VANOS problēmas. Part 1

Iemesls, kādēļ publicēju rakstu sēriju par VANOS problēmām un šo problēmu konkrēti - tā skar lielāko daļu BMW benzīna dzinēju. Pat diezgan jaunu (ieskaitot garantijas) auto vidū lielākajai daļai ir mazākas vai lielākas problēmas ar šo mezglu un tieši šo defektu. Diemžēl (vai par laimi) nospiedošs vairākums šo auto lietotāju un meistaru par to pat nenojauš.

Šajā rakstu sērijā izpaliks VANOS zobratu un mehānismu maiņa. Ja esiet repair kit piekritēji - šie raksti nav jums. Iemesls ir vienkāršs - N sērijas dzinējiem man ne reizi nav gadījušās problēmas ar pašu mehānismu darbību (izņemot gadījumus, kad tie pēc nepamatota ''remonta'' ir nepareizi samontēti). Nevienā no gadījumiem, kad es saņēmu informāciju par to, ka VANOS remonta laikā mainīti mehānismi, es neguvu apstiprinājumu šī remonta nepieciešamībai. Tipiski uz manu jautājumu, kāpēc tika mainīts mehānisms, meistars atbildēja ''nu, bija kļūdas par VANOS...'' Kad jautāju par live data, vai vārstu PWM vērtībām, u.c. datiem, ne reizi nesaņēmu nekādu informāciju. Kamēr es neesmu guvis pretēju informāciju, uzskatu, ka N (un arī B) sērijas dzinēju VANOS mehānismi ir ļoti ilgspēlējoši un to nomaiņa pilnīgi noteikti nav tas, ar ko sākt VANOS remontu.

Šajā rakstu sērijā izpaliks stāsti par vienkāršiem defektiem, piem., solenoīda tinuma pārrāvums. Uz šādiem defektiem norāda kļūdas DME atmiņā, to atklāšana neprasa nekādas īpašas zināšanas. Rakstos es minēšu mezgla performances lietas. Tātad - apskatīšu situācijas, kad, ticamākais, kļūdu (vēl/vispār) DME atmiņā nav un defekts ir ''noslēpies''.

Ievada vietā, (apsteidzot uzbūves nianses) Q/A tipa pamatlietas:

Q. Kuri dzinēji ''cieš'' no šīm VANOS performances problēmām?

A. Visi N un B sērijas benzīna dzinēji, jo tie visi ir aprīkoti ar VANOS (gan ieplūdes, gan izplūdes sadales vārpstām).

Q. Kāds ir iemesls šīm problēmām?

A. Viennozīmīgi - ilgi eļļas maiņas intervāli. Pat viens vai divi 30 .. 35.000km eļļas izmantošanas intervāli var būt (un bieži arī ir) iemesls šīm VANOS problēmām.

Q. Cik daudz auto saskaras ar VANOS problēmām?

A. Ļoti aptuveni ''piemetot'' - vismaz 4 no 5 auto līdz 100.000km jau ir (slēptas) problēmas ar šo mezglu. Jā, iespējams, ka vēl nav manāmi izteikti simptomi (vai arī - esošās problēmas tiek ''norakstītas'' uz citiem mezgliem) un/vai vēl nav ierakstītas kļūdas DME, bet problēmas ir labi redzamas diagnostikas laikā.

Q. kurš no VANOS mezgliem (ieplūdes/izplūdes) ir vairāk pakļauts problēmām?

A. Izplūdes VANOS mezgls 99% gadījumu ''uzdod'' pirmais.

Q. Kā izvairīties no VANOS problēmām?

A. Regulāri mainīt eļļu (ne retāk kā uz 10.000km), braukt dinamiski (tas palīdzēs attīrīties ieplūdes VANOS vārstam).

Q. Kāpēc šīs problēmas jānovērš ASAP?

A. Dzinējiem, kas aprīkoti ar Valvetronic sistēmu, daudz straujāk (ja dzinējam ir VANOS performances problēmas) nolietojas visas Valvetronic mehāniskās detaļas - sākot ar tā motoru, motora slīdgultņiem; zobsavienojums; ekscentriskā vārpsta; roller drag lever. Ja šīm detaļām izdilums pārsniegs normu, remonts būs dārgs. Paātrināti nolietosies arī elektroniskā drosele un CO katalizatori. 

Un tagad detalizētāk par pašu problēmu un tās izpausmēm.

VANOS galveno/populārāko problēmu (ja atmetam kāda mezgla, piem., sensora vai solenoīda tinuma bojājumu) var iedalīt sekojošās 3 fāzēs:

a. daļēji aizsērējis vārsts, DME (un vārsta solenoīdam) jāpieliek palielinātas pūles, lai uzturētu pieprasīto sadales vārpstas pozīciju. Būtiski pieaug solenoīda PWM jitter (''raustīšanās'');

b. vārsts turpina aizsērēt. DME vairs nespēj precīzi uzturēt sadales vārpstas pocīziju. Arvien pieaug sadales vārpstas pozīcijas īslaicīga atšķirība no uzdotās - pieaug vārpstas pozīcijas jitter;

c. vārsts ir tik būtiski aizsērējis, ka sadales vārpstas pozīcijas uzturēšana vairs nav iespējama. Reālā sadales vārpstas pozīcija arvien vairāk un ilgāk atšķiras no uzdotās. VANOS mezgls pieviļ permanenti.

Detalizētāk par simptomiem katrā no iepriekšminētajiem posmiem:

a. nav nekādu lietotājam manāmu simptomu. Dzinējs turpina darboties korekti (ja tam nav citu problēmu). Iespējams, ka ''nestandarta'' procesu laikā (piem., desulfatēšanas laikā N43/N53 sērijas dzinējiem vai auksta dzinēja uzsildīšanas laikā B sērijas dzinējiem) ir manāma palielināta dzinēja darbības nevienmērība, taču tipiski to ''noraksta'' uz citām problēmām - sprauslām, degvielu, aizdedzes sistēmu (sveces, spoles), utjpr. DME atmiņā nekādas kļūdas netiek ierakstītas. Sadales vārpstu pozīcijas (aplūkojot tās INPA/ISTA live data) - stabilas. Pārejas procesu laikā (piem., strauji mainot pieprasīto griezi, pārslēdzot ātrumus) var izjust īslaicīgu ''noraustīšanos'', taču par vaininiekiem parasti tiek atzīti citi/iepriekšminētie mezgli. Problēma redzama padziļinātā diagnostikā;

b. parādās sekojoši simptomi: ''nemierīgāka'' tukšgaita (jūtami tādi kā ''daļēji'' misfires); gaitā auto pārvietojas ar tādiem kā grūdieniem. Īpaši iztiekti grūdienveida/raustīšanās ievērojama N43/N53 sērijas dzinējiem desulfatēšanas laikā. B sērijas dzinējiem tukšgaitas raustīšanās izteikti sāk parādīties pirmajā minūtē pēc auksta/vēsa dzinēja iedarbināšanas. Taču arī šos simptomus bieži ''noraksta'' uz sprauslām, aizdedzes problēmām, degvielas sistēmu (tās spiediena jitter), u.c. DME atmiņā kļūdu joprojām nav. Sadales vārpstu pozīcija (tipiski - izplūdes vārpstas) problemātiskajos režīmos ''raustās''. Šis jitter sasniedz +/-5 .. 10 grādus vai pat vairāk, problēma redzama ''standarta'' diagnostikas laikā, aplūkojot live datus;

c. DME atmiņā (beidzot) tiek ierakstīta kļūda par VANOS nespēju sasniegt/uzturēt pieprasīto pozīciju. Kļūdas ierakstīšanas nosacījumi, tipiski: pieprasītās un reālās sadales vārpstas pozīciju atšķirības vismaz 20 grādi uz 1 .. 3 sekundēm. VANOS mezgls tiek atslēgts. Dzinēja jauda - samazināta (piem., B58 pieejamā grieze: no 450+Nm uz 360Nm). Atsaucība uz akseleratora pedāli - palēnināta. Dzinējs kļūst ''klamzīgs'', tan nav ne ''asuma'', ne jaudas. Nodzēšot kļūdas un sākot jaunu braukšanas sesiju, DME mēģina atjaunot VANOS darbību, bet nu jau live data ir redzams, ka sadales vārstas pozīcija ir ļoti nestabila un problemātiskajos apstākļos visai ātri VANOS tiek atkārtoti atslēgts. 

Iemesls visām šīm likstām ir gaužām vienkāršs - regulējošā vārsta aizsērēšana. Cēlonis - reti mainīta eļļa. Pietiek pat ar vienu/diviem ilgiem (BMW rekomendētajiem) 30 .. 35.000km eļļas maiņas intervāliem (pat braucot korektā braukšanas profilā - ar lielu vidējo ātrumu), lai izplūdes VANOS vārsts pamatīgi ciestu.

Kādēļ tieši izplūdes VANOS mezgls?

Mana pieredze rāda, ka tieši izplūdes VANOS cieš pirmais. Dinamiski braucot, ieplūdes VANOS vārsts var kalpot ilgi (200 .. 300.000km un pat vairāk), taču izplūdes VANOS bieži cieš jau pat pirms 100.000km atzīmes sasniegšanas.

Mana pirmā doma bija - varbūt eļļas kanāli dzinēja blokā izveidoti tā, ka izplūdes kanāla vārsts (tā sietiņš) daļēji kalpo kā filtrs? Vai, varbūt, eļļas flowrate ir lielāks ieplūdes VANOS vārstam un tas labāk ''aizskalo'' netīrumus? Man nav visu dzinēju bloku eļļas kanālu attēlu, bet tie, kas ir, apliecina - nē, abiem VANOS vārstiem pienāk atsevišķi eļļas kanāli no kopējā eļļas rail.

Nākošā ideja: iespējams, ka pie vainas pārāk šaurais reālais izplūdes VANOS darba diapazons? N un B sērijas dzinējiem tipiski ieplūdes/izplūdes VANOS regulēšanas diapazons ir 70/60 grādi attiecīgi. Reālos apstākļos ieplūde tiešām tiek regulēta vismaz 65 grādu diapazona, bet izplūde tikai 35 .. 40 grādus. Varbūt tāpēc izplūdes VANOS vārsts strādā tikai daļēji un neattīrās? Nē, PWM datu analīze liecina, ka arī ieplūdes vārsts nav īpaši labākā situācijā.

Pēdējā versija - izplūdes VANOS vārsts neattīrās, jo būtiski lielāko daļu tas ir praktiski aizvērts (tajā nokļuvusī eļļa netiek izskalota). Izplūdes VANOS tiek aktīvi darbināts CO katalizatoru uzsildīšanas brīžos un N43/N53 dzinējiem - NOx katalizatora desulfatēšanas sesiju laikā. Ieplūdes VANOS, turpretī, ļoti aktīvi strādā visu laiku (ja vien tiek braukts kaut mazliet atbilstoši BMW sniegtajām iespējām).

Diemžēl, izskatās, ka mums/lietotājiem, nav veids, kā paildzināt izplūdes VANOS darbmūžu, kā vien - bieži mainīt eļļu dzinējā.

Īsi par pieejamajiem datiem.

INPA. Visplašāko datu apjomu piedāvā MSD80 DME. Šiem DME redzamas sadales vārpstu reference; pieprasītās un noteiktās pozīcijas

Testa blokā redzami arī vārstu PWM dati

Vecākiem Siemens DME nav pieejami vārstu PWM dati. Arī Bosch DME tipiski nav pieejami PWM dati, 

ISTA tipiski sniedz informāciju tikai par sadales vārpstu noteikto pozīciju

ISTA testa blokos tipiski redzama pieprasītā un noteiktā testējamās vārpstas pozīcijas; tests veicams katrai vārpstai atsevišķi. Attēlā - VANOS tests BX8 dzinējam