Данная система полного привода была разработана концерном БМВ и её можно отнести к системам постоянного полного привода. В зависимости от условий движение система может обеспечивать бесступенчатую, переменную и непрерывную передачу крутящего момента. Эта система устанавливается на спортивных внедорожниках и легковых автомобилях.
Насчитывается четыре поколения системы xDrive автомобилей :
1. Первое поколение - устанавливалось с 1985 года
, отношение передаваемого крутящего момента 37:63, имелась блокировка межосевого дифференциала и заднего межколёсного вискомуфтой.
2. Второе поколение - устанавливалась с 1991 года
, передаваемый крутящий момент в соотношении 36:64. Блокировка межосевого и заднего межколёсного дифференциалов многодисковой муфтой. Возможно перераспределение крутящего момента между осями от 0 до 100%.
3. Третье поколение - с 1999 года
, распределение крутящего момента в соотношении 38:62. Применялись межосевой и межколёсные дифференциалы свободных типов, возможно взаимодействие системы с системой курсовой устойчивости.
4. Четвёртое поколение - с 2003 года
, крутящий момент распределяется в соотношении 40:60. Возможно перераспределение крутящего момента между осями от 0 до 100%, электронная блокировка дифференциалов, взаимодействует с системой курсовой устойчивости.
В отличии от системы , основой для системы полного привода x Drive автомобилей послужила классическая заднеприводная трансмиссия. Распределение крутящего момента осуществляется «раздаткой». Она состоит из зубчатой передачи, которая управляется фрикционной муфтой. В трансмиссиях спортивных внедорожников вместо зубной передачи установлена цепная.
Схема раздаточной коробки
xDrive взаимодействует с системой курсовой устойчивости DSC. Также система включает в себе электронную блокировку дифференциалов, системы контроля тяги DTC и помощи при спуске HDC.
Взаимодействие xDrive и DSC обеспечивается системой интегрального управления ICM, также ею обеспечивается связь с системой активного рулевого управления AFS.
Принцип работы привода BMW xDrive
Работа системы xDrive определяется алгорифмом работы фрикционной муфты. Система имеет следующие режимы:
1. Старт с места
2. Езда с недостаточной и избыточной поворачиваемостью
3. Езда по скользким покрытиям
4. Парковка
Старт BMW с места - если условия нормальные, то фрикционная муфта замкнута, распределение крутящего момента в соотношении 40:60, это позволяет развить максимальную тягу при разгоне. При достижении 20 км/ч крутящий момент начинает распределяться в зависимости от условий движения.
Езда с избыточной поворачиваемостью (занос задней оси) - муфта замкнута с большей силой, на переднюю ось передаётся больше крутящего момента, BMW начинает вести себя как переднеприводный автомобиль
Система xDrive - это постоянный полный привод на автомобилях марки BMW. Она основана на распределении крутящего момента между передней и задней осью машины.
Привод заднего моста постоянен. На переднюю ось тяга передается через муфту, управляемую электронно и находящуюся в раздаточной коробке. В системе xDrive не используется межосевой дифференциал. В нормальном состоянии муфты на осях частично зацеплены. Распределение момента между передней и задней осями проходит в соотношении 40/60. Система может бесступенчато изменять соотношение моментов от 50/50 до 0/100 на любую ось всего за 100 миллисекунд в зависимости от того, какой мост имеет лучшее сцепление с дорогой. Поднимаясь в гору по скользкой дороге, либо спускаясь по крутому склону, система сама, без вмешательства водителя выбирает мост и распределяет нагрузку так, чтобы автомобиль имел лучшее сцепление с дорогой и уменьшил пробуксовку колес.
Благодаря тому, что Система xDrive работает вместе с Системой динамической стабилизации DSC, машина ведет себя так же хорошо в черте города, где на первый план, как правило, встает маневренность. Так при заносе, муфта полностью замыкается, и тяга распределяется между осями поровну. Поданная на передний мост тяга выравнивает машину и распределяет нагрузку обратно после завершения маневра незаметно как для водителя, так и для пассажиров, то есть система превентивна. При недостаточной поворачиваемости наоборот, понижая крутящий момент, тяга перекидывается на задний мост, не давая передним колесам уйти с полосы движения.
В случае если распределение между мостами не дало нужного результата, система DSC индивидуально подтормаживает каждым колесом выравнивая машину. Кроме того, система DSC реагирует на разницу между сцеплением левых и правых колес, которые могут привести к пробуксовке, и притормаживает нужным колесом отдельно, дополнительно обеспечивая функцию поперечной блокировки колес. При трогании многодисковая фрикционная муфта имеет распределение 50/50 до скорости примерно 20-30 км/ч. Это помогает использовать максимальную тягу в данном режиме. На высокой скорости муфта полностью разомкнута, и автомобиль ведет себя как заднеприводный.
Взаимодействие xDrive, DSC и ходовой части обеспечивает ICM (система интегрального управления ходовой части). Она за доли секунды согласует между собой все функции и дает команду на выполнение определенной операции. Так же ICM следит, чтобы отдельные системы не вмешивались в работу друг друга. Благодаря данным о скорости, собранным с колесных датчиков, параметрах двигателя, поперечном ускорении xDrive распознает дорожную обстановку и оптимально разделяет момент между задней и передней осями.
У каждого BMW система DSC может отключаться водителем. Это сделается для любителей спортивного стиля вождения. Но полный привод системы xDrive отключить нельзя. Совершенность системы xDrive не позволяет терять ни киловатта мощность машины из-за плохого сцепления с дорожным покрытием.
Устройство системы BMW xDrive
Система полного привода xDrive это лучшее, что есть на рынке — устойчивое мнение поклонников BMW.
Давайте рассмотрим, чем же данная xDrive хороша, какие поколения существуют и главное, как она действует на повадки автомобиля.
Перед началом рассмотрения истории этой системы хочется отметить, что создана не для бездорожья, а для уверенного движения по скользким и заснеженным дорогам.
Идеологически она базируется на легендарной управляемости BMW, которая достигается благодаря заднему приводу. Разработчики старались чтобы повадки автомобиля остались заднеприводными.
Итак, на сегодняшний момент существуют четыре поколения xDrive:
- Начало положено в 1985 году и являло собой управление межосевым, а также межколесным задним дифференциалом с помощью вискомуфты. Соотношение крутящего момента — перед 37%, на зад 63%. При блокировке вискомуфты момент делился поровну;
- Далее на рынок вышло второе поколение, в 1991 году. И отличалась электронным управлением дифференциала с помощью многодисковых муфт. По умолчанию было соотношение 36:64, но появилась возможность передачи на одну из осей до 100%;
- С 1999 года заявило о себе третье поколение, BMW получают уже свободные дифференциалы. Управление блокировками возложено на тормоза, с помощью показаний электронных датчиков. Появляется возможность взаимодействовать с системой курсовой устойчивости. Стандартное соотношение 38:62 и сохранена возможность перекинуть весь крутящий момент на переднюю или заднюю ось;
- В 2003 году на рынок выходит следующее поколение, особенностью которого является полная интеграция электронных компонентов и помощников в единую систему автомобиля. Дифференциалы обзавелись механизмами электронной блокировки. Перераспределение тяги идет в соотношении 40:60, а при необходимости за доли секунд момент перебрасывается на одну из ведущих осей.
XDrive устанавливается как на легковые автомобили BMW серии 3, 5 и 7, так и на кроссоверы X1, X3, X5, X6.
Кстати, в автомобильном мире поговаривают, что вскоре будет представлено новое пятое поколение этого полного привода.
Как работает полный привод xDrive BMW
Инженеры из Баварии создали помощника для заднеприводных машин.
Этот привод обеспечивает управляемость на дорогах со скользким покрытием и поднимает стабильность курсовой устойчивости на более высоких скоростях.
Этим самым и отличается xDrive от других систем и в частности от главного конкурента – на AUDI.
В самой последней своей реинкарнации полный привод такого типа полностью управляется электронным блоком. И очень тесно сотрудничает с другими электронными помощниками благодаря интегральному управлению.
В помощь xDrive приходят системы курсовой устойчивости и стабилизации, а так же система контроля тяги.
А благодаря настроенным механизмам быстро и плавно менять крутящий момент на колесах, автомобиль всегда готов к изменению дорожного покрытия и разным режимам езды.
Существует несколько основных алгоритмов работы системы полного привода:
- начало движения;
- снос передней оси;
- занос задней оси;
- движение по скользкой дороге;
- режим постановки на парковку.
Что примечательно, в начале движения авто, когда скорость не достигла 20 км/час, муфта замкнута. То есть все колеса в контакте с дорогой, тяга при старте автомобиля максимальная.
После 20 км/час, муфта возвращается в стандартный режим передачи крутящего момента (40% передние, 60% задние колеса )
XDrive решила проблему оперативности срабатывания управляемой муфты. Теперь она срабатывает за миллисекунды и переводит крутящий момент на нужную ось (до 100%).
И за те же миллисекунды возвращает тягу двигателя в исходное положение — (40% на переднюю и 60% на заднюю ось).
Система xDrive за сотые доли секунды узнает качество дороги и мгновенно распределяет крутящий момент. И именно на то колесо, у которого лучшее сцепление с дорогой.
Работа xDrive при движениии
При заносе передней оси трансмиссия передает больший крутящий момент на задний колеса, тем самым стабилизируя автомобиль.
Кроме того xDrive может плавно изменять тягу между колесами задней оси повышая еще больше управляемость машины в критической ситуации.
При заносе задней оси полный привод действует похожим образом, только теперь больше усилия достается передним колесам и передок как бы вытягивает автомобиль, возвращая его на правильную траекторию.
При этом полный привод настроен так, что позволяет опытным водителям немного пошалить, допуская небольшой занос задней оси, конечно в пределах разумного.
При движении по гололеду, снегу или грязи, используется весь потенциал xDrive.
Она использует и систему курсовой устойчивости DSC, и фрикционную муфту, которая мгновенно перераспределяет крутящий момент между передней и задней осями.
Благодаря чуткому реагированию этого совершенного привода, водителю намного проще справляться со сложной обстановкой под колесами.
Он даже не ощущает интенсивную работу системы, которая обеспечивает безопасное движение в сложных дорожных условиях.
Кроме того, если этот полный привод не справляется и тяги недостаточно, к работе подключаются другие узлы, отвечающие за безопасность.
Например, машина может принудительно уменьшать свою мощность для предупреждения опасных ситуаций.
Но стоит повторить, что xDrive создан не для покорения грозного бездорожья. Его удел безопасность, которая включает в себя стабильность и управляемость на высоких скоростях, а так же для прощение некоторых ошибок водителя.
Паркетник он и есть паркетник.
При движении на малых скоростях (парковка автомобиля) с xDrive, передний мост и вовсе отключается, дабы снизить усилие на рулевом колесе и уменьшить напряжения в трансмиссии.
В конце статьи можно смело утверждать – полный привод на легковых автомобилях нужен. Конечно, он удорожает машину, так как система очень сложная, но на премиальных марках как BMW это вполне оправдано.
Благодаря тому, что на автомобиле стоит система xDrive, появляется другой уровень ощущения автомобиля. Можно смелее себя чувствовать на сложных участках дороги.
За рулем такого автомобиля получаешь истинное удовольствие. А чувство, когда большинстве автомобилей зимой еле трогаются, а ты едешь как по сухому асфальту, вообще бесценно.
Надеюсь, вам было интересно, но так же интересно будет прочитать, как такую задачу решили мерседесовские инженеры, и воплотили в
xDrive - надпись на автомобилях BMW ставится не просто так или какое-то мелкое дополнение, это первый показатель непростого привода в машине. Рассмотрим принцип работы и историю возникновения.
Содержание статьи:
Хороший контроль над силами, которые взаимодействуют на автомобиль во время движения это первое, что необходимо для безопасности во время езды. Такие аспекты инженеры компании BMW учитывают в первую очередь при разработке новой модели.
Надпись xDrive на переднем крыле автомобиля BMW ставится не спроста, это не мелкий тюнинг или какой-то определенное дополнение. Такая надпись говорит о том, что в BMW установлен полный привод.
Начало существования системы xDrive
Специалисты по автомобилям BMW выделяют 4 поколения . Поговаривают, что в 2017 году инженеры хотят представить новое поколение полного привода.
Первое поколение
Свое начало система полного привода xDrive берет с 1985 года. Крутящий момент распределялся по принципу: 63% выделялось на заднюю ось и 37% на переднюю ось. В состав такого полного привода входила блокировка дифференциала межосевого и заднего межколесного с помощью муфты вязкостной.
Часто бывало, что неопытные водители забывали принцип пользования системой, и она быстро выходила из строя. Но все же, те кто пользовался автомобилями BWM без xDrive и с этой системой, утверждали, что разница в вождении была существенная.
Второе поколение
Начало второго поколения xDrive припадает на 1991 год. В этот раз распределение немного изменилось, теперь 36% припало на переднюю ось и 64% на задние колеса. Межосевой дифференциал блокируется с помощью многодисковой муфты на электромагнитным управлением. Задний межколесный дифференциал блокируется с помощью многодисковой муфты на основе электрогидравлики. Благодаря такому новшеству можно было перераспределить крутящий момент между осями в любом соотношении от 0% до 100%.
Многие автолюбители говорят, что именно с этого поколения многие автомобили BMW стали оснащать системой xDrive. Да и управление автомобилем с такой системой стало приятным и безопасным. В свое время эти машины стали пользоваться огромным спросом и быстро завоевали положительную репутацию.
Третье поколение
1999 год стал началом для третьего поколения xDrive. Распределение крутящего момента на оси при обычном вождении стало 62% на заднюю и 38% на переднюю ось, а межколесный и межосевой дифференциалы стали свободными. Блокировка межколесных дифференциалов производится электронным путем и в помощь к полному приводу появляется система динамического контроля курсовой устойчивости автомобиля.
Четвертое поколение
В 2003 году выделяют последнее поколение системы xDrive. Крутящий момент распределяется в соотношении 60% на заднюю ось и 40% на переднюю ось автомобиля BMW. Межосевой дифференциал выполняется с помощью многодисковой фрикционной муфты, а управление с помощью электроники. Распределение крутящего момента все так же возможно от 0 до 100%. Блокировка межколесного дифференциала происходит электронным путем, благодаря чему происходит взаимодействие с системой контроля динамической устойчивости автомобиля (DSC).
Поклонники марки BMW говорят, что благодаря такой системе xDrive появились легковые автомобили с хорошей проходимостью, курсовой устойчивостью, а как результат улучшилась безопасность.
Система xDrive используется для автомобилей марки BMW с заднеприводной трансмиссией. Крутящий момент распределяется между осями благодаря раздаточной коробке. С себя она представляет зубчатую передачу на переднюю ось, которая управляется специальной, функциональной муфтой.
Но есть нюанс, во внедорожниках спортивного типа вместо зубчатой передачи используется цепная передача крутящего момента.
Можно сказать, что xDrive это набор нескольких механизмов и взаимодействие электронных систем управления. Для примера, кроме уже названой системы динамического контроля курсовой устойчивости, дополнительно используется система контроля тяги DTC, а так же систему помощи при спуске HDC.
Такие системы помогают xDrive правильно определить и распределить нагрузку на оси автомобиля, при этом полностью вести контроль без помощи водителя. Как известно в таких случаях при малейшем человеческом факторе может всплыть ошибка, а это привести к непредсказуемым последствиям.
Между собой все эти системы связаны с помощью ICM (система интегрального управления ходовой частью автомобиля) и AFS (системы активного рулевого управления). Благодаря такому взаимодействию водитель будет полностью ощущать динамику автомобиля и быть уверенным в каждом движении рулем.
Принцип работы xDrive
Основной задачей xDrive можно назвать хорошую проходимость по бездорожью, движение по скользком покрытии, прохождение крутых поворотов, парковке и трогании с места. Это еще не полный список, где может помочь xDrive, так как автоматика сама рассчитывает нагрузку на оси и распределение крутящего момента.
Как пример, рассмотрим несколько наведенных ситуаций. Трогание с места, при нормальных условиях муфта будет замкнута, а крутящий момент xDrive распределит в соотношении 40% на переднюю ось и 60% на заднюю ось. Благодаря такому распределению тяга равномерно распределяется по всему периметру машины. Так же будет отсутствовать пробуксовка колес, а значит, покрышки проходят дольше. Когда автомобиль достигнет скорости в 20 км/час, крутящий момент xDrive распределит в соответствии с дорожными условиями.
При прохождении крутых поворотов на скорости, ситуация работы xDrive пропорционально другая, нежели трогание с места. Нагрузка в большей мере будет на переднюю ось. Фрикционная муфта будет замыкаться с большей силой, а крутящий момент будет распределен больше на переднюю ось, чтоб вывести автомобиль с поворота.
В помощь xDrive будут включена система динамической курсовой устойчивости DSC, которая благодаря притормаживанию колес будет менять нагрузку на траекторию движения автомобиля.
В ситуации при движении по скользкой дороге xDrive будет убирать пробуксовку колес, благодаря блокировке фрикционной муфты и при надобности межосевой блокировки с помощью электроники. Как результат, автомобиль плавно будет проходить препятствия и легко выбираться с сугробов или заболоченной местности.
Что касается ситуации с парковкой, то вся суть работы системы xDrive направлена на облегчение. Таким образом, блокировка снимается и автомобиль становится заднеприводным, что снижает нагрузку на руль и переднюю ось. В результате водитель без усилий сможет припарковаться, а xDrive облегчит этот процесс.
Сложности в использовании систем xDrive нового поколения вовсе нет, так как за вас будет решать все электроника.
Видео о принципе работы системы xDrive:
Немецкий концерн BMW разработал собственную систему полного постоянного привода xdrive еще в прошлом веке, но система постоянно совершенствуется и по сегодняшний день устанавливается на многие модели концерна. Максимально эффективно оптимизировать управление автомобилем и при этом удерживать под контролем все показатели, доверено именно этой системе. Сегодня система xDrive полного привода xdrive устанавливается на внедорожники нового поколения BMW:
- Sports Activity Vehicle х 6.
Кроме того, системы этой разработки также устанавливаются и на легковые модели BMW, на 3-ю, 5-ю и 7-ю серию. Система хорошо зарекомендовала себя за двадцать пять лет своего существования и поэтому концерн не планирует отказываться от ее применения.
Основные характеристики системы
Интеллектуальная система полного привода xdrive контролирует действие всех сил в автомобиле, как действующих на него извне, так и его собственных. Тяга и динамичность распределяются совершенно по новому благодаря действию этой разработке. Чтобы было понятно, о чем идет речь следует привести некоторые характеристики системы:
- Она обеспечивает переменное распределение крутящего момента бесступенчатого характера. Благодаря этому крутящий момент распределяется равномерно между задними и передними колесами, увеличивая их скорость многократно;
- Система на интеллектуальном уровне распознает изменение ситуации и при необходимости невероятно быстро перераспределяет крутящий момент;
- xDrive обеспечивает невероятно чувствительное рулевое управление, поэтому водителю не приходится предпринимать ни каких усилий при вождении автомобилем;
- Система очень точно дозирует и регулирует торможение, благодаря чему эксплуатация автомобилей концерна стала еще более безопасной;
- В систему входят упругие амортизаторы и элементы, которые благодаря своей чувствительности оптимизируют и контролируют вертикальные и продольные динамические силовые моменты;
- Система обеспечивает невероятную устойчивость и динамичное движение на любом дорожном покрытии.
Из этих характеристик становится понятно, что BMW сделал все, что управление полноприводным автомобилем стало полностью безопасным и приносило удовольствие водителю. Машина, обеспеченная системой xDrive обладает огромной мощностью, но при этом показывает невероятно интеллектуальное послушание управлению. Годы работы и постоянное совершенствование технологий концерн добился того, что автомобиль оснащенный системой xDrive обрел невероятную вариабельность и точность реакции на посыл управления. Система в любых условиях преобразует приводные усилия, оптимально адаптируя их к ситуации, и эффективно улучшает динамику движения.
Если говорить простыми словами, то система xDrive интеллектуально адаптирует полноприводный автомобиль под потребности водителя.
Полный привод
Полным приводом оснащаются автомобили многих производителей, но система xDrive есть только у BMW. Традиционно, полный привод направлен главным образом на то, чтобы минимизировать неудобства доставляемые покрытием дороги, неровностями, грунтом или гололедом. Но если усилия распределяются по осям неравномерно или неэффективно, то полный привод не будет приносить удовольствия от вождения. Характерными для такого неэффективного распределения будут следующие недостатки управления:
- Ограничивается чувствительность к поворотам руля;
- Становятся недостаточными ходовые качества;
- Прямолинейное движение становится неустойчивым;
- Теряется комфорт при маневре.
Но в концерне BMW к вопросу создания полного привода нового поколения подошли совершенно иначе. За основу производители взяли проверенный и прекрасно зарекомендовавший себя задний привод автомобилей концерна. Оптимизировав и усовершенствовав его характеристики, их распределили на все четыре колеса.
И вот уже четверть века полный привод BMW показывает невероятную динамику и полную безопасность на дорогах по всему миру.
Чем обеспечивается эффективность системы
Как было сказано выше, основной принцип системы xDrive заключается в равномерном распространении крутящего момента на обе автомобильные оси. Такое эффективное и точное распределение становится возможным при помощи коробки раздаточного характера, она имеет вид зубчатой передачи привода передней оси. Управляется коробка при работе фрикционной муфты. Если система xDrive устанавливается на спортивный внедорожник BMW, то в трансмиссии передачу зубчатого типа заменяют на цепную.
Кроме того, значительно повышают эффективность системы и дополнительные опции, которые внедряются в трансмиссию наряду с ней:
- Динамическая система контроля курсового управления;
- Электронная блокировка дифференциального момента;
- Контрольная система тяги;
- Система помощи на спуске;
- Система интегрального управления ходовым отделом;
- Активная система рулевого управления;
- Основные принципы работы системы.
Интеллектуальная система BMW имеет собственные характерные режимы, которые определяет муфта фрикционного характера:
- Плавное трогание с места;
- Преодоление поворотов с поврочиваемостью избыточного типа;
- Преодоление поворотов с поворачиваемостью недостаточного типа;
- Передвижение по скользкому покрытию;
- Оптимизированная парковка.
Когда автомобиль трогается в условиях нормального места и качественных дорожных показателях муфта фрикционного характера имеет замкнутый вид и крутящий момент в этом случае имеет распределение по осям 40:60, это приводит к максимально эффективной тяге при разгоне. После того, как автомобиль набирает скорость 20 км/ч, происходит перераспределение крутящего момента в зависимости от покрытия полотна дороги и моментов управления.
Прохождение поворотных моментов
Во время осуществления маневров на поворотах с поворачиваемостью избыточного типа заднюю ось автомобиля BMW может заносить к наружной части поворота. Чтобы этого избежать муфта фрикционного характера проводит замыкание с большей силой, тогда как передняя ось принимает на себя крутящий момент. Если машина проходит очень крутой поворот угол, которого недостаточно стандартный то на помощь приходит система динамического контроля и стабилизирует движение с помощью некоторого подтормаживания колес.
Если автомобиль проходит поворот с поворачиваемостью недостаточного характера, когда переднюю ось может занести к наружной части поворота, муфта фрикционного характера совершает размыкание. В этой ситуации сто процентов крутящего момента распределяются на заднюю ось. Если возникает нестандартная ситуации, то в процесс вступает система стабилизации движения.
Когда автомобиль проходит поворот с поворачиваемостью нестандартного характера, передняя ось машины заносится к наружной части поворота. В этом случае муфта фрикционного типа проводит размыкание и 100 % крутящего момента распределяются на заднюю ось. Если автомобиль не выравнивается, то в работу вступает система курсовой устойчивости.
Когда автомобиль совершает движение на скользком дорожном полотне, покрытом водой, людом или снегом может произойти пробуксовка отдельных колес и машину занесет. Чтобы этого не случилось фрикционная муфта блокируется и если ситуация не приходит к стабильности, то в работу входит вспомогательная системная установка курсовой устойчивости динамического характера.
Парковка автомобиля, оснащенного системной концепцией xDrive происходит с полным размыканием муфты фрикционного типа. В этом случае автомобиль полностью переходит в заднеприводное состояние и тем самым эффективно достигается понижение нагрузок трансмиссионного характера при рулевом управлении. Обоснованное и интеллектуальное вмешательство вспомогательных систем при управлении автомобиля создает оптимально комфортные условия вождения и повышает безопасность управления многократно.
Да Нет