寶馬的VANOS系統(tǒng)是一個由車輛發(fā)動機管理系統(tǒng)操縱的液壓和機械相結(jié)合的凸輪軸控制設備。VANOS系統(tǒng)基于一個能夠調(diào)整進氣凸輪軸與曲軸相對位置的調(diào)整機構(gòu)。雙VANOS則增加了對進排氣凸輪軸的調(diào)整機構(gòu)。

    VANOS系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和加速踏板位置來操作進氣凸輪軸。在發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到最低時，進氣門將隨后開啟以改善怠速質(zhì)量及平穩(wěn)度。發(fā)動機處于中等轉(zhuǎn)速時，進氣門提前開啟以增大扭矩并允許廢氣在燃燒室中進行再循環(huán)從而減少耗油量和廢氣的排放。最后，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速很高時，進氣門開啟將再次延遲，從而發(fā)揮出最大功率。

    VANOS系統(tǒng)極大增強了尾氣排放管理能力，增加了輸出和扭矩，提供了更好的怠速質(zhì)量和燃油經(jīng)濟性。VANOS系統(tǒng)的最新版是雙VANOS，被用于新M3車型上。該技術于1992年被首次應用于寶馬5系車型的M50發(fā)動機上。

    在頂置凸輪軸發(fā)動機中，凸輪軸通過一根皮帶或者鏈條和齒輪與曲軸相連。在寶馬VANOS系統(tǒng)發(fā)動機內(nèi)有一根鏈條和一些鏈輪。曲軸驅(qū)動排氣凸輪上的鏈輪，排氣凸輪鏈輪被螺栓固定于排氣凸輪上，第二套齒輪驅(qū)動穿過進氣凸輪的第二根鏈條，進氣凸輪上的大鏈輪沒有固定在凸輪上，因為其中間有個大孔，孔內(nèi)有一套螺旋形的齒，在凸輪的一端有一個外側(cè)也是螺旋形的齒輪，但它太小，無法與大鏈輪內(nèi)側(cè)的齒輪相連接。有一小塊杯狀帶有螺旋形齒輪的金屬，其內(nèi)側(cè)與凸輪相配合，外側(cè)與鏈輪配合。VANOS系統(tǒng)的可變性就是源于齒輪的螺旋形。杯狀裝置由作用于受DME（數(shù)字式電子發(fā)動機管理系統(tǒng)）控制依靠油壓的液壓機構(gòu)驅(qū)動。

    怠速時，凸輪正時延遲。在非怠速狀態(tài)下，DME為電磁線圈通電控制油壓推動杯狀齒輪，在中等轉(zhuǎn)速下推動凸輪提前12.5度，然后在5000轉(zhuǎn)/分時，允許其回到初始位置。中速運轉(zhuǎn)時推力越大氣缸充氣越好，扭矩也就越大。我們聽到的噪聲是因公差而造成的杯狀裝置進出時鏈輪的輕微擺動聲音。

    在油門踏板位置和發(fā)動機轉(zhuǎn)速的作用下，進排氣凸輪軸的氣門正時根據(jù)發(fā)動機所需的功率進行了調(diào)整，雙VANOS系統(tǒng)（雙可變凸輪軸控制）以此使扭矩得到了顯著提升。

    在多數(shù)使用單VANOS系統(tǒng)的寶馬發(fā)動機中，進氣凸輪正時僅在兩個明顯的轉(zhuǎn)數(shù)點變化。而雙VANOS系統(tǒng)中，進氣和排氣凸輪的正時在大部分轉(zhuǎn)數(shù)范圍內(nèi)持續(xù)變化。

    使用雙VANOS系統(tǒng)，氣門升程增加了0.9毫米，使得進氣門的開啟時間因而延遲了12度。為迅速而精確的調(diào)整凸輪軸，雙VANOS系統(tǒng)需要非常高的油壓，以確保在發(fā)動機低轉(zhuǎn)速下能提供更大的扭矩，在高轉(zhuǎn)速時有更大的功率。隨著不完全燃燒氣體的減少，發(fā)動機怠速得到了改善。預熱階段的特殊發(fā)動機管理控制系統(tǒng)能幫助催化轉(zhuǎn)化器更快地達到工作溫度。

    雙VANOS系統(tǒng)改善了低轉(zhuǎn)速功率，使扭矩曲線趨于平緩并能為該組凸輪軸擴展功率帶。雙VANOS系統(tǒng)發(fā)動機的扭矩峰值比單VANOS低450轉(zhuǎn)，功率峰值高200轉(zhuǎn)/分，1500-3800轉(zhuǎn)/分下的扭矩曲線也得到了改善。同時，扭矩下降的速度不會超過功率峰值。

    雙VANOS系統(tǒng)的優(yōu)點在于在各種工作狀態(tài)下，系統(tǒng)能夠單獨控制熱的廢氣流入進氣歧管。這被稱為“內(nèi)部”廢氣再循環(huán)，使得廢氣中的可用成分得以進行再循環(huán)。

    在發(fā)動機加熱過程中，VANOS系統(tǒng)改善了油/氣混合氣，并有助于快速將催化轉(zhuǎn)化器加熱至正常工作溫度。當發(fā)動機怠速時，系統(tǒng)能夠保持怠速轉(zhuǎn)速的平穩(wěn)和連貫，這歸功于廢氣再循環(huán)被減少到了最低程度。在部分負載條件下，廢氣再循環(huán)提高到更高水平，允許發(fā)動機在更大的蝶形氣門開啟角度下工作以獲得更佳的燃油經(jīng)濟性。全負荷件下，系統(tǒng)恢復較低的再循環(huán)容量以為各缸提供盡可能多的氧氣。