Çift Vanos Nedir Ne İşe Yarar? Bmw Çift Vanos Nasıl Çalışır? Çift Vanos Motor Özellikleri

Sınırsız değişken çift vanos sisteminin yapısı iki konumlu vanos ile benzer şekildedir. Çift  vanos ve tek vanosun farkı; çift vanosta hem emme eksantrik milinin, hem de egzoz eksantrik milinin zamanlamasının değiştirilebilmesidir, dolayısıyla daha gelişmiş bir sistemdir ve daha gelişmiş bir performans sunar. Bu sebeple double vanos veya çift vanos denmektedir. Sınır değerler arasında sonsuz açısal değer alabilecek şekilde her iki eksantrik milinin zamanlaması ECU  kontrolünde değiştirilebilmektedir. Çift vanos ile daha iyi rölanti devri, daha yüksek motor torku, daha düşük egzoz emisyonları ve daha iyi yakıt ekonomisi elde dilmiştir.

Sınırsız değişken çift vanos sistemi ilk kez 1998 yılında M52B20TU motorda kullanılmıştır. Bmw M3 ve 320i serilerinde çift vanoslu motorlar kullanılmıştır.

Çift vanoslu motorlar: 2000 yılı M54 6 silindirli atmosferik motor, 2006 yılı N53 motor, 2006 yılı çift turbolu N54 motor, 2009 yılı Twinscroll turbolu N55 motor, 2015 B58 motor, 2002 yılı V8 N62 motor, 2008 yılı N62TU ve N63 motor.

E36 Bmw M3 serisinin S50B32 motorunda çift vanos kullanılmıştır fakat farklı bir vanos nesli olan “Sonsuz değişken yüksek basınçlı çift VANOS “ a sahiptir. (Farklı vanos nesillerine sahip ama çift vanos olan motorlar sıralanmıştır).

Çift Vanos’un avantajları şunlardır:

*Düşük ve orta motor devirlerinde yüksek motor torku elde edilir.

*İyileştirilmiş rölanti devri yönetiminde; küçük supap bindirme süresi sayesinde yanma odasında daha az miktarda egzoz gazı kalıntısı kalır.

*Orta motor yükünde, motordan ortalama bir güç çekildiğinde, supap bindirme süresinin ayarlanması sayesinde, motorda dahili egr meydana gelir ve azot oksitler (NOx) azaltılır.

*Katalitik konvertör daha hızlı şekilde ısıtılır ve soğuk çalıştırmada çiğ yakıt emisyonu azaltılır.

*Yakıt tüketimi azaltılır.

 

Çift vanos sisteminde  Bmw iki farklı vanos ünitesi kullanılmıştır: Pistonlu-Helisel Dişli Tip ve Kanatçıklı Tip

ÇİFT VANOS (PİSTONLU-HELİSEL DİŞLİ TİP VANOS ÜNİTESİ)

Çift Vanos Nasıl Çalışır?

Motor çalıştırıldığında, emme eksantrik mili tam rötar pozisyonundadır. Egzoz eksantrik mili ise avans pozisyonundadır çünkü selenoid valfi yay kuvvetiyle yüklüdür. Selenoid valflerin elektrikleri kesildiğinde, yağ basıncı sayesinde eksantrik milleri sınır  pozisyonlarında kalırlar.

Emme ve egzoz eksantrik milindeki vanos üniteleri çok benzer yapıdadır. Egzoz tarafındaki (solda) selenoid valf, egzoz eksantrik milinin zamanlamasını ayarlar.

Motor çalıştıktan 2-5 saniye sonra ya da 50 devir sonra, ECU, eksantrik millerinin tam pozisyonlarını eksantrik mili konum sensörlerinden gelen sinyaller sayesinde belirler.

Krank mili konum sensöründen gelen motor devri bilgisi ve motor yükü bilgisine göre ECU, emme ve egzoz eksantrik millerinin zamanlamalarını beliler. Eksantrik (supap) zamanlamasının belirlenmesinde emilen havanın sıcaklığı ve motor suyu sıcaklığı bilgisi de hesaba katılır.

Bir arıza (acil) durumda, vanos selenoid valflerinin elektriği kesilir. Emme eksantrik mili rötar pozisyonuna, egzoz eksantrik mili avans pozisyonuna geçer.

Çift Vanos Hidrolik Devre Şeması

Yağ karterinden emilen yağ, pompa tarafından bir çek valften ve filtreden geçirildikten sonra selenoid valflere gönderilir. Çift vanos olduğundan, emme ve egzoz eksantrik millerindeki vanos ünitelerine bağlı iki ayrı selenoid valf bulunur. ECU kumandasında çalışan selenoid valf, vanos kontrol pistonunun hangi tarafına (odasına) yağ gönderileceğini belirler, yağın akış yönünü değiştirir. Vanos kontrol pistonlarından birinin yapısında (egzoza ait olanda) yay bulunur, bu yay sayesinde vanos ünitesi basınçsızken, motor çalıştırıldığında eksantrik mili rötar pozisyonunda tutulur. Eksantrik milinin pozisyonu, vanos ünitesindeki helisel dişli sayesinde ayarlanır.

ÇİFT VANOS (KANATÇIKLI TİP VANOS ÜNİTESİ)

N42 motor, vanos kullanılan ilk 4 silindirli motordur. Bmw N42 motorla birlikte çift vanos sisteminde yeni bir tasarıma geçmiştir. Vanos ünitesi kanatçıklı tip olan yeni vanos sisteminde, helisel dişli ve kontrol pistonu ortadan kalkmıştır. Kanatçıklı tip vanos sistem, daha kompakt bir yapıdadır ve basitçe sökülüp takılabilmektedir. Krank açısı cinsinden 60 derecelik açısal ayarlama 300 milisaniye içinde gerçekleştirilebilmektedir. Bmw’nin bu yeni nesil değişken supap zamanlama sistemi (vanos), Toyota’nın VVT-i sistemine çok benzemektedir.

Kanatçıklı tip vanos sisteminin kullanıldığı Bmw serileri/motorları:

*2009 – 2012 yılları bmw 130i (E87)

*2004-2008 yılları bmw 330i (E90)

*2008-2011 yılları bmw Z4Sdrive30i (E89)

*2014 yılı Bmw X1 B46 motor 4 silindir, 2 litre , Twinscroll turbo, direkt benzin enjeksiyonu, çift vanos + valvetronic

*N63 V8 motor

  

Çift Vanos Hidrolik Devre Şeması

Motor yağ pompası tarafından emilen ve basınçlı olarak gönderilen yağ, filtreler ve çek valflerden geçtikten sonra iki ayrı selenoid valfe (yağ kontrol valfine) gönderilir. Selenoid valfler, basınçlı yağın akış yönünü belileyerek vanos ünitesine gönderir. Vanos ünitesinin yapısında iki basınç odası bulunur; “rötar odası” ve “avans odası”. Selenoid valfin yağın akış yönünü belirlemesiyle, yağ akışı ya rötar odasına ya da avans odasına dolarak, dişli ve eksantrik mili arasındaki göreceli hareketin meydana gelmesini sağlar. Her bir eksantrik milinin ucunda bulunan vanos ünitesi (aslında teknik olarak bir hidrolik motor gibi çalışır), eksantrik (kam) millerinin zamanlamasını (pozisyonunu) ayarlar.

Eksantrik (kam) milleri ile yatakları arasında iki adet sızdırmazlık contası, yağ akışının güvenle gerçekleşmesini sağlar.

Vanos kontrol valfleri (selenoid valfler) silindir  kapağına monte edilmiştir.

Çift Vanos Sistemi Yapısı ve Çalışması

Yanda vanos ünitesinin (dişlisinin) görünüşü bulunmaktadır. EIN IN ifadesi net şekilde görülmektedir. Emme ve egzoz eksantrik millerindeki VANOS üniteleri farklıdır, bu farklılığın ayırt edilebilmesi için markalama yapılmıştır. Egzoz eksantrik milindeki vanos ünitesinde AUS OUT markalaması vardır.

 

Farklı motorlarda çeşitli vanos sistemleri kullanılmaktadır. Görünüşleri benzer olabilmektedir, ayırt edebilmek amacıyla mutlaka parça numaraları kontrol edilmelidir. Yanlış ünite takılması motor hasarlarına sebep olabilir.

Kanatçıklı Vanos ünitesinin temelde en büyük avantajı, eksantrik mili zamanlamasının kolayca ayarlanabilmesidir. Vanos ünitesindeki yaylı kilit pimi, ünitedeki yağ basıncı yok olduğunda kilitlenir. Sisteme basınç uygulandığında kilit açılır ve göreceli olarak hareket başlar. Eksantrik mili ve silindir kapağı arasındaki sızdırmazlık keçeleri, yağ kaçağını engeller.

  

Vanos sisteminin, bekleme pozisyonundan, ayar pozisyonuna geçmesi için, yağ kanalından geçen basınçlı yağ, avans odasına dolar. Yağ basıncı, yaylı kilit pimine etki eder ve yay kuvvetine karşı koyarak, rotorun serbest kalmasını sağlar, rotor eksantrik miline bağlıdır. Rotorun serbest kalıp yağ basıncıyla hareket etmesiyle, eksantrik zamanlaması değiştirilmiş olur. Avans odasına basınçlı yağ uygulanırken, rötar odasındaki yağın tahliye edilmesi gerekir, aksi halde kanatçıklar ve rotor hareket edemez. Rötar odasındaki yağ, yağ kanallarından geçerek silindir kapağına akar.        

Çift Vanos Ünitesi (Bmw N52 Motor)

Şekildeki vanos ünitesinden de görüleceği üzere, N52 motorda kullanılan vanos ünitesi, N42 motordan farklıdır. İşlevi-görevi tamamen aynıdır fakat bazı bileşenler çıkarılmış ve ünite optimize edilmiştir. Önceki bağımsız kanatçıklar yerine tek bir rotora bağlı kanatçıklar gelmiştir, buna salınım yapan rotor da denmektedir. Eski tipteki (N42) burulma yayı yerine, N52 motordaki ünitenin arkasında plastik kapakla korunan helezon yay gelmiştir.

Emme ve egzoz eksantrik milindeki vanos ünitelerinin açısal ayarlama aralıkları farklıdır. Bu iki ünite takılırken karıştırılmamalıdır. Yanlış takılan vanos üniteleri, supapların yanlış zamanda açılıp kapanmasına sebep olur, bu durumda pistonlar supaplara çarpabilir ve ciddi motor hasarları oluşabilir. Üniteler takılırken parça numaraları kontrol edilerek doğru ünite olduğundan emin olunmalıdır. Ünitelerin üzerindeki AUS EX egzoz eksantrik miline takılır; EIN IN Emme eksantrik miline takılır.

Çift Vanos Ünitesi (Bmw N62-N73 Motor)

 

Üst konu (Bkz: Bmw Vanos Sistemi)
Ana konu (Bkz: Değişken Supap Zamanlaması)