Apa itu sistem VANOS dari BMW, bagaimana cara kerjanya?

Sistem VANOS (Variable Nockenwellen Steuerung) adalah komponen penting dari mesin BMW modern, berkat itu dimungkinkan untuk secara signifikan mengurangi emisi gas buang, mengurangi konsumsi bahan bakar, meningkatkan torsi mesin pada putaran rendah dan meningkatkan daya maksimum pada putaran tinggi. Sistem ini akan memungkinkan mesin berjalan sestabil mungkin saat idle, bahkan pada suhu rendah.

Apa itu sistem Vanos?

Variabel Nockenwellen Steuerung adalah bahasa Jerman untuk kontrol variabel camshaft mesin. Sistem ini ditemukan oleh para insinyur BMW. VANOS pada dasarnya adalah sistem timing katup variabel. Keunikannya terletak pada kenyataan bahwa ia mampu mengubah posisi poros bubungan relatif terhadap poros engkol. Dengan demikian, tahapan mekanisme distribusi gas (GRM) diatur. Penyesuaian ini dapat dilakukan dari 6 derajat ke depan hingga 6 derajat dari titik mati atas.

Perangkat dan elemen utama Vanos

Sistem VANOS terletak di antara camshaft dan roda gigi penggerak. Desainnya relatif sederhana. Bagian utama dari sistem ini adalah piston yang mengubah posisi camshaft, sehingga mengubah timing katup. Piston ini berinteraksi dengan roda gigi camshaft melalui poros bergigi yang menghubungkan ke piston. Piston ini digerakkan oleh tekanan oli.

Perangkat ini mencakup katup solenoida khusus, yang pengoperasiannya dikendalikan oleh unit kontrol elektronik (ECU). Informasi dari sensor posisi camshaft diambil sebagai input. Sensor ini menentukan posisi sudut poros saat ini. Data yang diterima kemudian dikirim ke ECU untuk membandingkan nilai yang diperoleh dengan sudut yang diberikan.

Karena perubahan posisi camshaft ini, waktu katup berubah. Akibatnya, katup terbuka sedikit lebih awal dari yang seharusnya, atau sedikit lebih lambat dari posisi awal poros.

Bagaimana sistem bekerja

BMW saat ini menggunakan teknologi VANOS (variable camshaft control) generasi keempat di mesinnya. Perlu dicatat bahwa generasi pertama dari teknologi ini disebut Single VANOS. Di dalamnya, hanya poros bubungan masuk yang diatur, dan fase buang diubah secara bertahap (secara terpisah).

Inti dari pengoperasian sistem semacam itu adalah sebagai berikut. Posisi intake camshaft dikoreksi berdasarkan data dari sensor putaran mesin dan posisi pedal akselerator. Jika beban ringan (RPM rendah) diterapkan ke mesin, katup masuk mulai terbuka kemudian, yang pada gilirannya membuat mesin berjalan lebih lancar.

Pembukaan awal katup masuk pada kecepatan mesin kisaran menengah meningkatkan torsi dan meningkatkan sirkulasi gas buang di ruang bakar, mengurangi konsumsi bahan bakar dan emisi keseluruhan. Pada putaran mesin tinggi, katup masuk terbuka kemudian, menghasilkan tenaga maksimum. Pada menit pertama setelah menghidupkan mesin, sistem mengaktifkan mode khusus, yang utama adalah meminimalkan waktu pemanasan.

Sekarang yang disebut Double Vanos (Vanos Ganda) digunakan. Berbeda dengan sistem "Single", ganda mengatur pengoperasian camshafts intake dan exhaust dan kontrolnya lebih halus. Melalui penggunaan sistem yang diperbarui, torsi dan tenaga mesin dapat ditingkatkan secara signifikan di seluruh rentang putaran. Selain itu, menurut skema BiVanos, sebagian kecil dari gas buang dapat dibakar kembali di ruang bakar, yang, karenanya, mengarah pada peningkatan keramahan lingkungan mesin.

Kini semua mobil merek Jerman menggunakan sistem Vanos generasi keempat. Fitur utama dari versi ini adalah menggunakan gigi Vanos untuk camshaft intake dan exhaust. Insinyur BMW telah membuat sistem lebih kompak: sekarang seluruh aktuator terletak di sprocket waktu itu sendiri. Nah, secara umum, sistem generasi keempat pada dasarnya mirip dengan Single Vanos.

Kelebihan dan kekurangan Vanos

Dengan semua keunggulannya yang tak terbantahkan: torsi engine yang lebih tinggi pada putaran rendah, stabilisasi engine saat idle, efisiensi bahan bakar yang tinggi, dan keramahan lingkungan yang tinggi, sistem VANOS juga memiliki kelemahan. Dia tidak cukup bisa diandalkan.

Kerusakan utama Vanos

• Penghancuran cincin penyegel. Ini adalah cincin piston oli yang mengatur posisi poros bubungan. Karena banyak faktor: suhu tinggi dan rendah, berbagai zat berbahaya yang masuk ke dalam karet (bahan dari mana cincin itu dibuat), akhirnya mulai kehilangan sifat elastisnya dan retak. Itulah sebabnya sesak di dalam mekanisme menghilang.
• Mesin cuci dan bantalan yang aus. Desain piston oli mencakup bantalan logam dan ring. Seiring waktu, mereka mulai berubah bentuk, karena pada awalnya memiliki margin keamanan yang rendah. Untuk menentukan apakah bantalan (atau mesin cuci) perlu diganti dalam sistem VANOS, Anda perlu mendengarkan bagaimana mesin bekerja. Jika bantalan atau washer aus, suara logam yang tidak menyenangkan akan terdengar.
• Keripik dan kotoran pada flensa dan piston. Inilah yang disebut deformasi bagian logam. Hal itu bisa disebabkan oleh gaya berkendara yang agak agresif, kualitas oli/bensin yang rendah, serta jarak tempuh yang tinggi. Takik dan goresan muncul di permukaan piston oli atau camshaft gas. Akibatnya tenaga/torsi hilang, putaran mesin tidak stabil.

Jika mesin mobil mulai bergetar saat idle, Anda melihat akselerasi yang agak lemah di seluruh rentang putaran, ada peningkatan konsumsi bahan bakar, suara berderak saat mesin berjalan, kemungkinan besar VANOS membutuhkan perhatian segera. Masalah menghidupkan mesin, busi, dan gundukan adalah tanda yang jelas dari kinerja sistem yang buruk.

Meskipun tidak dapat diandalkan, pengembangan insinyur Bavaria sangat berguna. Melalui penggunaan VANOS, peningkatan performa mesin, penghematan, dan kompatibilitas lingkungan dapat dicapai. Vanos juga menghaluskan kurva torsi di seluruh rentang operasi mesin.