае с Е46). Все эти процедуры хорошо описаны в TIS.
Вот как будет выглядить ВАНОС после снятия клапанной крышки.
Снятие Vanos
Отсоедините разъем датчика положения распредвала. Для этого нажмите на боковые клипсы и потяните разъем.
Отсоедините разъем соленоида ваноса со стороны выпуска. Для этого нажмите на металлическую клипсу и потяните разъем.
Отсоедините электрический разъем датчика термостата. Для этого нажмите на металлическую клипсу и потяните разъем
Отсоедините разъем соленоида ваноса со стороны впуска. Для этого нажмите на металлическую клипсу и потяните разъем.
Открутите золотник гидравлического шланга ваноса (ключ на 19). Примечание: замените две уплотнительные шайбы при обратной сборке.
Снимите подъемную петлю мотора открутив её от головки блока.
Удалите две крышечки цилиндров ваноса. Для этого необходимо накрыть ремень кондиционера и патрубок радиатора бумажным полотенцем для избежания попадания на них масла. Затем открутите крышку (используйте 8мм шестигранник), но не до конца, подставьте любой контейнер и выньте полностью крышку. Остатки масла выльются в контейнер.
Вытащите два колпачка с поршней ваносов.
Открутите фиксирующие болты поршня ваносов. Внимание . Тут левая резьба. Откручивайте по часовой стрелке (Используйте звездочку Тorx T30). Будьте аккуратны, не сорвите грани звездочки на болтиках. Если болтики сломались, продолжайте снятие узла ваноса с мотора. Сняв ванос вы сможете извлечь поврежденные болты из распредвалов и заменить их на новые.
Открутите 6 болтов крепящих ванос к мотору.
Потяните ванос вперед к радиатору и снимите с мотора. Для избежания попадания масла на ремни, оберните ванос в пластиковый пакет, как показано на фото выше.
Рекомендуется заменить металлическую прокладку между ваносом и мотором.
Разбираем ванос и диагностируем его
На фото выше: ванос впускного вала слева, ванос выпускного вала справа. Внимание: поршни впускного и выпускного ваноса одинаковые и могут быть поменяны местами. Но для лучшей работы узла сохраните поршни на своих местах. Для этого сделайте пометки маркером.
Открутите болты крепящие крышки цилиндров ваносов. Учтите, что со стороны выпускного ваноса есть пружина! Достаньте поршни из цилиндров. Отчистите узел от остатков масла и грязи.
Теперь можно провести диагностику узла. Для этого вставьте каждый поршень в свой цилиндр и подвигайте его по рабочему ходу. Запомните как легко поршни перемещались по цилиндрам со старыми уплотнительными кольцами.
Далее приступим к диагностике подшипников в поршнях
Установите каждый поршень на свое место в распредвале. Зафиксируйте поршень болтом (головка Torx T30) слегка зажав его. Внимание! Левая резьба! Откручивать по часовой стрелке.
Проверьте наличие люфта, как показано на фото выше: зафиксируйте косозубый вал двумя пальцами и пошатайте поршень в разных плоскостях. Допускается лишь наличие радиального люфта (Radial play) , который нужен для правильного функционирования узла. Осевой люфт (Axial play) не допускается и означает, что подшипник прослаблен и требует ремонта.
Устанавливаем шайбу анти-люфт из ремкомплекта
Внимание! Установка шайбы должна быть проведена до установки новых уплотнительных колец.
Если у Вас нет пневматического гайковерта, Вы можете изготовить специальный ключ для удержания поршня ванос в тисках.
С обратной стороны поршней ванос есть специальные зубцы (они используются на заводе при востановлении узлов ванос).
Для изготовления возьмите двух дюймовую металическую трубу.
Снимите фаску по внешнему радиусу.
Нанесите густу смазку на трубу, прислоните поршень ваноса, в местах отметин зубцов сделайте пропилы «болгаркой».
Ключ готов! Зажмите ключ в тисках сверху установите поршень и открутите гайку.
Зафиксируйте поршень в тисках используя специальные мягкие губки или же деревянные проставки. Будьте предельно аккуратны, не повредите поверхность поршня и не перетяните тиски, так как поршень очень хрупкий.
Использую головку на 24, открутите крышку подшипника. Как только вы открутили крышку, ослабьте тиски.
Извлеките наружную шайбу подшипника.
Внимание! Важно не перепутать при сборке детали подшипника.
Извлеките верхний игольчатый подшипник.
Извлеките центральную обойму подшипника.
Достаньте нижний игольчатый подшипник.
Затем извлеките наружную шайбу подшипника.
Тщательно помойте детали подшипника жидкостью для чистки тормозных дисков (растворителем или бензином).
Установите на место шайбу анти-люфт из ремкомплекта.
Соберите детали подшипника в обратном порядке и слегка закрутите крышку.
Зажмите тиски и затяните крышку подшипника. Не затягивайте её с окончательным моментом, так как скорее всего вам прийдется опять разбирать подшипник для подгонки.
Далее опять установите поршень на распредельтельный вал и зажмите его фиксирующим болтом. Теперь нам необходимо проверить наличие нужного радиального люфта (Radial play) . После этого прокрутите поршень по оси проверив тем самым сопротивление качения подшипника. После установки новой шайбы поршень должен крутиться на подшипнике без особого сопротивления. Если подшипник сильно «затянут», то обязательно необходима подгонка центральной обоймы подшипника (см. ниже «Подгонка затянутого подшипника»). Если же поршень все так же имеет осевой люфт и очень легко крутиться на подшипнике, значит нужна подгонка установленой шайбы из ремкомплекта (см. ниже » Подгонка прослабленого подшипника» ).
Подгонка затянутого подшипника:
Опять разберите подшипник и извлеките центральную обойму (шайба, которая находиться между двумя игольчатыми подшипниками).
Разместите лист наждачной бумаги (Р250-Р400) на твердой и ровной поверхности и обработайте на ней шайбу с обеих сторон. Равномерно прошлифуйте пару минут шайбу на наждачной бумаге, отчистите её, соберите подшипник и опять проверьте как крутиться подшипник. При необходимости повторите процедуру подгонки, пока подшипник не будет крутиться без особого сопротивления.
Подгонка прослабленого подшипника:
Опять разберите подшипник и извлеките наружную шайбу (шайба, которую установили из ремкомплекта).
Разместите лист наждачной бумаги (Р400) на твердой и ровной поверхности и обработайте на ней шайбу с обеих сторон. Равномерно прошлифуйте пару минут шайбу на наждачной бумаге, отчистите её, соберите подшипник и опять проверьте осевой люфт и не зажат ли подшипник при кручении. При необходимости повторите процедуру подгонки, до тех пор пока не пропадет осевой люфт, но при этом подшипник должен крутиться без особого сопротивления.
Когда результат по подгонке достигнут, затяните крышку подшипника с моментом 40 Нм.
Замена уплотнительных колец из ремкомплекта
Устранив люфт подшипников поршней ваноса можно приступить к установке новых уплотнительных колечек.
Аккуратно разрежьте старые уплотнительные кольца подходящим режущим инструментом. Будьте предельно внимательны, не повредите рабочую поверхность поршней!
После того как вы разрезали и удалили все уплотнительные кольца, протрите оба поршня бумажным полотенцем, хорошо очистите канавки для колец.
Сначала установите резиновые кольца в канавки.
Проверьте чтоб резиновые кольца (они имеют круглое сечение) не перекрутились на своих местах.
Если установка производится при температуре воздуха ниже 20 градусов по Цельсию, то необходимо положить тефлоновые кольца в теплую воду (40-50С) на пару минут для придания им эластичности. После этого вытереть кольца насухо и установить.
Аккуратно и медленно натягивайте тефлоновое кольцо от одного края поршня к другому.
Далее необходимо провести процедуру первой установки поршня с новыми кольцами в цилиндр. Эта процедура очень важна, так как материал тефлонового кольца должен сжаться в цилиндре и принять нужную форму.
Обработайте моторным маслом стенки цилиндра и верхнюю фаску.
Смажьте большое уплотнительное кольцо на поршне и порерхность возле него.
Установите поршень на свое место примерно под углом 60 градусов, затем проверните и вставьте полностью в цилиндр.
Несколько раз прокрутите поршень в цилиндре и подвигайте его вверх и вниз, чтоб большое кольцо приобрело форму цилиндра. Повторяйте эту операцию, пока тефлоновое кольцо не перестанет проворачиваться в своей канавке.
Вдавите поршень в крайнее нижнее положение и дайте ему постоять так 2-3 мин. Затем достаньте поршень.
Смажьте цилиндр в крышке ваноса моторным маслом.
Смажьте маслом маленькое тефлоновое кольцо на поршне и поверхность возле него.
Слегка пошатывая вставьте поршень маленькой стороной в крышку. Затем проверните поршень несколько раз слегка двигая его вперед назад. Повторяйте эту операцию, пока тефлоновое кольцо не перестанет проворачиваться в своей канавке.
Оставьте поршень в крышке на 2-3 минуты.
Проделайте подобную операцию с другим поршнем.
Опять хорошо смажьте поршня и корпус ваноса перед сборкой.
Установите поршня в крышки согласно отметкам, которые вы сделали ранее маркером.
Установите крышки на место и закрутите болты. Не забудьте про пружину в ваносе выпускного вала. Установите крышки ваносов и прокладки так, чтоб сходились масляные отверстия в корпусе и в прокладке.
Затягивать болты крышек надо накрест.
Собрав узел проверьте ход поршней в корпусе, чтобы не было заеданий. Учтите, что ванос со стороны выпуска имеет пружину, которая создает некоторую нагрузку при ходе поршня.
Замените маленькие резиновые колечки на колпачках поршней.
Установка Vanos
Отчистите все детали и поверхности от остатков масла и грязи. Установите новую прокладку.
Установитк ванос на место. Поршень впускного вала должен быть вдавлен полностью в цилиндр, это упростит установку. После того как ванос плотно прилег к ГБЦ можно закручивать крепеж (усилие 8Нм)
Вдавите впускной ванос в сторону распредвала до упора. Установите на место фиксирующие болты под Torx T30. Затяните их. Внимание! Левая резьба! Закручивать эти болты надо против часовой стрелки! (усилие затяжки 8Нм).
Смажьте новые уплотнительные колечки на колпачках моторным маслом, установите их на место. Прокрутите колпачек, чтоб убедиться в том, что колпачек стоит на месте.
Установите на место крышки ваносов. Затяните их с моментом 50Нм.
Подключите все электрические разъемы, прикрутите на место гидравлический шланг ваноса, соберите все в обратной последовательности используя TIS BMW. Обязательно убедитесь, что на ремнях и на резиновых шлангах нет остатков масла.
После сборки обязательно проверьте уровень масла!
Важно знать, что уплотнительные кольца должны пройти обкатку приблизительно 300 км в городском цикле. Постарайтесь в период обкатки не нагружать мотор высокими оборотами и активной ездой.
Наслаждайтесь ровной работой вашего мотора.
