Qu'est-ce que le système VANOS de BMW, comment ça marche

Le système VANOS (Variable Nockenwellen Steuerung) est un composant important des moteurs BMW modernes, grâce auquel il est possible de réduire considérablement les émissions d'échappement, de réduire la consommation de carburant, d'augmenter le couple moteur à bas régime et d'augmenter la puissance maximale à haut régime. Ce système permettra au moteur de fonctionner aussi stable que possible au ralenti, même à basse température.

Qu'est-ce que le système Vanos

Variable Nockenwellen Steuerung est l'allemand pour le contrôle variable des arbres à cames du moteur. Ce système a été inventé par les ingénieurs de BMW. VANOS est essentiellement un système de calage variable des soupapes. Sa particularité réside dans le fait qu'il est capable de modifier la position des arbres à cames par rapport au vilebrequin. Ainsi, les phases du mécanisme de distribution de gaz (GRM) sont régulées. Ce réglage peut être effectué de 6 degrés en avant à 6 degrés en retard par rapport au point mort haut.

L'appareil et les principaux éléments de Vanos

Le système VANOS est situé entre l'arbre à cames et le pignon d'entraînement. Sa conception est relativement simple. La partie principale du système est constituée de pistons qui modifient la position des arbres à cames, modifiant ainsi le calage des soupapes. Ces pistons interagissent avec les engrenages de l'arbre à cames via un arbre denté qui se connecte au piston. Ces pistons sont entraînés par la pression d'huile.

L'appareil comprend une électrovanne spéciale dont le fonctionnement est contrôlé par une unité de commande électronique (ECU). Les informations des capteurs de position d'arbre à cames sont prises en entrée. Ce capteur détermine la position angulaire actuelle des arbres. Les données reçues sont ensuite envoyées à l'ECU pour comparer la valeur obtenue avec un angle donné.

En raison de ces changements de position des arbres à cames, le calage des soupapes change. En conséquence, les vannes s'ouvrent un peu plus tôt qu'elles ne le devraient, ou un peu plus tard que dans la position initiale des arbres.

Comment fonctionne le système

BMW utilise actuellement la technologie VANOS (variable camshaft control) de quatrième génération dans ses moteurs. Il est à noter que la première génération de cette technologie s'appelait Single VANOS. Dans celui-ci, seul l'arbre à cames d'admission était régulé et les phases d'échappement étaient modifiées par étapes (discrètement).

L'essence du fonctionnement d'un tel système était la suivante. La position de l'arbre à cames d'admission a été corrigée en fonction des données du capteur de régime moteur et de la position de la pédale d'accélérateur. Si une charge légère (faible régime) était appliquée au moteur, les soupapes d'admission ont commencé à s'ouvrir plus tard, ce qui rend le moteur plus fluide.

L'ouverture précoce des soupapes d'admission à des régimes moteur moyens augmente le couple et améliore la circulation des gaz d'échappement dans la chambre de combustion, réduisant ainsi la consommation de carburant et les émissions globales. À haut régime, les soupapes d'admission s'ouvrent plus tard, ce qui se traduit par une puissance maximale. Dans les premières minutes après le démarrage du moteur, le système active un mode spécial, dont l'essentiel est de minimiser le temps de préchauffage.

Maintenant, le soi-disant Double Vanos (Double Vanos) est utilisé. Contrairement au système "Single", le double régule le fonctionnement des arbres à cames d'admission et d'échappement et leur commande est plus douce. Grâce à l'utilisation d'un système mis à jour, il a été possible d'augmenter considérablement le couple et la puissance du moteur sur toute la plage de régime. De plus, selon le schéma BiVanos, une petite partie des gaz d'échappement peut être rebrûlée dans la chambre de combustion, ce qui, par conséquent, conduit à une augmentation du respect de l'environnement du moteur.

Désormais, toutes les voitures de la marque allemande utilisent le système Vanos de quatrième génération. La principale caractéristique de cette version est qu'elle utilise des engrenages Vanos pour les arbres à cames d'admission et d'échappement. Les ingénieurs de BMW ont rendu le système plus compact : désormais, l'ensemble de l'actionneur est situé dans les pignons de distribution eux-mêmes. Eh bien, en général, la quatrième génération du système est fondamentalement similaire à Single Vanos.

Avantages et inconvénients de Vanos

Avec tous leurs avantages indéniables : couple moteur plus élevé à bas régime, stabilisation du moteur au ralenti, haut rendement énergétique et haut respect de l'environnement, les systèmes VANOS présentent aussi des inconvénients. Elle n'est pas assez fiable.

Les principaux dysfonctionnements de Vanos

• Destruction des bagues d'étanchéité. Ce sont des segments de piston à huile qui régulent la position des arbres à cames. En raison de nombreux facteurs: températures élevées et basses, diverses substances nocives qui pénètrent dans le caoutchouc (le matériau à partir duquel les anneaux sont fabriqués), il finit par perdre ses propriétés élastiques et se fissurer. C'est pourquoi l'étanchéité à l'intérieur du mécanisme disparaît.
• Rondelles et roulements usés. La conception des pistons à huile comprend des roulements et des rondelles métalliques. Au fil du temps, ils commencent à se déformer, car ils ont initialement une faible marge de sécurité. Pour déterminer si un roulement (ou une rondelle) doit être remplacé dans un système VANOS, vous devez écouter comment le moteur tourne. Si le roulement ou la rondelle est usée, un bruit métallique désagréable se fait entendre.
• Copeaux et salissures sur les brides et les pistons. C'est ce qu'on appelle la déformation des pièces métalliques. Cela peut être causé par un style de conduite plutôt agressif, une huile / essence de mauvaise qualité, ainsi qu'un kilométrage élevé. Des encoches et des rayures apparaissent à la surface des pistons à huile ou des arbres à cames à gaz. Le résultat est une perte de puissance/couple, un ralenti instable du moteur.

Si le moteur de la voiture commence à vibrer au ralenti, vous remarquez une accélération plutôt faible sur toute la plage de régime, il y a une augmentation de la consommation de carburant, des bruits de cliquetis pendant le fonctionnement du moteur, très probablement le VANOS nécessite une attention urgente. Les problèmes de démarrage du moteur, les bougies d'allumage et les bosses sont un signe clair de mauvaises performances du système.

Malgré le manque de fiabilité, le développement des ingénieurs bavarois est très utile. Grâce à l'utilisation de VANOS, les performances du moteur, l'économie et la compatibilité environnementale sont améliorées. Vanos adoucit également la courbe de couple sur toute la plage de fonctionnement du moteur.