¿Qué es el sistema VANOS de BMW, cómo funciona?

El sistema VANOS (Variable Nockenwellen Steuerung) es un componente importante de los motores BMW modernos, gracias al cual es posible reducir significativamente las emisiones de escape, reducir el consumo de combustible, aumentar el par motor a bajas revoluciones y aumentar la potencia máxima a altas revoluciones. Este sistema permitirá que el motor funcione lo más estable posible al ralentí, incluso a bajas temperaturas.

¿Qué es el sistema Vanos?

Variable Nockenwellen Steuerung es alemán para el control variable de los árboles de levas del motor. Este sistema fue inventado por los ingenieros de BMW. VANOS es esencialmente un sistema de sincronización variable de válvulas. Su peculiaridad radica en el hecho de que puede cambiar la posición de los árboles de levas en relación con el cigüeñal. Así, se regulan las fases del mecanismo de distribución de gas (GRM). Este ajuste se puede hacer desde 6 grados hacia adelante hasta 6 grados retrasados ​​desde el punto muerto superior.

El dispositivo y los elementos principales de Vanos.

El sistema VANOS está ubicado entre el árbol de levas y el engranaje impulsor. Su diseño es relativamente simple. La parte principal del sistema son los pistones que cambian la posición de los árboles de levas, cambiando así la sincronización de las válvulas. Estos pistones interactúan con los engranajes del árbol de levas a través de un eje dentado que se conecta al pistón. Estos pistones son impulsados ​​por la presión del aceite.

El dispositivo incluye una válvula solenoide especial, cuyo funcionamiento está controlado por una unidad de control electrónico (ECU). La información de los sensores de posición del árbol de levas se toma como entrada. Este sensor determina la posición angular actual de los ejes. Luego, los datos recibidos se envían a la ECU para comparar el valor recibido con un ángulo determinado.

Debido a estos cambios en la posición de los árboles de levas, cambia la sincronización de las válvulas. Como resultado, las válvulas se abren un poco antes de lo que deberían, o un poco más tarde que en la posición inicial de los ejes.

Como funciona el sistema

Actualmente, BMW utiliza la tecnología VANOS (control variable del árbol de levas) de cuarta generación en sus motores. Cabe señalar que la primera generación de esta tecnología se denominó Single VANOS. En él, solo se regulaba el árbol de levas de admisión, y las fases de escape se cambiaban por pasos (discretamente).

La esencia del funcionamiento de tal sistema era la siguiente. La posición del árbol de levas de admisión se corrigió en función de los datos del sensor de velocidad del motor y la posición del pedal del acelerador. Si se aplicó una carga ligera (RPM bajas) al motor, las válvulas de admisión comenzaron a abrirse más tarde, lo que a su vez hace que el motor funcione más suavemente.

La apertura temprana de las válvulas de admisión a velocidades del motor de rango medio aumenta el torque y mejora la circulación de los gases de escape en la cámara de combustión, lo que reduce el consumo de combustible y las emisiones en general. A altas velocidades del motor, las válvulas de admisión se abren más tarde, lo que genera la máxima potencia. En los primeros minutos después de arrancar el motor, el sistema activa un modo especial, lo principal en el que se minimiza el tiempo de calentamiento.

Ahora se utiliza el llamado Double Vanos (Doble Vanos). A diferencia del sistema "Single", el doble regula el funcionamiento de los árboles de levas de admisión y escape y su control es más suave. Mediante el uso de un sistema actualizado, fue posible aumentar significativamente el par y la potencia del motor en todo el rango de revoluciones. Además, de acuerdo con el esquema BiVanos, una pequeña parte de los gases de escape pueden volver a quemarse en la cámara de combustión, lo que, en consecuencia, conduce a un aumento en el respeto al medio ambiente del motor.

Ahora todos los coches de la marca alemana utilizan el sistema Vanos de cuarta generación. La característica principal de esta versión es que utiliza engranajes Vanos para los árboles de levas de admisión y escape. Los ingenieros de BMW han hecho que el sistema sea más compacto: ahora todo el actuador está ubicado en las ruedas dentadas de sincronización. Bueno, en general, la cuarta generación del sistema es fundamentalmente similar a Single Vanos.

Ventajas y desventajas de Vanos

Con todas sus ventajas innegables: mayor par motor a bajas revoluciones, estabilización del motor en ralentí, alta eficiencia de combustible y gran respeto por el medio ambiente, los sistemas VANOS también tienen desventajas. Ella no es lo suficientemente confiable.

Los principales fallos de funcionamiento de Vanos.

• Destrucción de anillos de estanqueidad. Estos son anillos de pistón de aceite que regulan la posición de los árboles de levas. Debido a muchos factores: altas y bajas temperaturas, diversas sustancias nocivas que ingresan al caucho (el material del que están hechos los anillos), eventualmente comienza a perder sus propiedades elásticas y se agrieta. Por eso desaparece la estanqueidad en el interior del mecanismo.
• Arandelas y cojinetes desgastados. El diseño de los pistones de aceite incluye cojinetes y arandelas de metal. Con el tiempo, comienzan a deformarse, ya que inicialmente tienen un bajo margen de seguridad. Para determinar si es necesario reemplazar un cojinete (o una arandela) en un sistema VANOS, debe escuchar cómo funciona el motor. Si el cojinete o la arandela están desgastados, se escucha un ruido metálico desagradable.
• Virutas y suciedad en bridas y pistones. Esta es la llamada deformación de las piezas metálicas. Puede ser causado por un estilo de conducción bastante agresivo, aceite/gasolina de baja calidad, así como un alto kilometraje. Aparecen muescas y rayas en la superficie de los pistones de aceite o árboles de levas de gas. Como resultado, hay una pérdida de potencia / par, ralentí inestable del motor.

Si el motor del automóvil comienza a vibrar al ralentí, nota una aceleración bastante débil en todo el rango de revoluciones, hay un aumento en el consumo de combustible, ruidos de traqueteo cuando el motor está en marcha, lo más probable es que el VANOS necesite atención urgente. Los problemas para arrancar el motor, las bujías y los golpes son una clara señal de un bajo rendimiento del sistema.

A pesar de la falta de fiabilidad, el desarrollo de los ingenieros bávaros es muy útil. Mediante el uso de VANOS, se logran mejoras en el rendimiento del motor, la economía y la compatibilidad ambiental. Vanos también suaviza la curva de torsión en todo el rango operativo del motor.