Вальветроник бмв что это

Valvetronic – что это такое и проблемы с ним на примемере BMW X5

Попала ко мне в руки вот такая машина

Это BMW X5 2008 года с двигателем N52B30 с печальной судьбой. Как-то этот движок начал жрать масло и было решено его перебрать. В одном сервисе ее разобрали, но собрать не смогли. Передали в другой сервис, где ее собрали, но при попытке запустить двигатель двигатель стартовал, секунд 40 работал терпимо, потом обороты начинали прыгать от 500 до 1500 и машина глохла. При этом из выхлопа валил сизый дым и жутко воняло (каты уже давно выбросили). В мозгах висела ошибка по ДМРВ, ДМРВ меняли до меня, но это не помогло.

Зная о том, что двигатель оснащен Valvotronic скидываем разъем с любого из клапанов Vanos и видим, что автомобиль заработал ровно. Ставим разъем на место, скидываем все адаптации (движок то после переборки), обучаем Valvetronic, но особых результатов это не дает. Все же один раз удалось поймать холостой ход, и в это время смотрим на положение эксцентрикового вала. В моем случае оно составило 54 градуса, при норме в 35-40.

Значит дело в Valvotronic. Что же это за система такая?

Valvetronic – это дальнейшее развитие системы переменных фаз газораспределения от BMW. Многие владельцы знакомы с системой переменных фаз газораспределения Vanos, которая ставиться практически на все современные двигатели BMW. Vanos позволяет изменять фазы газораспределения, но BMW пошла дальше и сделала в 2001 году систему Valvotronoc, которая помимо фаз газораспределения так же управляет и высотой подъема клапана. Позже подобную систему у себя сделали и другие автопроизводители, у них они называются так:

– Valvematic от Toyota;

– VEL, Variable Valve Event and Lift System от Nissan;

– MultiAir от Fiat;

– VTI, Variable Valve and Timing Injection от Peugeot.

За счет этих систем можно отказаться от дроссельной заслонки, а наполнение цилиндра регулировать подъемом впускного клапана. В Valvotronic-е подъем клапана может изменяться от 0,2 до 12 мм. Дроссельная заслонка на N52B30 все равно присутствует, но при работе в режиме Valvotronic она все время открыта (чуть прикрывается, только что б работала вентиляция картера), и работает как дроссельная заслонка только в аварийных режимах. Именно по этому на N52B30 ставится дополнительный вакуумный насос, как на дизельных двигателях, потому что при открытой дроссельной заслонке нет разряжения во впускном коллекторе и вакуумный усилитель тормоза не сможет работать.

Благодаря данной системе BMW удалось улучшить:

– повысить максимальную мощность (в интернете цифры колеблются от 5 до 15%);

– снизить расход (от 5 до 13%).

Схематично принцип работы Valvetronic показан на рисунке

Механизм Valvetronic ставится на впускные клапана. Сам механизм, помимо стандартных деталей для привода клапанов, содержит в себе эксцентриковый вал, электродвигатель, промежуточный рычаг и пружину. В этой системе распредвал нажимает не на рокер, а на промежуточный рычаг, который уже жмет на рокер и открывает клапан. За счет эксцентрикового вала изменяется плечо промежуточного рычага, а соответственно и высоту поднятия клапана.

Вот так выглядит эта система под капотом

В центре кадра мотор Valvetronic -а, который является первой причиной ненадежности. Ходят эти моторчики около 150 тыс км, и их проблема в том, что они герметичны. Пыль, которая остается после стирания графитовых щеток, никуда не девается и остается внутри, создавая электрические цепи там, где это не нужно. Поэтому при проблеме с двигателем valvetronic, кратковременно помогает легкое постукивание по нему. Графит опадает и лишние электрические цепи рвутся, восстанавливая штатную работу системы. В моем случае двигатель был в исправном состоянии, что подтверждала диагностика и тесты системы Valvetronic.

Если снять клапанную крышку, то можно увидеть весь механизм в сборе

Вторым слабым местом является механика самого механизма Valvetronic.

В этой системе есть еще пружина, которая прижимает промежуточный рычаг к распредвалу, вот тут и кроется одна из проблем Valvetronic. Эта пружина постоянно прижимает распредвал к верхнему бугелю, как показано на рисунке.

ситуация осложняется тем, что в бугеле нет подачи масла. Подача масла к распредвалу осуществляется из головки, то есть с другой стороны, по отношению к направлению смещения. И чем больший идет износ, тем хуже смазывается распредвал. В результате это привит вот к этому

На фото 5й бугель (такие же картины и на остальных бугелях), видно, что промежуточный рычаг прижал впускной распредвал к верхнему бугелю, а под распредвалом виден зазор где то в 1,5 мм. Даже на авто без системы valvetronic зазор между постелью распредвала и шейкой распредвала составляет 0,05-0,08 мм. На холостом ходу подъем клапана в системе Valvetronic составляет примерно 0,3 мм, и поймать их при зазоре в постели распредвала в 1,5 мм очень сложно, поэтому двигатель нормально и не работал.

Для ремонта данной системы надо менять головку блока цилиндров в сборе, причем на новую, потому как на б.у. могут быть точно такие же проблемы. Стоимость новой головки в сборе на BMW можете представить себе сами. Износ, по большей части, произошел в бугелях, но бугеля отдельно не продаются. В интернете встречаются случаи, когда ставили бугеля с другого двигателя, но это все делалось на страх и риск.

Сейчас авто стоит разобранным и ждет решения владельца.

А владельцам автомобилей с данной системой рекомендую почаще менять масло и не экономить на нем. На этом все, благодарю за внимание!

Авто-потроха: что у машинок внутри?

Устройство и принцип действия автомобильных технологий, узлов и агрегатов

• Двигатель
• Трансмиссия
• Шасси
• История технологий
• Авто-словарь
• Принципы проекта

Технология Valvetronic

Valvetronic: система управления фазами газораспределения и подъемом клапанов фирмы BMW, разновидность технологий CVVT и CVVL. Включает в себя технологию Double VANOS.

Особенность технологии: хотя дроссельная заслонка не используется для дозирования топливо-воздушной смеси, она физически присутствует во впускном тракте в полностью открытом состоянии и задействуется при отказе основного механизма Valvetronic или для его диагностики и отладки.

Была впервые выпущена на рынок в 2001 году на легкосплавном 1.8-литровом 4-х цилиндровом двигателе для компакта E46 316ti.

Принцип Valvetronic

Система Valvetronic позволяет плавно и непрерывно изменять высоту подъема впускных клапанов и тем самым не только обеспечивать оптимальные условия «дыхания» двигателя в разных режимах, но и регулировать количество поступающей в цилиндры топливо-воздушной смеси:

• при минимальных оборотах ход клапана и перекрытие клапанов минимальны, благодаря чему минимизируется расход топлива (по оценке компании BMW на 18%);
• с увеличением оборотов открытие клапанов увеличивается, что снижает сопротивление газовым потокам внутри цилиндра, повышает скорость продувки и плотность наполнения цилиндра топливо-воздушной смесью (экономия 10% по оценке компании BMW);
• на высоких оборотах достигается наилучшая вентиляция цилиндра и его заполнение топливовоздушной смесью.

Также система Valvetronic позволила довести двигатели до экологического класса Евро-4, оптимизирует процесс холодного пуска, повышает плавность кривой мощности и чуткость реакций двигателя. Отказ от дроссельной заслонки (ее роль «аварийной запасной системы» и нахождение все время в полностью открытом состоянии) позволяет снизить насосные потери.

Чтобы наглядно посмотреть действие устройства, нажмите синюю кнопочку на картинке и оживите ее. Первая картинка — минимальные обороты, вторая — максимальные:

Для обеспечения изменения фаз газораспределения технология Valvetronic включает в себя технологию Double VANOS.

Эффективность системы Valvetronic резко падает после 6000 об/мин, т.к. за этим рубежом требуются более сильные возвратные пружины клапанов, увеличивающие потери на трение.

Конструкция Valvetronic

Система Valvetronic использует обычный распредвал, а в дополнение к нему — эксцентриковый вал с набором кулачков и роликов, приводимый в действие шаговым электромотором. В зависимости от сигнала отдельного управляющего блока с 32-битным 40MHz процессором шаговый мотор изменяет положение эксцентрикового вала, что увеличивает или уменьшает плечо промежуточного рычага и тем самым задает необходимую свободу перемещения коромыслу, с одной стороны опирающемуся на гидротолкатель, а с другой воздействующему на впускной клапан. Меняется плечо промежуточного рычага — меняется высота подъема впускных клапанов. Наличие электропривода позволяет гибко программировать управление клапанами для разных двигателей.

Двигатели с системой Valvetronic имеют на 15% бОльшую себестоимость за счет бОльшей сложности. Так, усилитель тормозов в них приводится отдельным специальным вакуумным насосом. Сама система Valvetronic собрана в одном блоке и установлена в головке блока цилиндров.

Параметры системы Valvetronic:

• Изменение высоты подъема клапанов от 0 до 9.7 мм за 300 миллисекунд.
• Диапазон смещения фаз газораспределения составляет 60 градусов.
• Промежуточный рокер изготовлен с допуском 0.008мм.
• Детали эксцентрикового вала изготовлены с допусками в сотые доли миллиметра.

Другие технологические особенности:

• В головке блока с системой Valvetronic поток охлаждающей жидкости идет поперек головки, снижая температуру на 60%.
• Размеры водяного насоса уменьшены наполовину, снижая энергозатраты на 60%.
• Маслонасос и водяной насос расположены на одном валу, и наличие теплообменника между маслом и охлаждающей жидкостью улучшает охлаждение масла на 30%.

Valvetronic и турбонаддув

Компания BMW ранее не применяла на двигателях с турбонаддувом систему Valvetronic, т.к. комбинация наддува с непосредственным впрыском позволяла добиться тех же результатов с использованием обычной дроссельной заслонки. Однако в 2009 году компания BMW представила турбомотор N55 схемы R6, совмещающий систему Valvetronic, непосредственный впрыск и турбокомпрессор с двойной крыльчаткой.

Вальветроник бмв что это

Как известно, в 2005 году в Европе вступят в силу новые нормы по токсичности Евро-4, и уже сейчас моторостроителей беспокоят способы удовлетворения этим требованиям их серийной продукции. Испытанный прием — очередная перенастройка блока управления — существенно ухудшает мощностные параметры моторов и поэтому больше не приемлема. Переход на непосредственный впрыск бензина в цилиндры увеличивает выбросы окислов азота, и это обстоятельство требует установки на машины более совершенных нейтрализаторов. Эти устройства, чтобы их не вывели из строя примеси серы, содержащейся с избытком в европейском бензине, должны иметь систему регенерации, которая существенно увеличивает их стоимость, а вместе с этим ставит под вопрос саму идею применения системы непосредственного впрыска бензина на моторах.

Компания BMW решила отказаться от впрыска в цилиндры, но вместо этого внедрить на своих моторах новую систему газораспределения, при которой отпадает необходимость в дроссельной заслонке — старом и очень несовершенном узле регулирования подачи поступающей в цилиндры рабочей смеси. Давно было известно, что при неполном открытии заслонки она увеличивала сопротивление проходу воздуха, что приводило к росту расхода топлива и повышению токсичности выхлопных газов, однако это долгое время считалось неизбежным злом.

Повысить экономичности моторов без потерь мощности при удовлетворении норм Евро-4 и сохранении системы впрыска во впускной коллектор инженерам BMW удалось благодаря введению дозирования поступающей в цилиндры рабочей смеси путем изменения высоты подъема впускных клапанов. Сложнейшая задача потребовала разработки специального механизма, который мог бы работать с величайшей точностью, ведь диапазон подъема клапана должен был быть равен 0 — 9,7 мм.

Привычная цепочка «распредвал — коромысло — клапан» была дополнена эксцентриковым валом и промежуточным рычагом. Эксцентриковый вал вращается приводимый от электродвигателя через червячную передачу. В созданной кинематической цепи электромотор, «руководимый» компьютером, поворачивая эксцентриковый вал, увеличивает или уменьшает плечо промежуточного рычага, задавая необходимую свободу перемещения коромыслу, с одной стороны опирающемуся на гидротолкатель, а с другой воздействующему на впускной клапан. Меняется плечо промежуточного рычага — меняется высота подъема клапанов в соответствии с нагрузкой на двигатель.

Система Valvetronic – устройство, позволяющее изменять ход клапана в зависимости от числа оборотов коленвала. Благодаря этому, на высоких оборотах достигается наилучшая вентиляция цилиндра, наилучшее его заполнение топливовоздушной смесью. При минимальных оборотах ход клапана минимален. При этом уменьшается эффект перекрытия клапанов, благодаря чему расход топлива минимален. С увеличением числа оборотов величина открытия клапанов увеличивается. При этом уменьшается сопротивление газовым потокам внутри цилиндра, скорость продувки и наполнения цилиндра топливовоздушной смесью возрастает.

Кроме того, увеличивается действие т.н. инерционного эффекта. Топливновоздушная смесь внутри цилиндра запирается клапанами при гораздо большем давлении, ее плотность выше, чем при минимальных оборотах.

Из рисунков видно, что величина открытия клапана при максимальных оборотах h2 больше, чем при минимальных.

Кулачок, смещающий ось толкателя, имеет электрический привод. Это позволяет задавать угол поворота нелинейным и программировать его индивидуально для каждого двигателя.

Испытания показали, что при 15-процентном повышении себестоимости двигатели с новой системой газораспределения, получившей название Valvetronic, дают 18-процентное снижение расхода топлива при работе на холостом ходу и 10-процентное при работе на частичных нагрузках. Проблема соответствия нормам Евро-4 успешно решена. Улучшилось быстродействие в цепочке «педаль газа — система питания», что благоприятно сказалось на снижении времени реакции автомобиля на действия со стороны водителя. Ну, а как быть с разрежением в коллекторе, необходимом для работы усилителя тормозов? Специально для нужд тормозной системы установили вакуумный насос. Самое интересное, что введя столько нового, старую дроссельную заслонку не убрали из двигателя совсем. Она стала необходима лишь при диагностике системы Valvetronic. На всех режимах работы мотора заслонка всегда «отдыхает», оставаясь полностью открытой.

В ближайшее время система Valvetronic будет внедрена на всех других бензиновых автомобильных двигателях компании BMW. Интересно, чем ответят конкуренты?

Вальветроник бмв что это

Valvetronic, двигатель N52: E60, E61, E63, E64, E65, E66, E87, E90, E91

Привод Valvetronic состоит из системы плавной регулировки хода клапанов в комбинации с системой газораспределения с изменяемой фазой открытия клапанов (двойная система VANOS).

Начиная с двигателя N52 шестицилиндровые бензиновые двигатели снабжаются приводом Valvetronic. Преимущества данной технологии заключаются в следующем:

– улучшение динамики двигателя;

– улучшение показателей токсичности

Система плавной регулировки хода клапанов

Действие системы плавной регулировки хода клапанов обеспечивается с помощью следующих узлов:

– Рычаг роликового толкателя.

Сервопривод встроен в головку блока цилиндров над распредвалом. Он служит для регулировки эксцентрикового вала. Червячный вал электродвигателя входит в зацепление с червячным колесом эксцентрикового вала. В результате вращения эксцентрикового вала не должна происходить его полная блокировка, так как самоторможение червячной передачи достаточно велико. Эксцентриковый вал регулирует ход впускных клапанов. Промежуточный рычаг изменяет передаточное число между распредвалом и рычагом роликового толкателя. В положении полной нагрузки ход клапана и продолжительность времени открытого состояния являются максимальными. В положении холостого хода данные параметры имеют минимальные значения. Рычаги роликового толкателя и относящиеся к ним промежуточные рычаги разделены на 4 группы. Маркировка группы выштампована на деталях. Пара деталей всегда относится к одному классу. За счет упорядочения взаимного расположения рычагов роликового толкателя и промежуточных рычагов обеспечивается равномерность заполнения цилиндров даже при минимальном ходе поршня.

В нижней области хода клапанов существует дополнительная возможность регулировки за счет так называемого опережения.
При этом впускные клапаны одного цилиндра синхронно открываются до 0,2 мм. С этого момента начинается опережение клапана 1. Клапан 2 открывается с небольшой задержкой. Клапан 2 выходит на синхронный режим с клапаном 1 при ходе около 6 мм. С этого момента они продолжают работу синхронно. Благодаря данному режиму создаются оптимальные условия для впрыска топливно-воздушной смеси в цилиндр. За счет сохранения малого проходного сечения впускных клапанов при неизменном объеме всасываемой смеси значительно повышается скорость потока. Это способствует лучшему перемешиванию всасываемой смеси.

Valvetronic- это хорошо или скорее плохо? Кто-нить может юзал такого зверя? 🙂

Нынешний процесс совершенствования бензиновых двигателей носит эволюционный характер. И лишь одно изобретение действительно может претендовать на звание революционного – это Valvetronic от BMW.
Экономичность двигателя внутреннего сгорания – вопрос очень тонкий. Чтобы при той же мощности расходовать меньше топлива, нужно, во-первых, гарантировать его полное сгорание, а, во-вторых, уменьшать всевозможные потери энергии на трение в цилиндро-поршневой группе, теплопередачу через стенки цилиндра, гидродинамическое сопротивления при прокачке масла и т. п. С этими издержками и ведут борьбу инженеры: в ход идут масляные насосы переменной производительности, маловязкие масла, непосредственный впрыск, электронные термостаты и многое другое. Но эффект от этих мер – считанные проценты. Специалисты же BMW с помощью системы Valvetronic разом понизили расход бензина на 10%! Причем в отдельных случаях преимущество может оказаться и еще больше. Как же это им удалось?

Секрет в применении иного механизма регулировки количества воздуха, подаваемого в цилиндры. Обычно для этого используется дроссельная заслонка. Расположенная во впускном патрубке, она перекрывает путь потоку воздуха, уменьшая наполнение цилиндров, и, соответственно, снижая развиваемый крутящий момент. Однако это означает, что при малых нагрузках на двигатель, когда заслонка почти закрыта, значительно увеличивается сопротивление впускной системы. Из-за этого, в отличие от тех же дизельных моторов, в которых никаких заслонок нет, бензиновый двигатель при небольшой нагрузке работает крайне неэффективно. Только представьте, сколько энергии тратит на холостом ходу какой-нибудь пятилитровый мотор, всасывая воздух сквозь узкую щель едва приоткрытого дросселя!

Учитывая это, специалисты BMW вообще отказались от заслонки, а ограничение подачи воздуха решили осуществлять с помощью изменяемой продолжительности впуска. Правда, эту регулировку они реализовали опосредованно, то есть через изменение высоты отрытия впусных клапанов, механизм которого и получил название Valvetronic. Так, в режиме холостого хода их подъем соствляется всего 0,5мм, и время, в течение которого они остаются открытыми, получается очень небольшим. Таким образом, вместо мучительного втягивания воздуха на протяжении всего хода поршня, двигатель делает короткий вдох и закрывает впускной клапан!

По мере роста нагрузки на мотор, высота подъема клапанов увеличивается, достигая предельных 12мм. При этом воздух поступает в цилиндры уже в течение всего такта впуска, и двигатель развивает максимальный крутящий момент для данных оборотов.

Правда, у такого механизма есть недостаток: с уменьшением высоты подъема клапанов, увеличивается сопротивление воздушному потому, а значит и опять возрастают потери на всасывание. Поэтому в идеале нужно уметь менять продолжительность открытия впускных клапанов, не изменяя высоту их подъема – она как раз должна быть всегда максимальной, обеспечивая минимальное сопротивление впуска. Однако это уже существенно усложнит механизм газораспределения, потребовав, например, пневматического или электромагнитного привода клапанов. Так что тут еще есть, куда развиваться.

Впрочем, даже в таком виде по сравнению с дроссельной заслонкой Valvetroniс обеспечивает в несколько раз меньшие насосные потери, что позволяет сэкономить десять процентов топлива. И чем медленнее движение, чем чаще двигатель работает на холостом ходу, тем заметнее преимущества новых моторов BMW.

VANOS BMW – что это и как работает?

Мы не могли обойти своим вниманием такую вещь, как VANOS. Именно благодаря этой небольшой системе автомобили марки BMW обладают своим собственным, довольно резким характером. Владельцам авто БМВ необходимо знать хотя бы в общих чертах, за что отвечает Ванос и какие с ним могут быть проблемы. Это устройство отвечает за управление газораспределением двигателя, повышая его мощность при необходимости. Среди других его плюсов:

• Корректировка работы двигателя авто на малых оборотах или вообще при работе на холостом ходе;
• Достижение мотором максимального крутящего момента на средних оборотах;
• Увеличение мощности при максимальных оборотах;
• Уменьшение количества выхлопных газов за счет снижения потребления двигателем топлива на больших оборотах;
• Снижение вредных выбросов в воздух.

Изначально баварские инженеры испытали эту систему в середине девяностых. Она была установлена на модели БМВ пятой серии. После нескольких улучшений, современная система стоит на всех двигателях концерна BMW и отличается системой регулировки распределительных валов при помощи шестерней.

Как эта система работает?

Система объединена в блок, который не слишком сложен по своей конструкции. В стальной (старые модели) или пластиковой коробке размещаются поршни, которые приводятся в действие давлением масла. Оно управляется, в свою очередь встроенным электронным блоком. Поршни последствием поступательного движения действуют на газораспределительные валы, изменяя их положение. Благодаря этому на 6 градусов меняются фазы опережения или запаздывания газораспределения. Если объяснять проще – клапаны открываются немного раньше или позже, чем при нормальной работе валов.

Изначально выпускались системы Single VANOS, в которых была возможность регулирования только одного вала (впускного), причем фазы могли меняться только ступенчато, рывками. Но инженеры БМВ улучшили систему и с конца девяностых стали ставить на автомобили Double VANOS. В этой версии регулировка происходит на впуске и на выпуске, причем гораздо более плавно. Также сейчас ставят электронную систему Valvetronic, отвечающую за регулирование хода клапанов. В целом, схема работы следующая:

• Запускается двигатель. В этот момент Ванос работает на уменьшении времени прогрева мотора, а также каталитического нейтрализатора;
• Когда достигается рабочая температура двигателя, Ванос переходит в режим низких оборотов. При этом клапаны срабатывают с задержкой, позволяя накопить больше мощности двигателю и стабилизировать его работу;
• Чем выше становятся обороты – тем раньше начинают открываться клапаны. На крейсерской же скорости они вообще «уходят в минус». По этой причине двигатель выходит на максимум крутящего момента. При этом топливо начинает экономиться за счет сжигания выхлопных газов;
• Если акселерация идет дальше – происходит обратный процесс, фазы снова начинают запаздывать, почти как на низких оборотах.

Слабые места системы

Как и любая система, VANOS несет в себе как плюсы, так и минусы. В частности, при большом количестве подвижных деталей идет ускоренный износ этих компонентов. Чаще всего замены требуют уплотнительные кольца на поршнях, поскольку изготавливаются из резины. Она же за время эксплуатации теряет гибкость, становится жесткой, а после и вовсе растрескивается. При этом компания не производит кольца для продажи, только принимает узлы целиком на починку.

Также часто подвержены износу подшипники и шайбы. Они изготавливаются из мягких металлов, что обеспечивает их гибкость и плотность прилегания, но при этом и относительную недолговечность. И опять же, купить их отдельно у БМВ нельзя, только сдать Ванос в ремонт.

Наконец, достается всем деталям из-за загрязнения продуктами горения. Кроме того, могут возникать различные сколы или задиры на движущихся частях валов или поршней. При их возникновении теряется герметичность, падает мощность, меняется звук мотора.

Источники:

http://pikabu.ru/story/valvetronic__chto_yeto_takoe_i_problemyi_s_nim_na_primemere_bmw_x5_4666403
http://carguts.ru/articles/valvetronic/
http://www.bmwpower-msk.ru/technicheskie-stati/likbez-chto-takoe-valvetronic-i-kak-eto-rabotaet
http://tis.bmwcats.com/doc1102254/
http://otvet.mail.ru/question/36366831
http://vanos-bmw.ru/shop/vanos-bmw-chto-eto-i-kak-rabotaet