Wenn Sie einen BMW besitzen, der ab 1992 produziert wurde, stehen die Chancen gut, dass Ihr Auto mit BMW VANOS Variable Valve Timing System kommt. Die Ventilsteuerung ist eines der Dinge, die die Leistung, die Effizienz und die Gesamtleistung Ihres Motors bestimmen können. Heute werden wir über das VANOS-System sprechen, wie es funktioniert, wie man Probleme erkennt und mehr.
Obwohl ein relativ einfaches Gerät, ist das VANOS-System ein potenzieller Fehlerpunkt in Autos mit hoher Laufleistung. Zu wissen, wie es funktioniert und wie man Ausfallerscheinungen erkennt, ist essentiell, wenn Sie Ihr BWM in perfektem Fahrzustand halten wollen.
Was ist variable Ventilsteuerung und warum ist sie wichtig?
Zurück in den alten Tagen, waren Motoren analog, einfach und starr. Während es immer noch viele von uns gibt, die nostalgisch auf diese Zeiten zurückblicken, erkennen wir auch, dass „einfach und starr“ nicht unbedingt besser bedeutet. In den alten Tagen waren die Motoren einfach – die Kurbelwelle trieb die Steuerkette an, die wiederum die Zahnräder antrieb, die schließlich die Nockenwellen drehten. Mit anderen Worten, die Wahl der Nockenwellen diktierte die Ventilsteuerung und schließlich die Art der Leistung, die Sie erhielten.
Auf dem Papier klingt das großartig. Allerdings gab es wenig bis keine Flexibilität bei der Wahl der Ventilsteuerzeiten. Man konnte zwischen dem Drehmoment im unteren Drehzahlbereich und der Leistung bei hohen Drehzahlen wählen. Selten gab es Optionen, die beides boten.
Haben Sie schon einmal ein Oldtimer-Muscle-Car an einer roten Ampel angehalten und bemerkt, dass es im Leerlauf so rau ist, dass es jeden Moment abgewürgt werden könnte? Die Ursache für solch einen rauen Leerlauf sind oft schräge Nockenwellen, die eine leichte Überlappung zwischen den Einlass- und Auslassventilsteuerzeiten verursachen, um eine bessere Leistung im oberen Bereich des Drehzahlbereichs zu erzielen.
Eine moderne Lösung finden, die funktioniert
Aber wie stellt man eine optimale Leistung sowohl im unteren als auch im oberen Bereich des Drehzahlbereichs sicher? Die einzige Antwort ist die variable Ventilsteuerung.
Die verschiedenen Marken verwenden unterschiedliche Systeme. BMW hat VANOS, Honda hat V-TEC, usw. Die Idee bleibt die gleiche. Eine progressive Anpassung der Ventilsteuerung, während der Motor seinen Drehzahlbereich durchläuft, ermöglicht eine bessere Leistung, Effizienz und einen geringeren Kraftstoffverbrauch. VVT ist eine der Technologien, die den Kraftstoffverbrauch in modernen Autos stark verbessert haben.
Bild mit freundlicher Genehmigung von Beisan Systems.
BMW VANOS – Öl, Magnete, Schrägverzahnung und deutsche Weltraummagie
Die Art und Weise, wie BMW das Rätsel der variablen Ventilsteuerung gelöst hat, ist einfach und doch genial. Falls Sie sich jemals gefragt haben, wofür VANOS steht, es ist „Variable Nockenwellen Steuerung“, was wörtlich übersetzt „Variable Camshaft Timing“ bedeutet. Das gesamte System basiert auf Magneten, Öl und schrägverzahnten Zahnrädern.
Das erste, was Sie wissen müssen, ist, dass das Nockenwellengetriebe und die Nockenwelle selbst völlig unabhängig sind. Wenn sich Ihr Motor durch den Drehzahlbereich bewegt, wird ein Magnetventil aktiviert und drückt das Öl durch das System, das schließlich das schrägverzahnte VANOS-Zahnrad aktiviert. Das Zahnrad bewegt sich langsam in den Schlitz zwischen Nockenwellenrad und Nocken selbst. Da das VANOS-Zahnrad sowohl auf der Innen- als auch auf der Außenseite eine Verzahnung hat, ist es physisch mit dem Nockenwellenrad und der Nocke selbst verbunden.
Der Grund, warum diese Verzahnung einen Drall hat, ist, um eine progressive variable Ventilsteuerungseinstellung zu ermöglichen. Je weiter das Zahnrad in den Schlitz zwischen Nocken- und Nockenwellenrad eintaucht. Je weiter das Zahnrad in den Schlitz zwischen Nocken- und Nockenwellenrad eingreift, desto mehr Winkelverstellung wird auf die Nockenwelle ausgeübt. Wir sprechen hier von maximal einigen Grad, aber das reicht aus, um die Arbeit zu erledigen.
Diese Winkelverstellung steuert die Überschneidung zwischen den Einlass- und Auslassventilen.
Typen von BMW VANOS-Systemen
Das erste VANOS-System wurde 1992 für die M50-Motorenreihe von BMW eingeführt. Oft als Single-VANOS bezeichnet, beeinflusste dieses Setup nur die Position der Einlassventile, während die Auslassseite über ein Kettenrad-Setup verbunden war. Vier Jahre später, 1996, führte BMW das Doppel-VANOS-System ein, das die Position sowohl der Einlass- als auch der Auslassventile individuell einstellte. Der beste Weg, um herauszufinden, ob Ihr Auto ein einfaches oder doppeltes BMW VANOS-System hat, ist, Ihren Motorcode online zu überprüfen.
Wie funktioniert VANOS?
Nun, da wir wissen, was VANOS ist und wie es physikalisch die Nockenwellenposition verstellt, lassen Sie uns herausfinden, wie es funktioniert, während sich Ihr Motor durch seinen Drehzahlbereich bewegt.
Im Leerlauf ist das VANOS-Getriebe komplett eingefahren und beeinflusst die Ventilsteuerung nicht. Wenn Sie auf das Gaspedal treten und sich durch den Drehzahlbereich bewegen, wird das Magnetventil aktiviert und drückt das Öl durch das System. Mit dem steigenden Öldruck beginnt das VANOS-Zahnrad, sich zwischen das Nockenwellenrad und die Nocke zu schieben. Als Ergebnis erhält man eine überlappende Einlass- und Auslassventilposition, die eine Abgasrückführung ermöglicht – ein Vorgang, der die Emissionen bei Reisegeschwindigkeiten verbessert.
Wenn der Motor in den höheren Drehzahlbereich kommt, zieht sich das VANOS-Getriebe langsam zurück. Dadurch wird die Überlappung zwischen Einlass- und Auslassventil reduziert, was eine maximale Leistung ermöglicht.
Stellen Sie sich nun vor, wie oft der Magnet dieses Zahnrad während einer durchschnittlichen Fahrt in die Nockenwelle hinein- und herausschiebt?
Das VANOS-Magnetventil öffnet sich und ermöglicht es der schrägverzahnten Zahnschale, sich nach vorne zu schieben und die Ausrichtung des Nockens im Verhältnis zum Zahnrad um einige Grad zu verändern.
Erkennen von VANOS-Problemen
Obwohl letztlich einfach im Design, sind VANOS-Systeme mit der Zeit anfällig für Verschleiß. Die Tatsache, dass diese Solenoide tagein, tagaus hart arbeiten, bedeutet, dass das gesamte System eine begrenzte Lebensdauer hat. In der Tat ist es wahrscheinlich, dass die VANOS-Dichtungen bei etwa 50.000 Meilen ausgetauscht werden müssen, während das gesamte System gewartet oder vielleicht sogar kurz danach ersetzt werden muss.
Da diese Systeme garantiert irgendwann kaputt gehen, lohnt es sich zu wissen, wann sie ersetzt werden müssen. Es gibt mehrere Symptome, auf die Sie achten sollten:
- Schwache Leistung, Leistungsmangel unter 3.000 U/min – Das allererste Symptom, das viele bemerken, ist der Leistungsmangel im unteren Drehzahlbereich. Sie werden feststellen, dass das Drehmoment im unteren Drehzahlbereich nicht mehr vorhanden ist und der Motor Schwierigkeiten hat, zu beschleunigen. Es ist erwähnenswert, dass der Leistungsverlust schleichend ist. Wenn Magnetspulen ausfallen, geschieht dies über einen langen Zeitraum, so dass es zunächst schwer zu bemerken ist.
- Leerlaufprobleme – Ein weiteres verräterisches Zeichen für ein sterbendes VANOS ist ein rauer Leerlauf. Ihr Motor zeigt oft intermittierende Drehzahlabfälle und hat generell Probleme, einen stabilen Leerlauf zu halten. Wenn alle üblichen Ursachen für einen rauen Leerlauf keine Besserung bringen, stehen die Chancen gut, dass Sie das VANOS-System austauschen müssen.
- Kaltstartprobleme und erhöhter Kraftstoffverbrauch – Diese sind ziemlich selbsterklärend. Wenn Ihre VANOS-Magnetventile anfangen zu versagen, werden Sie einen erhöhten Kraftstoffverbrauch feststellen, da die Einlassventile nicht mehr richtig eingestellt sind. Mehr Kraftstoff zu verbrauchen ist ein einziges rotes Fähnchen, das die meisten Leute zuerst bemerken.
- Motorprüfleuchte und verschiedene Motorfehler – Zu guter Letzt werden Sie wahrscheinlich die berüchtigte Motorprüfleuchte bekommen, die alle Arten von VANOS-bezogenen Fehlercodes offenbart, wenn Sie das Auto an die Diagnose anschließen.
VANOS-Austausch und Solenoid-Wartung
Ein defektes VANOS-System kann das Fahrverhalten Ihres Autos erheblich verändern, und es zu reparieren ist eines der Dinge, die Sie nicht aufschieben wollen. Es gibt viele billige Ersatzmagneten oder sogar ganze Systeme, die oft aus China kommen. Der Einbau dieser Komponenten ist zwar günstig, kann aber eine ganze Reihe weiterer Probleme verursachen.
Wir können gar nicht oft genug betonen, wie wichtig es ist, BMW-Originalersatzteile zu verwenden. Unsere BMW-Originalteile kommen mit einer Garantie und sind garantiert, um die notwendige Leistung, Haltbarkeit und Qualität zu liefern.