Ra đời năm 1992 và năm 2000 được sử dụng ở động cơ BMW M3 6 xilanh, 2 múi xupap dung tích 3.24L đạt 252kW ở 7.900 von g/phút. Cơ cấu VANOS dùng cho cả hai trục cam nạp và thải được gọi là DOPPER VANOS. Bánh xích để dẫn đon g từ trục khuỷu được nối với trục then hoa, dưới tác dụng của áp suất dầu lấy từ hệ thống bôi trơn và có bơm cao áp để nâng lên áp suất 100 bar, trục then hoa co chuyển động dập cục. Bánh răng nghiêng cuả trục then hoa ăn khớp trong với bánh răng nghiêng dẫn động trục cam. Khi trục then hoa dịch chuyển dọc trục thì trục cam sẽ xoay tương đối một góc 600 tính theo góc quay trục khuỷu so với bánh xích dẫn động trục cam lắp trục khuỷu. Động cơ BMW M3 có cam nạp dịch chuyển 600 v cam xả dịch chuyển 450 ( tính theo gĩc quay trục khuỷu ). Do trục cam dẫn động từ trục khuỷu qua bánh xích nên ở BMW M3 cả hai trục cam đều xoay tương đối ở vị trí ban đầu theo hương
mở muộn. VANOS kết hợp giữa thiết bị điều khiển cơ khi và hệ thống điều khiển bằng thuỷ lực để điều khiển các trục cam và được quản lý bởi (DME) hệ thống điều khiển động cơ của xe.
Hệ thống VANOS làm việc dựa trên nguyên tắc là điều khiển các cơ cấu của hệ thống, mà việc điều chỉnh đó có thể lam thay đổi vị trí tương đối của trục cam nạp đối với trục khuỷu. Double_VANOS làm tăng khả năng điều chỉnh những trục cam điều khiển xupáp nạp và những trục cam điều khiển xupáp xả của động cơ . VANOS làm cho việc điều khiển trên trục cam nạp hoat động đáp ứng được mọi tốc độ của động cơ và mọi vị trí bàn đạp (chân đạp ga) của bộ tăng tốc khi thay đổi. Khi giảm thấp tốc độ của động cơ xuống tới tốc độ quay thấp nhất ổn định (ứng với vạch thấp nhất của đồng hồ đo tốc độ động cơ), VANOS đ nng cao chất lượng hoạt động của động cơ ở tốc độ thấp và rất ổn định. Ở những tốc độ vừa (trung bình) của động cơ, những xupáp nạp hầu như là được điều khiển để mở sớm hơn, điều đó sẽ làm tăng tốc độ dịng xốy v lm tăng khả nan g hút khí vào bên trong xylanh, giúp cho việc lưu thông dịng khí bn trong xylanh được cải thiện đáng kể. Do đó làm giảm lượng nhiên liệu bị tiêu hao và làm giảm lượng nhiên liệu bị thoát ra theo cùng khí thải. Cuối cùng ở những tốc độ động cơ cao các xupáp nạp lại được điều khiển mở muộn hơn so với trường hợp trung tốc (góc nạp sớm nhỏ hơn), Khi đó có thể khai thác hết công xuất của động cơ VANOS làm tăng đáng kể con g xuất và mô men xoắn cuả động cơ ,và điều chỉnh việc cung cấp lượng hoà khí cho động cơ ở mức độ tối ưu, và tiết kiệm nhiên liệu.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Trong những động cơ mà có trục cam được đặt ơ phía trên của nắp xylanh, những trục cam đó được dẫn động bởi trục khuỷu bằng bộ truyền đai hoặc bộ truyền xích và những cặp bánh răng. Trong những môtơ BMW_VANOS có lắp đặt một bộ truyền xích và một vài đĩa xích. Bánh răng đĩa xích mà được gắn trên trục khuỷu sẽ truyền chuyểnđộng cho trục cam điều khiển xupáp xả và bánh răng được gắn trên trục cam xả được lắp ghép bằng then với trục cam xả. Và một bộ phận thứ hai đó là gồm một bánh răng di động, và một bộ truyền xích thứ hai cũng có thể di động sẽ đi tới trục cam điều khiển các xupáp nạp.
Khác với trường hợp trên thì bánh đĩa xích lớn gắn trên trục cam điều khiển các xupáp nạp không được ghép then (ghép cố định) với trục cam, mà thay vào đó là bánh đĩa xích này được khoét một lỗ rỗng lớn ở giữa tâm của đĩa xích. Biên dạng bên trong của lỗ trống giống như là một bánh răng hình trôn ốc. Trên đầu trục cam sẽ có gắn một bánh răng biên
dạng hình trôn ốc ăn khớp ngoài, nhưng nó có thêm một số bánh răng nhỏ được đặt sát phía trong của bánh răng lớn. Ở đó có một bánh răng hình trôn ốc để khớp với hình dạng bên trong của cam va khớp với bánh răng đĩa xích ăn khớp ngoài.
Sự điều khiển có thể điều chỉnh được ở VANOS là hoàn toàn theo hướng xoắn ban đầu của những ren. Bánh răng hình trơn ốc di chuyển được nhờ cơ cấu thuỷ lực làm việc trên nguyên tắc điều khiển áp lực dầu của DME. Ở tốc độ thấp nhất của động cơ sự điều khiển các trục cam diễn ra rất chậm. Chỉ cần tăng tốc độ động cơ vượt khỏi giá trị thấp nhất ổn định thì Solenoid của DME hoạt động điều đó cho phép áp lực dầu làm di chuyển bánh răng hình trơn ốc vo cam sớm hơn một khoảng 12,5 độ (tính theo góc quay trục khuyủ ), và sau đó tốc độ động cơ vào khoảng 5000 vịng/pht(rpm)nĩ tự động trở về vị trí điều khiển ban đầu, sự sớm
pha lớn (góc nạp sớm lớn ) là nhằm mục đích nạp đầy khí vào xylanh hơn (làm cho hệ số nạp tăng). Ở tại tốc độ trung bình lm cho mơ men xoắn tăng (công xuất động cơ tăng), tiếng ồn mà ta nghe thấy là kết quả do sai số trong chế tạo làm cho bánh răng côn bị lắc một chút lúc bánh răng côn di chuyển vào trong hoặc ra ngoài khi ăn khớp.
Double_VANOS (Điều khiển trục cam theo hai hướng) một cách đáng kể cải thiện mô men xoắn từ đó sự điều chỉnh xupáp trên cả hai loại trục cam điều khiển nạp va xả sẽ điều chỉnh được hoà khí yêu cầu 450 rpm ở mô men xoắn thấp nhất giới hạn. Và có toc độ cao hơn Single_VANOS 200 rpm ở công suất giới hạn nhỏ nhất. Và tốc độ quay
nằm trong khoảng (1500÷ 3800) rpm. Trong khi đó tốc độ tương đối ổn định khi động cơ đ nhanh chĩng đạt được công suất định mức. Ưu điểm của Double_VANOS là hệ thống điều khiển lưu lượng của lượng nhiên liệu bay hơi đến tới từng cửa nạp của tất cả các cửa nạp mở. Lúc này có liên quan tới sự lưu thông hoà khí bên trong Double_VANOS cho phép định lượng rất chính xác tổng số nhiên liệu bay hơi. Khi động cơ mới khởi động đang chạy ấm máy VANOS điều chỉnh phù hợp sự pha trộn giữa nhiên liệu và không khí giúp cho việc nhanh chóng làm cho ấm bộ xấy đến nhiệt độ hoạt động bình thường. Khi động cơ đang chạy không tải bộ điều tốc giữ cho tốc độ không đổi va luôn luôn đảm bảo lượng bay hơi của nhiên liệu giảm tới một giới hạn nhỏ nhất. Luc mang tải sự lưu thông của hơi nhiên liệu tăng lên đến mức độ cao hơn. Cho phép động cơ hoạt động trong sự mở lớn của bướm ga nhưng vẫn quan tâm đến viêc tiết kiệm nhiên liệu. Khi mang đủ tải, hệ thống điều khiển quay trở lại điều chỉnh so lượng nhiên liệu lưu thông ở mức thấp cung cấp cho các xylanh và cung cấp số lượng không khí tới xylanh nhiều nhất có thể.
Ưu điểm của hệ thống:
* Hệ thống điều chỉnh kiểu Double_VANOS giúp cho việc điều khiển hệ thống phân phối khí ở chế độ tối ưu nhất. Hệ thống này điều chỉnh cả trục cam nạp và trục cam xả, điều chỉnh được thời điểm đóng, mở các xupáp nạp và xả theo từng chế độ yêu cầu
của động cơ. Nhờ việc điều chỉnh hợp lý cc xupp nạp v xupp xả do đó đ tiết
kiệm được lượng nhiên lieu khi động cơ hoạt động ở các chế độ khác nhau và lượng nhiên liệu thất thoát ra ngoài theo khí thải trong quá trình xả của động cơ kết quả là đ giảm được chi phí nhiên liệu khi vận hành động cơ. Làm tăng công suất định mức của động cơ do đó hiệu quả kinh tế khi sử dụng động cơ tăng.
mở muộn. VANOS kết hợp giữa thiết bị điều khiển cơ khi và hệ thống điều khiển bằng thuỷ lực để điều khiển các trục cam và được quản lý bởi (DME) hệ thống điều khiển động cơ của xe.
Hình 1 , 2 .Hệ thống VANOS.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Hình 3.Cách dẫn động trục cam.
1: Bánh đai răng trên trục khuỷu; 2: Dây đai răng; 3: Các xupap; 4: Trục
cam; 5: Bánh răng trên trục cam; 6: Bộ điều khiển độ căng trùng của đai.
Hình 4 Dẫn đông trục cam xả từ trục cam nạp
1: Trục cam nạp; 2: Trục cam xả; 3: Bộ truyền động xích.
dạng hình trôn ốc ăn khớp ngoài, nhưng nó có thêm một số bánh răng nhỏ được đặt sát phía trong của bánh răng lớn. Ở đó có một bánh răng hình trôn ốc để khớp với hình dạng bên trong của cam va khớp với bánh răng đĩa xích ăn khớp ngoài.
Hình 5: Hệ thống điều khiển bằng thuỷ lực.
pha lớn (góc nạp sớm lớn ) là nhằm mục đích nạp đầy khí vào xylanh hơn (làm cho hệ số nạp tăng). Ở tại tốc độ trung bình lm cho mơ men xoắn tăng (công xuất động cơ tăng), tiếng ồn mà ta nghe thấy là kết quả do sai số trong chế tạo làm cho bánh răng côn bị lắc một chút lúc bánh răng côn di chuyển vào trong hoặc ra ngoài khi ăn khớp.
Hình 6: Cơ cấu Double_VANOS.
nằm trong khoảng (1500÷ 3800) rpm. Trong khi đó tốc độ tương đối ổn định khi động cơ đ nhanh chĩng đạt được công suất định mức. Ưu điểm của Double_VANOS là hệ thống điều khiển lưu lượng của lượng nhiên liệu bay hơi đến tới từng cửa nạp của tất cả các cửa nạp mở. Lúc này có liên quan tới sự lưu thông hoà khí bên trong Double_VANOS cho phép định lượng rất chính xác tổng số nhiên liệu bay hơi. Khi động cơ mới khởi động đang chạy ấm máy VANOS điều chỉnh phù hợp sự pha trộn giữa nhiên liệu và không khí giúp cho việc nhanh chóng làm cho ấm bộ xấy đến nhiệt độ hoạt động bình thường. Khi động cơ đang chạy không tải bộ điều tốc giữ cho tốc độ không đổi va luôn luôn đảm bảo lượng bay hơi của nhiên liệu giảm tới một giới hạn nhỏ nhất. Luc mang tải sự lưu thông của hơi nhiên liệu tăng lên đến mức độ cao hơn. Cho phép động cơ hoạt động trong sự mở lớn của bướm ga nhưng vẫn quan tâm đến viêc tiết kiệm nhiên liệu. Khi mang đủ tải, hệ thống điều khiển quay trở lại điều chỉnh so lượng nhiên liệu lưu thông ở mức thấp cung cấp cho các xylanh và cung cấp số lượng không khí tới xylanh nhiều nhất có thể.
Ưu điểm của hệ thống:
* Hệ thống điều chỉnh kiểu Double_VANOS giúp cho việc điều khiển hệ thống phân phối khí ở chế độ tối ưu nhất. Hệ thống này điều chỉnh cả trục cam nạp và trục cam xả, điều chỉnh được thời điểm đóng, mở các xupáp nạp và xả theo từng chế độ yêu cầu
của động cơ. Nhờ việc điều chỉnh hợp lý cc xupp nạp v xupp xả do đó đ tiết
kiệm được lượng nhiên lieu khi động cơ hoạt động ở các chế độ khác nhau và lượng nhiên liệu thất thoát ra ngoài theo khí thải trong quá trình xả của động cơ kết quả là đ giảm được chi phí nhiên liệu khi vận hành động cơ. Làm tăng công suất định mức của động cơ do đó hiệu quả kinh tế khi sử dụng động cơ tăng.
((
