BMW의 VANOS 시스템은 무엇이며 어떻게 작동합니까?
VANOS(Variable Nockenwellen Steuerung) 시스템은 배기 가스 배출을 크게 줄이고 연료 소비를 줄이며 저회전에서 엔진 토크를 높이고 고회전에서 최대 출력을 증가시킬 수 있는 덕분에 현대식 BMW 엔진의 중요한 구성 요소입니다. 이 시스템은 엔진이 낮은 온도에서도 유휴 상태에서 최대한 안정적으로 작동하도록 합니다.
바노스 시스템이란
Variable Nockenwellen Steuerung은 엔진 캠축의 가변 제어를 위한 독일어입니다. 이 시스템은 BMW 엔지니어들이 발명했습니다. VANOS는 본질적으로 가변 밸브 타이밍 시스템입니다. 그 특이성은 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트의 위치를 변경할 수 있다는 사실에 있습니다. 따라서 가스 분배 메커니즘(GRM)의 단계가 조절됩니다. 이 조정은 상사점에서 전방 6도에서 지연 6도까지 수행할 수 있습니다.
Vanos의 장치 및 주요 요소
VANOS 시스템은 캠축과 구동 기어 사이에 있습니다. 그 디자인은 비교적 간단합니다. 시스템의 주요 부분은 캠축의 위치를 변경하여 밸브 타이밍을 변경하는 피스톤입니다. 이 피스톤은 피스톤에 연결된 톱니 샤프트를 통해 캠 샤프트 기어와 상호 작용합니다. 이 피스톤은 오일 압력에 의해 구동됩니다.
이 장치에는 전자 제어 장치(ECU)에 의해 작동이 제어되는 특수 솔레노이드 밸브가 포함됩니다. 캠축 위치 센서의 정보가 입력으로 사용됩니다. 이 센서는 샤프트의 현재 각도 위치를 결정합니다. 수신된 데이터는 ECU로 전송되어 획득한 값을 주어진 각도와 비교합니다.
캠축 위치의 이러한 변경으로 인해 밸브 타이밍이 변경됩니다. 결과적으로 밸브는 원래보다 약간 일찍 열리거나 샤프트의 초기 위치보다 약간 늦게 열립니다.
시스템 작동 방식
BMW는 현재 엔진에 XNUMX세대 VANOS(가변 캠축 제어) 기술을 사용하고 있습니다. 이 기술의 XNUMX세대는 Single VANOS라고 불렸습니다. 그 안에서 흡기 캠축만 조절되고 배기 단계가 단계적으로(이산적으로) 변경되었습니다.
그러한 시스템의 운영의 본질은 다음과 같았다. 흡기 캠축의 위치는 엔진 속도 센서의 데이터와 가속 페달의 위치를 기반으로 수정되었습니다. 엔진에 경부하(낮은 RPM)가 가해지면 흡기 밸브가 나중에 열리기 시작하여 엔진이 더 부드럽게 작동합니다.
중간 범위의 엔진 속도에서 흡기 밸브를 일찍 열면 토크가 증가하고 연소실의 배기 가스 순환이 개선되어 연료 소비와 전체 배기 가스가 감소합니다. 높은 엔진 속도에서는 흡기 밸브가 나중에 열려 최대 출력을 얻을 수 있습니다. 엔진 시동 후 처음 몇 분 동안 시스템은 워밍업 시간을 최소화하는 데 중요한 특수 모드를 활성화합니다.
이제 소위 Double Vanos(Double Vanos)가 사용됩니다. "싱글" 시스템과 달리 더블은 흡기 및 배기 캠축의 작동을 조절하고 제어가 더 부드럽습니다. 업데이트된 시스템을 사용하여 전체 회전 범위에서 토크와 엔진 출력을 크게 높일 수 있었습니다. 또한 BiVanos 방식에 따르면 배기 가스의 일부를 연소실에서 재연소할 수 있으므로 엔진의 환경 친화성이 향상됩니다.
이제 독일 브랜드의 모든 자동차는 XNUMX세대 Vanos 시스템을 사용합니다. 이 버전의 주요 특징은 흡기 및 배기 캠축에 Vanos 기어를 사용한다는 것입니다. BMW 엔지니어들은 시스템을 더욱 컴팩트하게 만들었습니다. 이제 전체 액추에이터가 타이밍 스프로킷 자체에 있습니다. 음, 일반적으로 XNUMX세대 시스템은 기본적으로 Single Vanos와 유사합니다.
Vanos의 장점과 단점
부인할 수 없는 모든 장점과 함께: 낮은 회전수에서 더 높은 엔진 토크, 공회전 시 엔진 안정화, 높은 연료 효율성 및 높은 환경 친화성, VANOS 시스템에도 단점이 있습니다. 그녀는 충분히 신뢰할 수 없습니다.
Vanos의 주요 오작동
- 씰링 링의 파괴. 이들은 캠 샤프트의 위치를 조절하는 오일 피스톤 링입니다. 고온 및 저온, 고무(링이 만들어지는 재료)에 들어가는 다양한 유해 물질로 인해 결국 탄성 특성과 균열을 잃기 시작합니다. 이것이 메커니즘 내부의 조임이 사라지는 이유입니다.
- 마모된 와셔 및 베어링. 오일 피스톤의 설계에는 금속 베어링과 와셔가 포함됩니다. 시간이 지남에 따라 초기에 안전 여유가 낮기 때문에 변형되기 시작합니다. VANOS 시스템에서 베어링(또는 와셔)을 교체해야 하는지 확인하려면 엔진이 어떻게 작동하는지 들어봐야 합니다. 베어링이나 와셔가 마모되면 불쾌한 금속성 소음이 들립니다.
- 플랜지와 피스톤의 칩과 먼지. 이것은 소위 금속 부품의 변형입니다. 다소 공격적인 운전 스타일, 저품질의 오일/가솔린, 높은 주행 거리로 인해 발생할 수 있습니다. 오일 피스톤 또는 가스 캠축의 표면에 노치 및 흠집이 나타납니다. 그 결과 출력/토크 손실, 불안정한 엔진 공회전이 발생합니다.
유휴 상태에서 자동차 엔진이 진동하기 시작하면 전체 회전 범위에서 가속이 다소 약해지고 연료 소비가 증가하고 엔진 작동 중 덜거덕거리는 소음이 발생하므로 VANOS에 긴급한 주의가 필요할 수 있습니다. 엔진 시동 문제, 점화 플러그 및 범프는 시스템 성능 저하의 명백한 신호입니다.
신뢰할 수 없음에도 불구하고 바이에른 엔지니어의 개발은 매우 유용합니다. VANOS의 사용을 통해 향상된 엔진 성능, 경제성 및 환경 친화성이 달성됩니다. Vanos는 또한 엔진 작동 범위 전체에 걸쳐 토크 곡선을 부드럽게 합니다.
