Koła VANOS BMW N52, N55 i S55 – problem aluminiowych zębatek i śrub
Silniki BMW N52, N55 i S55 to bardzo różne jednostki napędowe, ale wykorzystują te same rozwiązania rozrządu, a w tym te same koła zmiennych faz rozrządu VANOS.
Oznacza to, że elementy stosowane w popularnym wolnossącym N52 znajdziemy również w znacznie mocniejszych jednostkach N55 oraz S55, montowanych między innymi w BMW M2, M3 i M4.
I niestety dotyczą ich również te same słabe punkty.
BMW zastosowało w tych kołach aluminiową zębatkę współpracującą bezpośrednio z łańcuchem rozrządu. Wykonaliśmy pomiary twardości zębów oryginalnych kół – wynik to około 140 HB.
Do tego dochodzą aluminiowe śruby łączące elementy koła VANOS. W nowszej wersji konstrukcji śruby te potrafią się poluzować, a nawet urwać.
Problem był na tyle poważny, że BMW przeprowadziło oficjalną akcję serwisową 14V-176.

Cały problem oraz różnice konstrukcyjne pokazujemy również w naszym filmie:
Jak działa VANOS w BMW N52, N55 i S55?
VANOS to stosowany przez BMW system zmiennych faz rozrządu. W omawianych silnikach regulowane są zarówno wałek ssący, jak i wydechowy – dlatego mamy do czynienia z układem Double VANOS.
Na wolnych obrotach koła znajdują się zasadniczo w swoich pozycjach podstawowych. Dopiero wraz ze zmianą obciążenia oraz prędkości obrotowej silnika sterownik zaczyna odpowiednio przestawiać wałki.
Koło wałka ssącego umożliwia zmianę jego położenia o około 35°, natomiast koło wałka wydechowego o około 27,5°.
Dzięki temu silnik może uzyskać lepszy przebieg momentu obrotowego, większą elastyczność, mniejsze zużycie paliwa oraz niższą emisję spalin.
Sam VANOS jest precyzyjnym mechanizmem hydraulicznym.
Olej silnikowy kierowany przez elektrozawór do odpowiednich komór powoduje obrót wewnętrznego wirnika względem części zewnętrznej połączonej z łańcuchem rozrządu.
Dlatego prawidłowa praca układu zależy jednocześnie od:
-
odpowiedniego ciśnienia i przepływu oleju,
-
szczelności samego regulatora,
-
sprawnych pierścieni uszczelniających wałków,
-
prawidłowo działających elektrozaworów,
-
oraz stanu mechanicznego koła.
Starsze koła VANOS – słaba jakość odlewów
Pierwsze wersje tych kół mają kilka bardzo wyraźnych problemów konstrukcyjnych.

W starszych regulatorach jednym z największych problemów jest jakość elementów odlewanych.
Po rozebraniu używanego VANOS-u często widzimy znaczne wytarcia przedniej i tylnej powierzchni współpracującej.
Jeszcze gorzej wygląda sam wirnik. Odlew jest często mocno porowaty, a w skrajnych przypadkach zdarzają się również pęknięcia.
[ZDJĘCIE 3: ZUŻYTE PŁYTKI ORAZ POROWATY WIRNIK STAREGO VANOS-U]
Nie jest to jedynie problem estetyczny.
W VANOS-ie poszczególne komory olejowe muszą być od siebie dobrze odseparowane. Jeżeli powierzchnie ulegają wytarciu, zwiększa się przeciek wewnętrzny.
Regulator potrzebuje wtedy coraz większego przepływu oleju do wykonania tej samej pracy.
W efekcie może:
-
reagować zbyt wolno,
-
nie osiągać wymaganej pozycji,
-
generować różnicę pomiędzy pozycją zadaną i rzeczywistą,
-
powodować błędy regulacji faz rozrządu.
Wersja poliftowa – lepsza, ale nadal z aluminiową zębatką
Około 2009 roku BMW wprowadziło zmienioną wersję regulatorów.
Można ją łatwo rozpoznać po charakterystycznej sprężynie znajdującej się z przodu i przykrytej plastikową osłoną.

Jakość wykonania została poprawiona.
Nie rozwiązano jednak jednego z podstawowych problemów.
Koło łańcuchowe nadal wykonano z aluminium.
To właśnie zębatka przenosi obciążenia pomiędzy łańcuchem rozrządu a wałkiem.
Wykonaliśmy pomiar twardości oryginalnych zębów.
Wynik: około 140 HB.
Jak na element współpracujący bezpośrednio z łańcuchem przez cały okres eksploatacji silnika nie jest to imponująca wartość.
Z czasem powierzchnia zębów ulega zużyciu. Widzimy wycieranie, miejscowe uszkodzenia powierzchni oraz łuszczenie aluminium.

Opiłki w filtrze oleju nie zawsze oznaczają panewki
Znalezienie metalicznych drobin w filtrze oleju zawsze wymaga znalezienia ich źródła.
W przypadku BMW często pierwszym podejrzeniem są panewki.
Jednak w N52, N55 i S55 nie wolno zapominać o aluminiowych zębatkach VANOS-u.
Łańcuch pracuje bezpośrednio na aluminiowych zębach. Jeżeli zaczynają się one zużywać i łuszczyć, materiał trafia do oleju.

Następnie olej transportuje zanieczyszczenia po całym układzie smarowania.
Opiłki mogą trafić między innymi do:
-
panewek,
-
pompy oleju,
-
kanałów olejowych,
-
elektrozaworów,
-
regulatorów VANOS,
-
turbosprężarek w N55 i S55.
Dlatego jeśli podczas wymiany oleju widzimy metaliczne drobiny, kontrola zębów kół VANOS powinna być jednym z pierwszych etapów diagnostyki.
Aluminiowe śruby VANOS – problem potwierdzony przez BMW
Zębatka nie jest jedynym słabym punktem tej konstrukcji.
W nowszej wersji koła zastosowano również aluminiowe śruby łączące jego elementy.
Co istotne, w tej wersji nie są to śruby stożkowe.
Z czasem mogą się poluzować, a następnie urwać podczas pracy silnika.
[ZDJĘCIE 6: ORYGINALNE ALUMINIOWE ŚRUBY VANOS ORAZ PRZYKŁAD URWANEJ ŚRUBY]
To już bardzo poważna awaria.
Poluzowanie elementów regulatora powoduje ogromny przeciek wewnętrzny oleju i uniemożliwia prawidłowe sterowanie położeniem wałka.
Jeżeli natomiast śruba się urwie, jej fragmenty mogą dostać się do wnętrza silnika.
Problem nie jest teorią ani przypadłością opisywaną wyłącznie na forach internetowych.
BMW oficjalnie potwierdziło problem i przeprowadziło akcję serwisową.
Recall Campaign 14V-176 – akcja serwisowa BMW
W 2014 roku BMW przeprowadziło w USA akcję:
Recall Campaign 14V-176
Dokumentacja występuje między innymi pod numerami:
RCRIT-14V176-2716
RCRIT-14V176-8370
Akcja obejmowała określone samochody z silnikami N51, N52K oraz N52T.
Nie oznacza to, że każdy N52, N55 czy S55 był objęty tą konkretną akcją serwisową. Dokumentacja jest natomiast jednoznacznym potwierdzeniem problemu ze śrubami zastosowanymi w tej konstrukcji regulatora.
BMW dokładnie określiło procedurę naprawy.
Jeżeli wszystkie śruby były prawidłowo zamocowane, należało wymieniać je pojedynczo.
Nie wolno było odkręcić więcej niż jednej śruby jednocześnie, ponieważ mogło to spowodować utratę ustawienia i szczelności regulatora.
Nowe śruby należało dokręcić:
6 Nm + 60°
Jeżeli jednak podczas kontroli stwierdzono choć jedną poluzowaną albo urwaną śrubę, BMW nakazywało wymianę całego odpowiedniego koła VANOS.
Co więcej, jeżeli łeb śruby został urwany, brakujące fragmenty należało odnaleźć i usunąć z silnika.
[ZDJĘCIE 7: KOLAŻ Z DOKUMENTACJI BMW – RECALL 14V-176 + ŚRUBA PRAWIDŁOWA, LUŹNA I URWANA]
To dobrze pokazuje skalę problemu.
Producent nie traktował poluzowanej śruby jako drobnej usterki wymagającej zwykłego dokręcenia.
Koła przedliftowe i poliftowe są zamienne
Przy naprawie trzeba znać jeszcze jedną ważną rzecz.
Starsze i nowsze koła VANOS można stosować zamiennie.
Trzeba jednak przełożyć odpowiednią płytkę impulsową wałka rozrządu.
Starsza wersja ma charakterystyczną długą „nóżkę”.
Wersja poliftowa jest praktycznie płaska.
[ZDJĘCIE 8: PŁYTKI IMPULSOWE PRZEDLIFT I POLIFT OBOK SIEBIE]
Samo koło jest więc zamienne, ale musi współpracować z odpowiednią płytką impulsową, na podstawie której sterownik określa położenie wałka.
Dwa filtry VANOS w głowicy BMW N52
W silniku N52 jest jeszcze jeden element, który podczas diagnostyki bardzo często jest pomijany.
W głowicy znajdują się dwa niewielkie filtry układu VANOS, wkręcone w okolicy napinacza rozrządu.
Praktycznie nikt ich nie wymienia.
Po latach pracy potrafią być mocno zabrudzone i ograniczać przepływ oleju.
[ZDJĘCIE 9: LOKALIZACJA FILTRÓW VANOS N52 + ZBLIŻENIE ZABRUDZONEGO FILTRA]
Jeżeli filtr ogranicza przepływ, koło nie otrzymuje odpowiedniej ilości oleju.
W rezultacie całkowicie sprawny mechanicznie VANOS może:
-
reagować zbyt wolno,
-
nie osiągać wymaganej pozycji,
-
powodować błędy regulacji.
Dlatego przy diagnostyce N52 sprawdzenie filtrów VANOS powinno być standardową czynnością.
Przy większym przebiegu najlepiej po prostu je wymienić.
Najpierw regenerowaliśmy oryginalne koła
Problem tych regulatorów znamy od wielu lat.
Początkowo w MEHENKER regenerowaliśmy koła OEM.
Jednym z podstawowych elementów naprawy była wymiana fabrycznych aluminiowych śrub na większe śruby stalowe.
Rozwiązywało to problem możliwości rozkręcenia się regulatora.
Pozostawał jednak drugi słaby punkt:
aluminiowa zębatka.
I właśnie w tym momencie doszliśmy do wniosku, że samo poprawianie oryginalnej części przestało mieć sens.
Trzeba było zaprojektować własne koło.
A co z zamiennikami FEBI, VAICO, HEPU czy Kolbenschmidt?
Na rynku oczywiście dostępne są również zamienniki.
Znajdziemy koła oferowane między innymi przez HEPU, Kolbenschmidt, FEBI czy VAICO.
Problem polega na tym, że są to przede wszystkim zamienniki oryginalnego rozwiązania BMW.
Konstrukcyjnie powielają koncepcję zastosowaną przez producenta samochodu.
Zmienia się marka, pudełko i cena, ale nie zostaje rozwiązany podstawowy problem samej konstrukcji.
[ZDJĘCIE 10: TYPOWY ZAMIENNIK VANOS I KOŁO MEHENKER – PORÓWNANIE]
I tutaj właśnie znajduje się najważniejsza różnica.
MEHENKER nie jest kolejną kopią koła OEM.
Skoro znamy problemy oryginalnego elementu, nie widzimy sensu w ich powielaniu.
Dlatego nasze koło zostało konstrukcyjnie poprawione.
Zmieniliśmy przede wszystkim elementy odpowiedzialne za trwałość:
-
aluminiową zębatkę zastąpiliśmy hartowaną zębatką stalową,
-
aluminiowe śruby zastąpiliśmy mocnymi stalowymi śrubami stożkowymi,
-
elementy wykonujemy przez precyzyjną obróbkę CNC,
-
każde gotowe koło sprawdzamy na gorącym oleju silnikowym.
Typowy zamiennik zastępuje część OEM.
MEHENKER usuwa słabe punkty jej konstrukcji.
Koła VANOS MEHENKER – hartowana stal zamiast aluminium

Najważniejszą zmianą naszej konstrukcji jest koło łańcuchowe.
Oryginał wykorzystuje aluminium.
My zastosowaliśmy stalową zębatkę poddaną hartowaniu.

To rozwiązanie zapewnia znacznie większą odporność powierzchni zębów na zużycie podczas współpracy z łańcuchem.
Nie chcieliśmy zrobić części, która będzie jedynie tak dobra jak oryginał.
Chcieliśmy usunąć problem aluminiowej zębatki.
Mocne stalowe śruby stożkowe
Drugą fundamentalną zmianą są śruby.
W MEHENKER stosujemy stalowe śruby stożkowe.
[ZDJĘCIE 12: ALUMINIOWA ŚRUBA OEM VS STALOWA ŚRUBA STOŻKOWA MEHENKER]
Stożek nie służy wyłącznie do dociskania elementów.
Pomaga również bardzo precyzyjnie ustalić je względem siebie i tworzy znacznie pewniejsze połączenie.
To właśnie dlatego nie powieliliśmy rozwiązania opartego na prostych aluminiowych śrubach.
Numery OEM kół VANOS BMW
Zestaw MEHENKER zastępuje między innymi następujące numery OEM.
Koło ssące:
-
11367583207
-
11367522288
-
11317545959
-
7583207
-
7522288
-
7545959
Koło wydechowe:
-
11367583208
-
11367522290
-
7583208
-
7522290
Zastosowanie obejmuje między innymi silniki:
-
N51
-
N52
-
N55
-
S55
Koła VANOS BMW N51 / N52 / N55 / S55 – MEHENKER:
https://mehenker.com/pl/bmw/409-kola-faz-rozrzadu-vanos-bmw-n51-n52-n55-s55-zestaw-5903796606867.html
Przy wymianie VANOS-u pamiętaj o pierścieniach wałków
Nawet najlepsze koło nie będzie prawidłowo pracować, jeżeli olej nie zostanie do niego szczelnie doprowadzony.
Za uszczelnienie kanałów olejowych odpowiadają pierścienie znajdujące się na wałkach rozrządu.
Oryginalne pierścienie BMW wykonane są z teflonu – PTFE.
Z czasem zużywają się i zwiększa się przeciek oleju.
W efekcie nawet nowe i całkowicie sprawne koło może reagować zbyt wolno albo generować błędy regulacji.
Dlatego opracowaliśmy również własne pierścienie.
Wykonujemy je ze specjalnego niebieskiego samosmarującego tworzywa, przeznaczonego do pracy ślizgowej w układzie olejowym.
[ZDJĘCIE 15: ORYGINALNE PIERŚCIENIE PTFE VS NIEBIESKIE PIERŚCIENIE MEHENKER]
Są znacznie trwalsze od oryginalnych pierścieni teflonowych.
Przy wymianie VANOS-ów warto więc wykonać naprawę kompleksowo.
Pierścienie uszczelniające wałków MEHENKER:
https://mehenker.com/pl/bmw/44-pierscienie-walka-rozrzadu-bmw-n12-n42-n52--5903796606249.html
BMW S55 – nie zapominaj o crank hubie
Jeżeli pracujemy przy silniku S55, warto zwrócić uwagę również na drugi znany problem tego rozrządu – crank hub.
Obrócenie oryginalnej piasty może doprowadzić do przestawienia rozrządu.
MEHENKER opracował własną konstrukcję, która zabezpiecza połączenie przed obrotem bez konieczności wiercenia lub innej modyfikacji wału korbowego.
Nasze rozwiązanie było testowane również w samochodach rozwijających ponad 1000 KM.
Jeżeli więc rozrząd S55 jest już rozebrany, jest to najlepszy moment na zabezpieczenie również tego elementu.
Crank hub MEHENKER BMW N55 / S55:
https://mehenker.com/pl/bmw/337-piasta-walu-korbowego-bmw-n55-s55-m3-m4-5903796606645.html
Podsumowanie
Oryginalne koła VANOS stosowane w BMW N52, N55 i S55 mają kilka konkretnych słabych punktów.
Po pierwsze – aluminiową zębatkę.
Zmierzona przez nas twardość zębów wynosi około 140 HB, a wraz z przebiegiem powierzchnia może się zużywać i generować aluminiowe opiłki.
Po drugie – jakość odlewów.
Szczególnie w starszych wersjach widzimy mocne zużycie powierzchni oraz bardzo porowate wirniki.
Po trzecie – aluminiowe śruby.
Problem ich poluzowania i urywania został oficjalnie potwierdzony przez BMW i doprowadził do akcji serwisowej 14V-176.
Co ważne, większość klasycznych zamienników dostępnych na rynku nadal powiela podstawową konstrukcję OEM.
W MEHENKER poszliśmy inną drogą.
Nie chcieliśmy produkować kolejnej kopii koła BMW.
Dlatego zastosowaliśmy:
-
hartowaną stalową zębatkę zamiast aluminiowej,
-
mocne stalowe śruby stożkowe zamiast aluminiowych,
-
precyzyjnie obrabiane elementy CNC,
-
test każdego regulatora na gorącym oleju.
To właśnie odróżnia MEHENKER od typowego zamiennika.
Nie kopiujemy słabych punktów oryginalnej konstrukcji. Eliminujemy je.
Jeżeli więc podczas wymiany oleju w BMW N52, N55 lub S55 znajdziesz opiłki na filtrze, nie ignoruj ich i nie zakładaj automatycznie, że problemem są panewki.
Sprawdź również zęby kół VANOS.
A jeżeli rozrząd jest już rozebrany, nie ma sensu ponownie montować konstrukcji opartej na aluminiowej zębatce.
Koła VANOS BMW N51 / N52 / N55 / S55 – MEHENKER:
https://mehenker.com/pl/bmw/409-kola-faz-rozrzadu-vanos-bmw-n51-n52-n55-s55-zestaw-5903796606867.html