BMW M5 нового поколения: полный привод и «автомат. Однозначно полный привод Bmw 5 полный привод

«Любимое» бла-бла от BMW — басня «xDrive срабатывает быстрее, чем обычный постоянный 4WD». Как может подключаемая муфта сработать быстрее постоянно включённого (!) привода — вопрос к фанатам и маркетологам BMW.

Варианты 4WD BMW

Часто встречается тезис о том, что история xDrive берет начало с того самого 1988 (1985) года, что существует 4 поколения системы xDrive и другой тому подобный бред. На самом деле, официальная история BMW хоть и включает в себя «эволюцию xDrive», намекая на некую преемственность (де-факто её нет), четко фиксирует два факта:

1. система xDrive была впервые применена в 2003 году на новом BMW X3 и обновленной BMW 3 серии (E46);
2. система xDrive конструктивно и принципиально не является потомком более ранних систем и представляет собой «абсолютно новую систему», «революционный поворот», «единственную до сегодняшнего дня интеллектуальную систему 4WD» и прочее бла-бла-бла.

Поэтому перечислим варианты 4WD BMW, считая xDrive просто одним из этих вариантов. Отметим, что BMW всегда исповедовала заднеприводную идеологию. И лишь раллийные и коммерческие успехи Audi Quattro в начале 80-х сподвигли инженеров BMW на разработку собственной полноприводной трансмиссии.

Раскрыть...

Дебют 4WD от BMW. Трансмиссия была разработана в содружестве с фирмой FFD в соответствии с «формулой Фергюсона» (центральный дифференциал с «мягкой», толерантной блокировкой, она же «свободные дифференциалы должны самостоятельно блокироваться при необходимости, а полный привод — быть средством повышения устойчивости и управляемости»). Серия включала кузова купе, седан и универсал.

Постоянный полный привод:

• Несимметричный (37/63, по други данным 38/62 перед/зад) центральный дифференциал планетарного типа. Блокировка вискомуфтой (до 90% тяги на любую ось).
• Передний дифференциал открытый.
• Задний дифференциал блокируется вискомуфтой.

Модель базово заднеприводная — дифференциал заднего моста присоединен непосредственно с помощью карданного вала. Привод на переднюю ось с помощью механизма отбора мощности посредством зубчатой цепи и ведущего к дифференциалу вала. Дифференциалы с вискомуфтами отличались меньшей выносливостью, нежели червячный Torsen на Audi.

[свернуть]

Раскрыть...

Постоянный полный привод с несимметричным межосевым дифференциалом (36/64). Электронная система блокировки дифференциалов на основе информации о проскальзывании колёс с датчиков ABS, положения дроссельной заслонки двигателя и состояния тормозов.

Первое поколение, апрель 1991 — сентябрь 1993: управление отдельным блоком ESD — BMW 33 19 1139133 (SIEMENS 5WK3 230).

• Передний дифференциал свободный.
• Электрогидравлическое мокрое сцепление (муфта) для блокировки заднего дифференциала.

Второе поколение, октябрь 1993 и до снятия модели с производства: управление блоком ABS/ASC+T (центр) и имитация блокировки заднего дифференциала (ABD) через подтормаживание проскальзывающего заднего колеса и ограничение оборотов двигателя.

• Полусухое электромагнитное сцепление для блокировки центрального дифференциала.
• Передний и задний дифференциалы — свободные.

Модель базово заднеприводная — дифференциал заднего моста присоединен непосредственно с помощью карданного вала. Привод на переднюю ось с помощью механизма отбора мощности посредством зубчатой цепи и ведущего к дифференциалу вала.

Полусухое электромагнитное сцепление располагается в раздаточной коробке и представляет собой многодисковую электромагнитную муфту.

Обе муфты (электромагнитная и электрогидравлическая) обеспечивали бесступенчатую блокировку от 0 до 100% за доли секунды.

[свернуть]

Раскрыть...

Постоянный несимметричный (38/62) 4WD со свободными дифференциалами. Имитация блокировки дифференциалов за счет электронной противопробуксовочной системы ADB-X (Automatic Differential Brake).

Серия включала кузова седан и универсал.

[свернуть]

Раскрыть...

Постоянный несимметричный (32/68) 4WD со свободными дифференциалами (межосевой — планетарный). Имитация блокировки дифференциалов за счет электронной противопробуксовочной системы ADB-X (Automatic Differential Brake). Система контроля скорости при крутом спуске (HDC).

[свернуть]

xDrive

Раскрыть...

Применяется в настоящее время на всей гамме автомобилей BMW с несколькими вариациями:

• 1 серия (2012-)
• 2 серия (2015-)
• 3 серия E90 X models (2000-)
• 4 серия (2014-)
• 5 серия E60/E61 (2004-)
• 6 серия (2012-)
• 7 серия (2010-)
• отдельно — автомобили с двигателями V8: BMW 750i xDrive (F01, 2010), 550i Gran Turismo xDrive (F07, 2010), BMW 550i xDrive (F10, 2011)
• X1 (2009-2015 для базово-заднеприводной версии и 2015- для базово-переднеприводной версии)
• X3 (2003-)
• X4 (2014-)
• X5 (2004-)
• X6 (2008-)
• M серия — X5 M и X6 M (2010-)

Система xDrive не имеет межосевого дифференциала и потому никак не может называться «постоянным» 4WD. Одна ось (задняя, на BMW X1 с 2015 года — передняя) подключена постоянно, другая подключается через электронно-управляемую многодисковую муфту (привод пакета фрикционов — рычажный от электрического серводвигателя). По команде электроники муфта может за 0,1 секунды (по другим данным — за 0,08 секунды) изменять степень блокировки от 50/50 тягового усилия (полностью замкнута) до 0/100 (полностью разомкнута), передавая до 1500 Нм крутящего момента. Для сравнения: задержка между нажатием на педаль газа и откликом мотора составляет 0,2 секунды, т.е. xDrive опережает в своей работе реакцию двигателя. Передача момента осуществляется с помощью карданного вала с цепным приводом (на «паркетных» моделя серий X) или зубчатой передачи (на обычных полноприводных моделях).

Наиболее дорогие модели оснащены дополнительными повышающими («подруливающими») передачами в приводе задних колес (система DPC), аналогично или Nissan Juke.

Ключевое отличие системы xDrive от более ранних версий 4WD BMW — намного более высокая устойчивость к ошибкам пилотирования при худшей адекватности за счет полностью электронного управления передачей момента. С другой стороны, xDrive технически намного проще, надежней, «умнее», а менять параметры в программном обеспечении намного дешевле и быстрее, чем настраивать настоящие дифференциалы.

Система xDrive работает в комплексе с другими системами автомобиля и изменяет степень блокировки муфты на основе их данных:

• ICM (система интегрального управления ходовой частью) как система верхнего уровня синхронизирует работу xDrive и других систем.
• DSC (Dynamic Stability Control — система динамической стабилизации). Если у автомобиля появляются признаки недостаточной поворачиваемости (снос передних колёс к внешней стороне поворота), муфта размыкается и тяга перебрасывается на задний мост. При избыточной поворачиваемости (занос), муфта замыкается полностью, распределяя тягу между мостами поровну и тем самым способствуя выравниванию машины. Если эффект недостаточен, система DSC выборочно подтормаживает пробуксовывающие колёса. Это позволяет открытым осевым дифференциалам автоматически перераспределять момент на незаторможенные колеса и помогает выравнять машину при заносе или сносе в повороте. Типовая ситуация — притормаживание при начале сноса передней оси ближайшего к центру поворота заднего колеса, компенсируя потерю тяги её перераспределением.
• Также связь между xDrive и DSC дополнительно обеспечивает функцию поперечной блокировки. Если какое-либо колесо прокручивается без передачи усилия, оно электронно тормозится системой DSC.
• Система динамического контроля курсовой устойчивости (DSC) с помощью ICM также связана с системой активного рулевого управления AFS, что позволяет системе AFS стабилизировать автомобиль при торможении с различными коэффициентами трения на разных колесах (торможение μ-Split).
• Также происходит взаимодействие с системами контроля тяги DTC и помощи при спуске HDC .

В целом xDrive использует в своей работе данные системы управления двигателем, положение педали газа, угол поворота рулевого колеса, частоты вращения колёс (и скорость автомобиля, соответственно), угловое и поперечное ускорение автомобиля. Все это позволяет системе xDrive управлять муфтой превентивно (аналогично системе компании Nissan), а не по факту проскальзывания привода.

Отдельно стоит описать систему DPC (Dynamic Performance Control), которая позволяет перераспределять момент между задними колесами, реализуя эффект «подруливания» (даже при сбросе газа и на холостом ходу).

Технически DPC представляет собой два совмещенных устройства, расположенных в главной передаче заднего моста и состоящие из планетарной передачи с тремя сателлитами, многодискового тормоза с приводом от электродвигателя, а также шариковой рампы. Система DPC обеспечивает разность приводных моментов между задними колёсами до 1800 Нм.

Эффект подруливания DPC позволяет улучшить чувствительность к повороту рулевого колеса и боковую устойчивость автомобиля. При движении в поворотах момент в ещё устойчивом режиме движения большей частью направлен на задний мост, чтобы повысить маневренность автомобиля и препятствовать недостаточной поворачиваемости.

• Если намечается излишняя поворачиваемость, xDrive увеличивает момент на передней оси, а DPC снижает момент на внешнем по отношению к повороту заднем колесе (отбирает момент от сильно нагруженного в результате действия центробежной силы внешнего заднего колеса и перенаправляет его на внутреннее заднее колесо).
• Если намечается недостаточная поворачиваемость, xDrive снижает момент на внешнем переднем колесе, а DPC одновременно обеспечивает смещение приводного момента к дальнему от центра поворота заднему колесу.

[свернуть]

Общая логика работы xDrive

Раскрыть...

Подобная логика вызывает замечания от водителей, т.к. xDrive не может, например, при парковке забраться на обледенелый поребрик (т.к. в парковочном режиме муфта разомкнута). Или, например:

• xDrive позволяет проскальзывать задним колесам, бросая заднюю ось в занос, и только потом подключается передняя ось. Машину начинает заносить, первая реакция это сбросить газ (как положено при заднем приводе), а на самом деле получается нужно еще больше нажать с мыслью, что сейчас случится чудо и перед вытянет зад. И еще при заносе положено руль поворачивать в сторону заноса, а при подключении переднего привода, машину резко срывает в ту же сторону передними колесами. Я немного разочарован поведением машины на скользкой дороге.
• Я в недавний снегопад решил тронутся в пол на пустой шировкой дороге и зад кинуло очень даже сильно в сторону, был бы в потоке, задел соседнюю машину. Так что получается xDrive хорош для треков и красиво отснятых клипов, а в городском движении нужно учитывать, что привод задний и это самое обидное.

Что характерно, дорестайлинговый X5 с постоянным 4WD подобных проблем не имеет:

…гребет уверенно постоянно 4-мя колесами. при пробуксовках/заносах включается DSC и притормаживает нужное(ые) колесо(а).

Логика работы также подразумевает при «потере» машины возможность задействовать систему стабилизации резким ударом по педали тормоза. Даже если система стабилизации DSC отключена, это будет для нее сигналом к началу действия - она на короткое время «проснется» и поможет стабилизировать машину. Подобным же образом настроена, например, система EBD на праворульных «Галантах» Mitsubishi 1996-2003.

Режим DTC, Dynamic Traction Control (есть не на всех версиях) - некая «промежуточная» стадия между включенной и отключенной системой DSC. Достаточно короткого нажатия на кнопку DSC - и автомобиль позволит немного поскользить, выставить небольшой угол заноса, побуксовать всеми четырьмя колесами. По мере перехода ситуации к действительно опасному сложному заносу DSC мягко вмешается и выправит автомобиль.

[свернуть]

Устройство xDrive

Раскрыть...

Раздаточная коробка xDrive разработана совместно с австрийской фирмой Magna Steyr и рассчитана на двигатели с крутящим моментом до 650 Нм. Момент на передний мост отбирается пакетом фрикционов, степень сжатия которых плавно меняется в диапазоне 0-100% с помощью рычажного механизма, приводимого электрическим сервомотором. Смазкой служит специальное синтетическое масло Shell со сроком службы в 190 тыс.км.

Ниже приведен вариант с шестеренчатой передачей («обычные» модели).

Для сравнения — xDrive с цепным приводом («паркетные» модели):

BMW “5-й серии” получил полный привод и не только.

...Где-то в этих краях обитает Санта-Клаус. Указатели с направлениями подъезда к той или иной достопримечательности имени местного Деда Мороза встречаются в окрестностях финского городка Рованиеми на каждом шагу. А еще здесь проходит Полярный круг, и за один день я пересек магическую Линию Холода, наверное, раз двадцать. В Рованиеми правилом хорошего тона считается ездить по заснеженным и обледенелым дорогам исключительно на шипованных покрышках, всегда уступать дорогу пересекающим трассу снегоходам и оленьим упряжкам, а также на всякий случай отстегивать ремни безопасности, выезжая на ледовую переправу. Вот так в первом приближении выглядит этот благодатный край северной Финляндии. Фирма BMW выбрала его для презентации полноприводного варианта “5-й серии”, который, на первый взгляд, отличается от стандартной заднеприводной модели лишь дополнительной буковкой “х” в табличке на крышке багажника. Хотя на самом деле этот знак неизвестного числа скрывает за собой гораздо большее...

Ледовое танго

НО ДО “пятерки” организаторы теста допустили нас только в конце дня, предложив вначале прокатиться на внедорожниках “BMW X3 ” и “Х5”. Дескать, “5-я серия” является обычным легковым автомобилем и, даже будучи оснащенной полноприводной трансмиссией “xDrive”, не сможет показать вам всех преимуществ привода на четыре колеса в отличие от автомобилей, которые с самого начала рассчитывались на внедорожную езду.

“Пятерка” с приводом на все колеса все-таки сохранила типичные заднеприводные повадки.

Поэтому добрые три четверти тест-драйва мне пришлось бороздить снежную колею на “X3”, потом осваивать узкие лесные просеки на “Х5”... в предвкушении долгожданного момента, когда нам позволят сесть за руль полноприводной “пятерки”.

Впрочем, намотав пару сотен километров на внедорожниках BMW, я даже был благодарен организаторам за то, что они дали мне вспомнить, в чем состоит основное преимущество баварской полноприводной трансмиссии “xDrive”. А ее главные достоинства заключаются, во-первых, в быстродействии, а во-вторых в возможности широчайшего варьирования крутящего момента между передними и задними колесами. При том, что преимущество все-таки остается, как и полагается настоящим BMW, за задним приводом в отдельных случаях на задний мост может уходить до 100% энергии. Это ощущается даже при обычной езде по заснеженным трассам. Иногда в повороте от избытка момента на задней оси начинается ощутимый занос, который, впрочем, моментально гасится вмешательством системы стабилизации и переброской тяги на передние колеса.

И вот наконец передо мной ряд полноприводных “пятерок”. Все как на подбор в топ-варианте “BMW 530xi” с 3-литровой 258-сильной рядной “шестеркой”. (Привод на все колеса может сочетаться и с 2,5-литровым 6-цилиндровым двигателем мощностью 218 сил. Такая модель именуется “BMW 525xi”.) Вдобавок, наряду с кузовом “седан”, полноприводная “5-я серия” поставляется как универсал “Touring”.

Кстати, вышеописанные моторы совершенно новые, и ими могут снабжаться обычные “пятерки”. Мощность обоих двигателей увеличилась почти на 30 сил, кривая крутящего момента теперь достигает 90% своего пика почти во всем диапазоне работы мотора. Кроме того, оба двигателя можно раскручивать до более высоких оборотов. Благодаря усовершенствованной системе управления клапанами “Valvetronic” отсечка теперь происходит на уровне 7.000 об/ мин прибавка по сравнению с прежними моторами на 500 оборотов.

Впрочем, на льду замерзшего озера мне будет абсолютно все равно, насколько новые двигатели более мощные или резвые в наборе оборотов. Елозящим на льду шинам совершенно неинтересно, на скольких там “об/ мин” началось бесполезное скольжение.

Мощность двигателей увеличилась почти на 30 сил, и “крутить” их можно до более высоких оборотов.

В режиме ожидания

ВНЕШНЕ полноприводные “пятерки” почти не отличаются от чисто заднеприводных машин. За исключением колес они уже в базовом исполнении 17-дюймовой размерности (обычные “пятерки” имеют в стандарте 16 дюймов). Хотя... Кажется, они немного повыше. Может, здесь увели-чили дорожный просвет? Прошу подойти инженера. Он объясняет:

Cалон полноприводной “5-й серии” ничем не отличается от интерьеров обычных BMW.

Кузов действительно расположен на 1,5 см выше, чем у обычных “пятерок”, но дорожный просвет остался прежним. Прибавка в высоте потребовалась для размещения узлов полноприводной трансмиссии. При этом, между прочим, пришлось кардинально переделать конструкцию раздаточной коробки. Если на внедорожниках “Х3” и “Х5” отбор мощности на передние колеса идет посредством цепи, то на полноприводной “пятерке” используется более компактная шестеренчатая передача.

Это не единственный компромисс. Покрутив руль на месте, я не обнаружил присутствия системы “Active Steering”, которая на небольших скоростях уменьшает передаточное отношение рулевого механизма до мизерных 1,8 оборота. Тесная компоновка подмоторного пространства заставила конструкторов отказаться от использования руля с переменным шагом на полноприводных машинах. Равно как и от системы “Dy-namic Drive”, помогающей в крутых поворотах бороться с кренами.

Тем не менее полноприводная трансмиссия “xDrive” работает на легковой машине с такой же надежностью и предсказуемостью, как и на баварских внедорожниках. Стартовавший впереди меня инструктор BMW ехал на обычном заднеприводном универсале “530i Touring”. При трогании на снегу корму его машины слегка повело в сторону. Тотчас же система стабилизации придушила двигатель, и только тогда, обретя сцепление с дорогой, автомобиль медленно двинулся с места.

Для меня на полноприводной машине подобной проблемы не могло возникнуть в принципе. Система “xDrive” при старте на любом покрытии блокирует межосевую многодисковую муфту, и “пятерка” ровно и надежно приступает к разгону, отталкиваясь от земли (или снега) всеми четырьмя колесами.

Наша система “хDrive” настолько плавно и незаметно распределяет крутящий момент по осям в соответствии с данными, поступающими от датчиков противозаносной системы DSC, что, возможно, вы даже не почувствуете, в какой момент автомобиль становится переднеили заднеприводным. Поэтому мы оборудовали каждую машину дополнительным дисплеем, на который будут выводиться диаграммы блокировки межосевой муфты. По ним вы сможете оценивать степень подачи крутящего момента на ту или иную ось.

Кузов у “BMW 530xi” поднят на 1,5 см, однако дорожный просвет остался прежним.

Эти слова организаторов вспомнились, когда мой взгляд зацепился за немного грубоватый прибор, возвышавшийся над торпедо. По его экрану постоянно скакали графики, показывающие непрерывное изменение крутящего момента между осями. Впрочем, пока я ехал с относительно стабильной скоростью по приличной дороге, автомобиль был в основном заднеприводным. На переднюю ось подавалась совсем небольшая доля мощности. Но стоило чуть поэнергичнее войти в поворот и заставить машину слегка вильнуть кормой, как под стрекот противозаносной системы степень блокировки межосевого дифференциала буквально за мгновение выросла до максимальной величины, подкинув солидную долю крутящего момента вперед, а затем вернулась в исходное состояние. Автомобиль стабилизировался, а я вновь вспомнил слова инженеров BMW, которые накануне рассказывали, что скорость срабатывания муфты, контролирующей распределение крутящего момента между осями, составляет рекордно малый промежуток времени около одной миллисекунды. Для сравнения на нажатие педали газа современный двигатель реагирует вдвое медленнее.

Первые отличия...

ПОДЪЕЗЖАЯ к крутому заснеженному спуску на замерзшее озеро, я решил подстраховаться и включить систему “Hill Descent Control”, которой снабжаются все современные полноприводные BMW. Это устройство, самостоятельно подтормаживая автомобиль, позволяет спуститься по скользкому склону на минимальной скорости. Однако странное дело зная, что на моей машине эта система есть, я никак не мог найти ее клавишу. Может, по последней моде активацию HDC запихнули в недра “iDrive”? Так и оказалась. Теперь зашитую в одно из подменю этой системы функцию “безопасного спуска со склона” можно задействовать с помощью вращающегося джойстика-контроллера на туннеле пола. Либо, если вы собираетесь пользоваться этим режимом часто (например, в Швейцарских Альпах это обычное дело), запрограммировать его на включение одной из “свободных” кнопок многофункционального рулевого колеса. А регулировать скорость спуска можно, нажимая клавиши управления круиз-контролем.

Полный привод имеет и вариант “Touring” то есть универсал.

Вообще, учитывая, что полноприводные “пятерки” будут заведомо использоваться в более тяжелых и опасных дорожных условиях, нежели заднеприводные машины, их наделили и более сложной системой контроля курсовой устойчивости. Как и на внедорожниках BMW, она способна учитывать влияние не только самого автомобиля, но и висящего у него на “хвосте” прицепа. Кроме того, противозаносная система полноприводных машин способна выполнять еще несколько функций: удерживать автомобиль на склоне, пока водитель переносит ногу с тормоза на газ , подсушивать мокрые колодки, самостоятельно прижимая их на короткое время к тормозным дискам, нагнетать дополнительное давление в тормозной магистрали при перегреве тормозов, а также быть всегда готовой к экстренной остановке машины, если водитель убрал ногу с педали газа.

Впрочем, меня больше интересовала совершенно обратная перспектива выехав на короткую кольцевую трассу, проложенную бульдозером на замерзшем озере, выключить систему стабилизации вообще. Причем на полноприводной “пятерке” в отличие от внедорожников BMW эту процедуру можно проделать в два этапа: вначале отключить АБС, позволив колесам сколько угодно вращаться в скольжении, а затем, придержав клавишу отключения чуть дольше, вообще деактивировать электронику, отвечающую за безопасность. Ведь только так можно узнать, насколько честно ведет себя этот автомобиль в управляемом заносе.

Отключив противобуксовочную систему, я поначалу остался доволен результатом. Полноприводная “5-я серия” позволяет широко “закидывать” машину боком, и лишь когда наступает очевидная опасность разворота, на помощь приходит система стабилизации, подправляющая автомобиль в нужном направлении избирательным подтормаживанием колес.

Но когда я лишил себя и этой подстраховки, оказалось, что полноприводная “пятерка” при точной уверенной рулежке и аккуратной работе газом позволяет вести ее по траектории с ювелирной точностью. Здесь “xDrive” действительно предугадывает твои желания. Вот входим в затяжную дугу. Машина начинает нестись носом наружу виража. Выворачиваем руль, поддаем немного газку и, зафиксировав по проскальзыванию передних колес начало сноса, “xDrive” перекидывает львиную долю момента назад. Теперь массивное тело “пятерки” пошло боком в управляемом заносе. Тянем ее до выхода из виража, уменьшаем газ, снова перекидываем руль и, словно почувствовав необходимость в тяге на передних колесах, машина начинает загребать ими, уверенно вытаскивая себя в нужном направлении. С такой отточенной реакцией полноприводной трансмиссии на твои действия каждый вираж напоминает танец с хорошо знакомым партнером. Ты не пытаешься угадать следующее па напарника, а уверен на 200 процентов, что следующий поворот пройдет именно так, как ты ожидаешь. Полноприводная “пятерка” настолько понятна и прогнозируема в заносах, что неожиданного подвоха ожидать от нее не приходится. Вот только жаль, что уже после нескольких кругов по кольцевой трассе органи-заторы замахали руками, давая понять все, хватит, освободите дорогу следующей группе. Прекрасный ледяной танец оборвался, так и не дойдя до финала...

Увлекшись снежной феерией, я чуть не забыл рассказать, что помимо новых шестицилиндровых моторов и полноприводной трансмиссии “5-я серия” получила еще коекакие усовершенствования. Вот их краткий перечень. Ручка стояночного тормоза отныне всегда обшивается натуральной кожей; ящичек для мелочевки слева от руля стал больше по объему; заказать сиденья с активной регулировкой боковой поддержки в зависимости от скорости и угла поворота теперь может покупатель любой “пятерки”, а не только топ-версий. Кроме того, можно запрограммировать высоту подъема задней двери универсала с помощью меню “iDrive” (теперь не надо бояться, что слишком высоко распахнувшаяся дверь стукнется о потолок гаража). Да, еще рулевое управление “Servotronic”, увеличивающее усилие в зависимости от скорости, перешло из опций в список стандартного оснащения. Хотя в сравнении с вышеописаными вещами все это, конечно, мелочи...

Трансмиссия “xDrive” работает на легковой машине с такой же надежностью, как и на баварских внедорожниках.