Uitleg Vanos en Valvetronic

[EvdP]

Ik kwam gister een topic tegen over iets met vanos en valvetronic. Een tijdje geleden heb ik voor een ander forum hier een stukje tekst over getypt. Ik weet niet of het hier op de goede plaats staat maar mocht dat niet zo zij dan mag een moderator het van mij wel op de juiste plaats zetten.

VANOS en valvetronic

BMW heeft op motorgebied twee zeer interessante ontwikkelingen gedaan, namelijk VANOS en valvetronic.
Voordat deze technieken worden uitgelegd is het handig om allereerst de werking van de nokkenas uit te leggen, aangezien deze aan de basis staat van VANOS en valvetronic.
Iedere normale (lees viertak) automotor is voorzien van twee soorten kleppen, namelijk inlaat- en uitlaat kleppen. De inlaatkleppen zorgen ervoor dat er een brandstof / zuurstof mengsel in de cilinder komt. Voor motoren met directe injectie blijft het brandstof deel achterwege, dan zorgen de inlaatkleppen alleen voor de zuurstof.
De uitlaatkleppen zorgen ervoor dat de uitlaatgassen de cilinder kunnen verlaten.
Om een motor fatsoenlijk te laten werken moeten deze kleppen op het juiste moment geopend en gesloten worden. Hiervoor is de nokkenas. De nokkenas zorgt voor het openen en sluiten van de kleppen.

VANOS

Een nokkenas word aangestuurd door de krukas. De stand van de krukas bepaald de stand van nokkenas en daarmee ook het openen of sluiten van de kleppen. Op sommige momenten zou het handig zijn als de het opening- of sluitmoment kon worden aangepast. Dus sommige kleppen wat eerder of wat later open naargelang de “vraag” van de motor. Zo zou je de motorkarakteristiek kunnen aanpassen aan de rijomstandigheden. Hiermee is BMW aan de slag gegaan en zo kwamen ze met “VAriable NOckenwellenSteuerung”, VANOS. Een variabele nokkenasbediening. Dit systeem past de overlap van in- en uitlaatkleppen traploos aan de rijomstandigheden aan door de hoek van de nokkenas aan te passen.

Bij lage toerentallen worden daarbij de inlaatkleppen laat geopend, waardoor de stationaire loop verbetert. Een vroege klepopening in het middelste toerengebied zorgt voor een hoger koppel en een interne uitlaatgasrecirculatie, waardoor verbruik en emissies dalen. Bij hoge toeren worden de kleppen weer laat geopend voor het volledige vermogen bij hoge toeren worden de kleppen weer laat geopend.

Eigenlijk alle moderne motoren hebben tegenwoordig een dubbele nokkenas. Eén voor de inlaatkleppen en één voor de uitlaatkleppen. Het eerste VANOS systeem bediende alleen de inlaatnokkenas. Voor een nog beter resultaat zou ook de tweede nokkensas, die voor de uitlaatkleppen, variabel moeten worden bedient. Na VANOS kwam BMW met dubbel VANOS. VANOS werd vanaf 1992 toegepast, Dubbel VANOS deed zijn intrede in 1997

Valvetronic

VANOS bracht al een grote verbetering maar in 2001 kwam BMW met een nieuwe innovatie, Valvetronic. Met VANOS kan de aansturing van de kleppen worden geregels, met Valvetronic kan de lichthoogte van de kleppen worden geregeld. Bij motoren zonder Valvetronic regelt de gasklep de aanvoer van het brandstof / zuurstof mengsel. Wanneer er niet veel van de motor gevraagd wordt zal de gasklep slecht gedeeltelijk openstaan. Dit zorgt voor een weerstand in het inlaattraject omdat de motor zo niet vrij kan “ademhalen”. Door de kleplichthoogte variabel te maken kan de functie van de gasklep worden overgenomen door de kleppen. Door het wegvallen van de gasklep in het inlaattraject stroomt de voor verbranding benodigde lucht ongehinderd en zonder wervelingen in de kanalen. De motor kan vrijer ‘ademhalen’, omdat hij minder wordt gesmoord. Je zou het kunnen vergelijken met een auto die geen regelbare gaspedaal heeft. Dus alleen maar "volgas" en een rem. Als je zo'n auto langzaam wil laten rijden dan moet je remmen. Dit is niet efficiënt. Daarom is een gaspedaal ook 'vrij regelbaar" en hoeft de rem niet gebruikt te worden om op halve snelheid te rijden.

De exacte werking van Valvetronic is duidelijk te zien in het onderstaande filmpje

[youtube][/youtube]

Het weghalen van de gasklep zorgt al voor een beter rendement van de motor. Daarnaast optimaliseert Valvetronic ook de mengselvorming. Hiermee verbruikt de motor tot 10 procent minder brandstof. Een ander bijkomend voordeel is dat de motor sneller reageert omdat de “instructies” van het gaspedaal sneller worden opgepakt. De vertraging door het vullen van het inlaatsysteem tussen gasklep en verbrandingsruimte is samen met de gasklep verdwenen. Helaas heeft Valvetronic wel een nadeel. Boven de 6000 toeren daalt de efficiency erg snel. Het is dus (nog) niet geschikt voor hoogtoerige motoren.

[Arjan]

Interessant, ik heb ook nog wat technische documentatie hierover

[Peter328i]

Voor degene met VANOS problemen is de site van beisansystems wel een aanrader.
Kort samengevat gaan de seals vaak lekken waardoor de vanos niet meer goed functioneerd, vaak maakt dit ook een irritant geluid waardoor een benzine 6 cilinder stationair haast klinkt als een diesel

hieronder de uitleg van de site van Beisan systems:

BMW 6-cylinder Vanos Seals Solutions
Do you own one of the below BMW 6-cylinder cars, 1993-2006? If so then your vanos, engine variable valve timing unit, is most likely failing. These vanos units have been consistently diagnosed to fail due to deteriorating piston seal O-rings. The O-rings are made of a material that is failing in the engine environment. This causes the vanos piston seals to lose their sealing function and for the vanos unit to fail.

BMW does not provide the vanos seals separately. It sells rebuilt vanos units for ~$500. New rebuilt vanos units are supplied with the same failing O-rings and have been found to significantly fail in 20k miles (32k kilometers).

Vanos seals repair kits are now available from Beisan Systems. They incorporate upgraded O-rings to address the failure mode and replacement Teflon seal rings.

Vanos Seals Failure Symptoms
Overall loss of torque and power, particularly in the lower RPM range, < 3k. Bogging then surging at 3k RPM. Uneven power distribution and RPM transition. Engine hesitations in the lower RPM range, < 3k. Louder idle and intermittent idle RPM hiccups. Difficult takeoffs. Loss of power and bogging when AC on. Increased fuel consumption. Vanos fault codes.
Double vanos cars with the M52TU engine (98/99-00) experience cold weather cold start idle jolts and possible stall.

Vanos Seals Repair Benefits
Overall increase in torque and power, particularly in the lower RPM range, < 3k. Resolution of bogging then surging at 3k RPM. Smooth even distribution of power and RPM transition. Resolution of engine hesitations in the lower RPM range, < 3k. Quiet stable idle. Smooth easy takeoffs. Improved performance when AC on. Reduced fuel consumption, by ~10%. Resolution of vanos fault codes.
Resolution of double vanos M52TU engine (98/99-00) cold weather cold start idle jolts and possible stall.

Vanos Seals Failure Affected Automobiles

Single Vanos
BMW 6-cylinder engines M50TU, M52, US S50, S52, 1992-1999
3-series E36 93-97, 5-series E34 93-95 / E39 96-98, 7-series E38 95-98, Z3 Roadster 2.8 E36 96-98, EU Z3 Coupe 2.8 E36 96-98, US M3 E36 94-99, US Z3 M E36 98-99

Double Vanos
BMW 6-cylinder engines M52TU, M54, M56, 1998-2006
3-series E46 98-05, 5-series E39 99-03 / E60 & E61 02-05, 7-series E38 98-01 / E65 & E66 02-05, Z3 E36 98-02, Z4 E85 02-05, X3 E83 03-06, X5 E53 00-06

[thijz]

Goed bezig mannen:)

[ClearM]

In onderstaande pdf link ook wat uitleg over valvetronic en vanos en ook over de historie.

http://www.kneb.net/bmw/E90/04_N52%20Engine.pdf" onclick="window.open(this.href);return false;

[CreativeS]

Not Found

The requested URL /bmw/E90/04_N52 Engine.pdf was not found on this server.

[NOS]

Grappig dat er gepraat wordt dat de gasklep verdwenen is...

Die zit er toch echt. En ja..hij staat open. Mar toch nooit geheel stil....