Niemiecki koncern BMW opracował własny napęd na cztery koła xdrive już w ubiegłym stuleciu, ale system jest stale ulepszany i nadal jest instalowany w wielu modelach koncernu. To właśnie temu systemowi powierzono jak najefektywniejszą optymalizację sterowania pojazdem, a jednocześnie kontrolę nad wszystkimi kierunkowskazami. Obecnie napęd na cztery koła xDrive xDrive jest instalowany w nowej generacji SUV-ów BMW:
- Sportowy pojazd sportowy х 6.
Ponadto systemy tego opracowania są również instalowane w samochodach osobowych BMW serii 3, 5 i 7. System sprawdził się dobrze w ciągu dwudziestu pięciu lat swojego istnienia, dlatego koncern nie planuje rezygnować z jego użytkowania.
Główne cechy systemu
Inteligentny napęd na cztery koła xdrive monitoruje działanie wszystkich sił w samochodzie, zarówno zewnętrznych, jak i własnych. Siła i dynamika rozkładają się w zupełnie nowy sposób dzięki działaniu tego rozwoju. Aby było jasne, o czym mówimy, należy podać kilka cech systemu:
- Zapewnia zmienny rozkład momentu obrotowego o bezstopniowej naturze. Dzięki temu moment obrotowy rozkłada się równomiernie na tylne i przednie koła, wielokrotnie zwiększając ich prędkość;
- System inteligentnie rozpoznaje zmieniającą się sytuację i, jeśli to konieczne, niezwykle szybko redystrybuuje moment obrotowy;
- xDrive zapewnia niesamowicie responsywne kierowanie, dzięki czemu kierowca nie musi podejmować żadnego wysiłku podczas jazdy;
- System bardzo precyzyjnie mierzy i reguluje hamowanie, co sprawia, że eksploatacja samochodów koncernu jest jeszcze bezpieczniejsza;
- W skład systemu wchodzą elastyczne amortyzatory i elementy, które dzięki swojej czułości optymalizują i kontrolują pionowe i wzdłużne momenty sił dynamicznych;
- System zapewnia niesamowitą stabilność i dynamiczny ruch na każdej nawierzchni drogi.
Z tych cech jasno wynika, że BMW zrobiło wszystko, aby jazda pojazdem z napędem na wszystkie koła była całkowicie bezpieczna i przyjemna dla kierowcy. Maszyna z napędem xDrive ma ogromną moc, a jednocześnie wykazuje niewiarygodnie inteligentne posłuszeństwo w sterowaniu. Lata pracy i ciągłego doskonalenia technologii, koncernowi udało się osiągnąć, że samochód wyposażony w system xDrive zyskał niesamowitą zmienność i dokładność reakcji na komunikat sterujący. System przekształca siły napędowe w każdych warunkach, optymalnie dostosowując je do sytuacji i skutecznie poprawia dynamikę jazdy.
Mówiąc prościej, xDrive inteligentnie dostosowuje pojazd z napędem na wszystkie koła do potrzeb kierowcy.
Napęd na cztery koła
Samochody wielu producentów są wyposażone w napęd na cztery koła, ale tylko BMW ma xDrive. Tradycyjnie napęd na cztery koła ma na celu przede wszystkim zminimalizowanie niedogodności powodowanych przez nawierzchnię drogi, wyboje, podłoże czy lód. Ale jeśli siły są nierównomiernie rozłożone wzdłuż osi lub nieefektywnie, napęd na cztery koła nie przyniesie przyjemności z jazdy. Taka nieefektywna alokacja będzie charakteryzowała się następującymi słabościami zarządzania:
- Wrażliwość na skręty kierownicy jest ograniczona;
- Wydajność jazdy staje się niewystarczająca;
- Ruch prostoliniowy staje się niestabilny;
- Utrata komfortu podczas manewrowania.
Ale koncern BMW podszedł do kwestii stworzenia nowej generacji napędu na cztery koła w zupełnie inny sposób. Jako podstawę producenci przyjęli sprawdzony i sprawdzony napęd na tylne koła samochodów koncernu. Po zoptymalizowaniu i ulepszeniu jego właściwości zostały one rozprowadzone na wszystkie cztery koła.
Od ćwierć wieku napęd na cztery koła BMW wykazuje niesamowitą dynamikę i pełne bezpieczeństwo na drogach całego świata.
Co zapewnia wydajność systemu
Jak wspomniano powyżej, podstawową zasadą systemu xDrive jest równomierne rozłożenie momentu obrotowego na obie osie pojazdu. Ten wydajny i precyzyjny rozdział jest możliwy dzięki skrzyni rozdzielczej, która ma postać przekładni napędowej przedniej osi. Skrzynka jest kontrolowana podczas pracy sprzęgła ciernego. Jeśli system xDrive jest zainstalowany w pojeździe sportowo-użytkowym BMW, wówczas rodzaj przełożenia w skrzyni biegów jest zastępowany rodzajem łańcucha.
Dodatkowo sprawność układu oraz dodatkowe opcje, które są wprowadzane do skrzyni wraz z nią znacznie zwiększają sprawność układu:
- Dynamiczny system kontroli kursów walut;
- Elektroniczne blokowanie momentu różnicowego;
- System kontroli trakcji;
- System wspomagania zjazdu;
- Zintegrowany system kontroli działu biegowego;
- Aktywny układ kierowniczy;
- Podstawowe zasady systemu.
BMW Intelligence System ma swoje charakterystyczne tryby, które są określane przez sprzęgło cierne:
- Płynny rozruch;
- Pokonywanie zakrętów z nadwyżką zwinności;
- Pokonywanie zakrętów z podsterownością;
- Poruszanie się po śliskich powierzchniach;
- Zoptymalizowane parkowanie.
Gdy auto rusza w normalnym miejscu i przy dobrych parametrach drogowych, sprzęgło cierne ma formę zamkniętą, a moment obrotowy w tym przypadku ma rozkład wzdłuż osi 40:60, co prowadzi do najefektywniejszej trakcji podczas przyspieszania. Po tym, jak samochód rozpędzi się do 20 km/h, moment obrotowy jest redystrybuowany w zależności od nawierzchni drogi i momentów kontrolnych.
Mijanie punktów zwrotnych
Podczas manewrów nadsterowności tylna oś BMW może ślizgać się na zewnątrz zakrętu. Aby tego uniknąć, sprzęgło o charakterze ciernym przewodzi zamykanie z większą siłą, podczas gdy przednia oś pochłania moment obrotowy. Jeśli samochód pokonuje bardzo ostry zakręt, pod niewystarczającym standardowym kątem, z pomocą przychodzi system dynamicznej kontroli, który stabilizuje ruch za pomocą hamulców kół.
Jeśli samochód pokonuje zakręt z niewystarczającym układem kierowniczym, kiedy przednia oś może ześlizgnąć się na zewnątrz zakrętu, sprzęgło cierne otwiera się. W tej sytuacji sto procent momentu obrotowego jest przenoszone na tylną oś. Jeśli zaistnieje sytuacja niestandardowa, do procesu wkracza system stabilizacji ruchu.
Gdy pojazd pokonuje zakręt z niestandardowym układem kierowniczym, przednia oś pojazdu przesunie się na zewnątrz zakrętu. W takim przypadku sprzęgło cierne otwiera się i 100% momentu obrotowego jest przenoszone na tylną oś. Jeżeli pojazd nie poziomuje, uruchamia się system kontroli stabilności.
Gdy samochód porusza się po śliskiej nawierzchni, pokrytej wodą, ludźmi lub śniegiem, pojedyncze koła mogą się ślizgać i samochód wpada w poślizg. Aby temu zapobiec blokuje się sprzęgło cierne i jeśli sytuacja nie ustabilizuje się, w pracy uwzględniono instalację układu pomocniczego dynamicznej stabilności kursu walutowego.
Parkowanie pojazdu wyposażonego w koncepcję systemu xDrive odbywa się przy pełnym otwarciu sprzęgła ciernego. W takim przypadku samochód całkowicie przechodzi w stan napędu na tylne koła, a tym samym skutecznie zmniejsza obciążenie przekładni podczas kierowania. Rozsądna i inteligentna interwencja systemów pomocniczych podczas jazdy samochodem zapewnia optymalny komfort jazdy i wielokrotnie zwiększa bezpieczeństwo jazdy.
Nie bardzo
Nowoczesne BMW otrzymało napęd na wszystkie koła w 1985 roku. Było to na długo przed pojawieniem się crossoverów, więc Bawarczycy opcjonalnie wyposażyli w taką przekładnię tylko 3 i 5 serię, która otrzymała w indeksie dodatkową literę x. Skrzynia rozdzielcza z międzyosiowym mechanizmem różnicowym została zamontowana do skrzyni biegów, z której poszły napędy na przednią i tylną oś. W układach dwóch pierwszych generacji (1985 i 1991) sprzęgła o różnej konstrukcji blokowały środkowy i tylny międzyosiowy mechanizm różnicowy.
W 1999 roku na rynek wszedł crossover BMW X5, wyposażony w przekładnię napędu na cztery koła trzeciej generacji. Podstawowe różnice: zlikwidowano wszystkie sprzęgła, blokadę międzykołowych mechanizmów różnicowych imitują hamulce sterowane elektroniką, środkowy mechanizm różnicowy jest całkowicie wolny.
A w 2003 roku xDrive pojawił się w kompaktowym crossoverze X3, który został następnie zarejestrowany we wszystkich BMW z napędem na cztery koła. System przeszedł już kilka modernizacji, ale jego podstawa i zasada działania pozostały takie same.
PODSTAWA BAZ
Dzięki wszystkim innowacjom obecny xDrive zachował podstawową architekturę swoich poprzedników. Elektronicznie sterowane sprzęgło cierne, które w rzeczywistości zastąpiło centralny mechanizm różnicowy i jego blokowanie, pomaga efektywniej rozłożyć moment między osiami. Ponadto w arsenale X-Drive znajduje się system elektroniczny odziedziczony po pierwszym X5, który imituje blokowanie międzyosiowych mechanizmów różnicowych (ADB-X): chwyta ślizgające się koło za pomocą hamulców, co pozwala uzyskać większy moment obrotowy na inny.
Redystrybucja momentu obrotowego między osiami zależy od siły ściskającej sprzęgieł ciernych sprzęgła: na polecenie elektroniki są one ściskane lub rozbieżne, w zależności od sytuacji. Kompresja sprzęgła jest kontrolowana przez serwomotor. Sprytna dźwignia (pokazana na poniższym schemacie, pozycja 2) zamienia ruch obrotowy wału silnika elektrycznego na jego ruch osiowy, który dociska lub zwalnia sprzęgła.
Gdy sprzęgło jest zablokowane, część momentu obrotowego jest usuwana z tylnej osi i przenoszona na przednią przez łańcuch lub skrzynię rozdzielczą napędu zębatego. Różnice w konstrukcji wynikają z układu tunelu środkowego. W crossoverach jest więcej miejsca, dlatego zastosowano jednostkę z łańcuchem, a w samochodach bardziej kompaktową wersję z biegami.
BMW jest nieszczere, nazywając przekładnię xDrive stałym napędem na wszystkie koła. W normalnych trybach moment obrotowy rozkłada się 40:60 na korzyść tylnej osi. W tym przypadku sprzęgło jest prawie całkowicie zaciśnięte (przy całkowitym zablokowaniu zapewnione jest sztywne połączenie między osiami, moment jest dzielony równo). Jeśli sprzęgło jest rozłączone, to cały moment trafia na tylną oś. Czyli tak naprawdę mamy stały napęd na tylne koła z automatycznie podłączaną przednią osią.
Oto kolejny chwyt reklamowy. Producent twierdzi, że sprzęgło może wyrzucić do 100% ciągu do przodu. Stanie się tak, jeśli przy całkowicie zablokowanym sprzęgle (obie osie są sztywno połączone), tylne koła zawisną w powietrzu lub znajdą się na absolutnie śliskim lodzie, a pod przednimi kołami będzie suchy asfalt. Wtedy naprawdę można zrealizować 100% momentu obrotowego na przedniej osi, ponieważ tylne koła nie mają przyczepności, czyli moment obrotowy na nich wynosi zero. Ale nie ma w tym magii - prawa fizyki rządzą piłką, a nie unikalna konstrukcja sprzęgła. Każdy mechanizm różnicowy z twardą blokadą poradzi sobie z tym zadaniem. Ponadto opisana sytuacja w normalnych warunkach jest nierealistyczna: nawet jeśli tylne koła znajdą się na lustrzanym lodzie, przyczepność opon do powierzchni, choć bardzo nieznaczna, nadal będzie, a wraz z nią będzie niewielki udział przenoszony moment obrotowy. Dlatego xDrive nie może przenieść 100% na przednią oś.
Jednak xDrive jest naprawdę wydajny, a jednocześnie prosty konstrukcyjnie. Doskonale uzupełnia go elektroniczny system kontroli stabilności DSC, który pozwala wykorzystać wszystkie zalety napędu na cztery koła: poprawia dynamikę i sterowność, jednocześnie dbając o bezpieczeństwo i w żaden sposób nie umniejsza ambicji kierowcy.
PLANOWANA MODERNIZACJA
Wraz z pojawieniem się w 2006 roku drugiej generacji crossovera X5, xDrive również został nieco zaktualizowany. Ograniczyliśmy się do udoskonalenia elektroniki sterującej, nadając systemowi stabilności kursu walutowego jeszcze większe uprawnienia.
Do konstruktywnych zmian doszło dwa lata później. W X6 do schematu X-Drive włączono elektronicznie sterowany aktywny tylny mechanizm różnicowy DPC (Dynamic Performance Control). Jest w stanie redystrybuować moment pomiędzy tylnymi kołami – uwalnia to auto od podsterowności i pozwala na skręcanie z większą prędkością, pozostając na trajektorii ustawionej przez kierowcę.
DPC ma bezstopniowe blokowanie do 100%. Strukturalnie jest to realizowane przez dodanie dwóch przekładni planetarnych i pary wielopłytkowych sprzęgieł ciernych, które są sterowane przez napędy elektryczne. Po raz pierwszy podobny schemat zademonstrował Mitsubishi Lancer Evolution VII. W BMW jest on dostępny tylko w crossoverach X5 i X6. W młodszych modelach opcjonalnie dodano jego uproszczony elektroniczny odpowiednik Performance Control. Ta funkcja jest zintegrowana z systemem kontroli stabilności: podczas pokonywania zakrętów hamuje wewnętrzne tylne koło, aby dodać pędu zewnętrznemu.
Brak innych zmian w konstrukcji przekładni xDrive świadczy o niezawodności systemu. Przedstawiciele BMW twierdzą, że przez całe swoje istnienie nie sprawiał większych problemów. Według statystyk, oprócz uszczelek olejowych i pylników napędów, najczęściej psuje się serwomotor sterowania sprzęgłem. Ale zdarza się to bliżej 300 000 km przebiegu, a tylko co trzeci, a nawet czwarty właściciel toczy tak dużo. Ponadto umieszczenie jednostki poza skrzynką rozdzielczą upraszcza procedurę wymiany, a cena silnika jest niska.
JUBILEUSZ GÓRSKI
BMW postanowiło uczcić 15-lecie swojej linii crossoverów dużymi przebiegami na zimowych drogach Czarnogóry. Trasa nie przewidywała off-roadu, obfitowała w górskie serpentyny. Właściwie w takich warunkach możliwości systemu xDrive powinny zostać ujawnione w pełnej krasie.
Przede mną cała linia crossoverów, z wyjątkiem młodszego X1. Samochody są obite oponami zimowymi bez kolców. Różnica temperatur pomiędzy płaską i górzystą częścią trasy wynosi od lekkiego minusu do +15 ºС.
Tylko zdrowy rozsądek i instynkt samozachowawczy ograniczały prędkość jazdy po serpentynach. Daleko nigdzie szerokość drogi pozwala swobodnie mijać się z nadjeżdżającymi samochodami, a większość zakrętów jest ślepa.
Szczerze mówiąc, jazda na granicy przyczepności opon była straszna i trudna fizycznie. Ale w takich warunkach xDrive nigdy nie denerwował, a czasem mile zaskakiwał. Starsi bracia X5 i X6 z aktywnym tylnym mechanizmem różnicowym byli gorliwie wkręcani w kołki. W trybie sportowym system stabilizacji pozwolił na odrobinę chuligaństwa i pod wpływem gazu zostawił ćwieki bokiem. A w rzadkich biegach i otwartych zakrętach starsze X-y pochylały się pewniej na zewnętrznych kołach wraz ze wzrostem prędkości, jakby zakręt zamieniał się w profilowany.
Bardziej powściągliwe X3 i X4 prowokowały mniej aktywną jazdę. Ale X3 wciąż był w stanie zadowolić się w jednej potencjalnie niebezpiecznej sytuacji.
Przed długo oczekiwanym otwartym zakrętem asfalt w strefie hamowania pokrył się szronem. Pedał hamulca wibrował desperacko, a prędkość spadała alarmująco powoli. Ale nie było potrzeby podejmowania środków nadzwyczajnych: X3 z marginesem wtopionym w zakręt, bez utraty stabilności. Cóż, dzięki xDrive!
Zapłata za wolność
Swobodny (otwarty) symetryczny mechanizm różnicowy ma poważną wadę. Zawsze równomiernie dzieli moment obrotowy. Kiedy jedno koło traci przyczepność, drugie się zatrzymuje. Na przykład: jeśli zawiesimy tylko jedno koło w aucie z napędem na cztery koła z trzema wolnymi dyferencjałami w skrzyni biegów, to będzie się ono bezsilnie obracać, a samochód nie ruszy. Aby samochód mógł się poruszać, używają różnych blokad mechanizmu różnicowego, aby przenieść część momentu na koło (lub koła) o lepszej przyczepności: są to samoblokujące się mechanizmy różnicowe, różne sprzęgła lub ich elektroniczne symulatory, które działają pod kontrolą systemu stateczności kierunkowej.
System xDrive to stały napęd na cztery koła dla pojazdów BMW. Opiera się na dystrybucji momentu obrotowego pomiędzy przednią i tylną osią maszyny.
Napęd tylnej osi jest stały. Siła ciągu przenoszona jest na przednią oś przez elektronicznie sterowane sprzęgło znajdujące się w skrzyni rozdzielczej. System xDrive nie wykorzystuje środkowego mechanizmu różnicowego. W stanie normalnym sprzęgła na osiach są częściowo sprzęgnięte. Rozkład momentu między przednią i tylną osią wynosi 40/60. System może bezstopniowo zmieniać przełożenie momentu obrotowego z 50/50 na 0/100 na dowolnej osi w zaledwie 100 milisekund, w zależności od tego, która oś ma najlepszą przyczepność. Wjeżdżając pod górę po śliskiej drodze lub zjeżdżając ze stromego zbocza, sam system bez ingerencji kierowcy wybiera most i rozkłada ładunek tak, aby samochód miał lepszą przyczepność i zmniejszał poślizg kół.
Ponieważ xDrive działa w połączeniu z dynamiczną kontrolą stabilności (DSC), samochód zachowuje się równie dobrze na obszarach miejskich, gdzie zwinność jest na pierwszym planie. Tak więc podczas poślizgu sprzęgło jest całkowicie zamknięte, a siła ciągu jest równomiernie rozłożona między osiami. Siła nacisku na przednią oś wyrównuje samochód i po zakończeniu manewru rozprowadza obciążenie z powrotem, niezauważalnie zarówno dla kierowcy, jak i pasażerów, czyli system działa zapobiegawczo. Natomiast w przypadku podsterowności, obniżając moment obrotowy, ciąg przenoszony jest na tylną oś, uniemożliwiając przednim kołom zjechanie z pasa ruchu.
Jeśli rozkład między osiami nie dał pożądanego rezultatu, system DSC indywidualnie hamuje każde koło, wyrównując maszynę. Dodatkowo system DSC reaguje na różnicę między przyczepnością lewego i prawego koła, która może prowadzić do poślizgu, i oddzielnie wyhamowuje żądane koło, dodatkowo pełniąc funkcję bocznego blokowania kół. Podczas ruszania sprzęgło wielopłytkowe ma rozkład 50/50 do prędkości około 20-30 km/h. Pomaga to wykorzystać maksymalny ciąg w tym trybie. Przy dużej prędkości sprzęgło jest całkowicie otwarte, a pojazd zachowuje się jak pojazd z napędem na tylne koła.
Interakcję między xDrive, DSC i podwoziem zapewnia ICM (Integrated Chassis Management). W ułamku sekundy koordynuje ze sobą wszystkie funkcje i wydaje polecenie wykonania określonej operacji. ICM dba również o to, aby poszczególne systemy nie przeszkadzały sobie nawzajem w pracy. Dzięki danym prędkości zbieranym z czujników kół, parametrom silnika i przyspieszeniom poprzecznym xDrive rozpoznaje warunki drogowe i optymalnie rozdziela moment obrotowy pomiędzy tylną i przednią oś.
W każdym BMW DSC może zostać dezaktywowane przez kierowcę. Będzie to zrobione dla fanów sportowego stylu jazdy. Jednak napędu na cztery koła xDrive nie można wyłączyć. Doskonałość systemu xDrive nie pozwala na utratę kilowata mocy maszyny z powodu słabej przyczepności do nawierzchni drogi.
Urządzenie systemu BMW xDrive
xDrive - napis na samochodach BMW nie jest tak umieszczony lub jakiś drobny dodatek, to pierwszy wskaźnik trudnej jazdy w aucie. Rozważmy zasadę działania i historię jej powstania.
Treść artykułu:
Dobra kontrola nad siłami oddziałującymi na pojazd podczas jazdy to pierwsza rzecz dla bezpiecznej jazdy. Są to aspekty, które inżynierowie BMW biorą pod uwagę w pierwszej kolejności przy opracowywaniu nowego modelu.
Napis xDrive na przednim błotniku samochodu BMW nie jest umieszczony przypadkowo, nie jest to drobny tuning czy jakiś specyficzny dodatek. Taki napis wskazuje, że BMW ma napęd na cztery koła.
Początek istnienia systemu xDrive
Specjaliści od samochodów BMW wyróżniają 4 generacje. Plotka głosi, że w 2017 roku inżynierowie chcą wprowadzić nową generację napędu na cztery koła.
Pierwsza generacja
System napędu na cztery koła xDrive powstał w 1985 roku. Moment obrotowy został rozłożony zgodnie z zasadą: 63% przydzielono na oś tylną, a 37% na oś przednią. Skład takiego napędu na cztery koła obejmował blokowanie środkowego i tylnego mechanizmu różnicowego międzykoła za pomocą sprzęgła wiskotycznego.
Często zdarzało się, że niedoświadczeni kierowcy zapominali o zasadzie korzystania z systemu i szybko się psuł. Jednak ci, którzy używali samochodów BWM bez xDrive i z tym systemem, twierdzili, że różnica w prowadzeniu jest znacząca.
Drugie pokolenie
Początek drugiej generacji xDrive sięga 1991 roku. Tym razem rozkład nieznacznie się zmienił, teraz 36% spadło na przednią oś i 64% na tylne koła. Środkowy mechanizm różnicowy jest blokowany przez sprzęgło wielopłytkowe sterowane elektromagnetycznie. Mechanizm różnicowy tylnej osi jest blokowany za pomocą elektrohydraulicznego sprzęgła wielopłytkowego. Dzięki tej innowacji możliwa była redystrybucja momentu obrotowego między osiami w dowolnym stosunku od 0% do 100%.
Wielu entuzjastów motoryzacji twierdzi, że to właśnie z tego pokolenia wiele samochodów BMW zaczęło być wyposażonych w system xDrive. A jazda samochodem z takim systemem stała się przyjemna i bezpieczna. Kiedyś maszyny te zaczęły być bardzo poszukiwane i szybko zyskały pozytywną reputację.
Trzecia generacja
Rok 1999 to początek trzeciej generacji xDrive. Rozkład momentu obrotowego na osi podczas normalnej jazdy wyniósł 62% na tylną i 38% na przednią, a międzyosiowe i środkowe dyferencjały stały się dowolne. Blokowanie międzyosiowych mechanizmów różnicowych odbywa się elektronicznie, a system dynamicznej kontroli stabilności pojazdu wydaje się wspomagać napęd na wszystkie koła.
Czwarta generacja
W 2003 roku wyróżniono najnowszą generację systemu xDrive. Moment obrotowy jest rozdzielany w stosunku 60% na tylną oś i 40% na przednią oś pojazdu BMW. Centralny mechanizm różnicowy jest realizowany za pomocą wielotarczowego sprzęgła ciernego, a sterowanie jest sterowane elektronicznie. Rozkład momentu obrotowego jest nadal możliwy od 0 do 100%. Międzyosiowy mechanizm różnicowy jest blokowany elektronicznie, tym samym współdziałając z dynamiczną kontrolą stabilności pojazdu (DSC).
Fani marki BMW twierdzą, że dzięki temu systemowi xDrive pojawiły się samochody osobowe o dobrej zdolności przełajowej, stabilności kierunkowej, a co za tym idzie poprawiło się bezpieczeństwo.
System xDrive jest stosowany w pojazdach BMW z przekładniami z napędem na tylne koła. Moment obrotowy jest rozdzielany między osie dzięki skrzyni rozdzielczej. Sam w sobie reprezentuje przekładnię zębatą na przednią oś, która jest sterowana przez specjalne, funkcjonalne sprzęgło.
Ale jest niuans, w sportowych SUV-ach zamiast przekładni zębatej stosuje się łańcuchową transmisję momentu obrotowego.
Można powiedzieć, że xDrive to zestaw kilku mechanizmów i współdziałania elektronicznych systemów sterowania. Przykładowo, oprócz wspomnianego już dynamicznego systemu kontroli stabilności, dodatkowo wykorzystywany jest system kontroli trakcji DTC, a także system wspomagania zjazdu HDC.
Takie systemy pomagają xDrive prawidłowo identyfikować i rozkładać obciążenie na oś pojazdu, zachowując jednocześnie pełną kontrolę bez pomocy kierowcy. Jak wiadomo, w takich przypadkach, przy najmniejszym czynniku ludzkim, może pojawić się błąd, a to może prowadzić do nieprzewidywalnych konsekwencji.
Wszystkie te systemy są połączone ze sobą za pomocą ICM (zintegrowanego sterowania podwoziem) i AFS (aktywnego sterowania). Dzięki tej interakcji kierowca w pełni poczuje dynamikę samochodu i będzie pewny każdego ruchu kierownicy.
Jak działa xDrive
Główne zadanie xDrive można nazwać dobrą zdolnością terenową, jazdą po śliskich nawierzchniach, pokonywaniem ostrych zakrętów, parkowaniem i ruszaniem. To nie jest jeszcze pełna lista obszarów, w których xDrive może pomóc, ponieważ automatyka sama oblicza obciążenie osi i rozkład momentu obrotowego.
Jako przykład rozważ kilka sytuacji najechania. Przy ruszaniu w normalnych warunkach sprzęgło będzie zamknięte, a xDrive będzie rozdzielał moment obrotowy w stosunku 40% na oś przednią i 60% na oś tylną. Dzięki takiemu rozkładowi trakcja jest równomiernie rozłożona na całym obwodzie maszyny. Nie będzie też poślizgu kół, co oznacza, że opony wytrzymają dłużej. Gdy samochód osiągnie prędkość 20 km/h, xDrive rozłoży moment obrotowy w zależności od warunków drogowych.
Podczas szybkiego pokonywania zakrętów sytuacja operacyjna xDrive jest proporcjonalnie inna niż podczas ruszania. Obciążenie będzie większe na przedniej osi. Sprzęgło cierne zamknie się z większą siłą, a moment obrotowy zostanie rozłożony bardziej na przednią oś, aby wyprowadzić pojazd z zakrętu.
Aby pomóc xDrive, zostanie dołączony system stabilizacji dynamicznej DSC, który dzięki hamowaniu kół zmieni obciążenie na trajektorię pojazdu.
W sytuacji podczas jazdy po śliskiej drodze xDrive zlikwiduje poślizg kół, dzięki blokadzie sprzęgła ciernego i w razie potrzeby blokadzie międzyosiowej za pomocą elektroniki. Dzięki temu samochód płynnie pokonuje przeszkody i bez problemu wydostanie się z zasp czy terenów podmokłych.
Jeśli chodzi o sytuacje parkingowe, celem xDrive jest ułatwienie. W ten sposób blokada zostaje zwolniona, a samochód staje się napędem na tylne koła, co zmniejsza obciążenie kierownicy i przedniej osi. Dzięki temu kierowca może parkować bez wysiłku, a xDrive ułatwia ten proces.
Nie ma żadnych trudności w korzystaniu z systemów xDrive nowej generacji, ponieważ cała elektronika zdecyduje za Ciebie.
Film przedstawiający działanie systemu xDrive:
System napędu na cztery koła xDrive jest rozwinięciem koncernu BMW i należy do stałych systemów napędu na cztery koła. System zapewnia bezstopniowy, ciągły i zmienny rozdział momentu obrotowego między przednią i tylną osią, w zależności od warunków jazdy. XDrive jest obecnie instalowany w pojazdach sportowo-użytkowych ( SAV, pojazd sportowy) X1, X3, X5, X6 oraz samochody osobowe 3, 5 i 7 serii.
Historia rozwoju napędu na cztery koła w BMW obejmuje cztery generacje:
Pokolenie |
Charakterystyka |
I generacji, Od 1985 |
rozkład momentu obrotowego pomiędzy osie podczas normalnej jazdy w stosunku 37:63 (37% - na przednią oś, 63% - na tylną), blokowanie dyferencjału centralnego, dyferencjału tylnej osi za pomocą sprzęgła wiskotycznego (lepkiego sprzęganie) |
II generacja, Od 1991 |
rozkład momentu obrotowego między osiami podczas normalnej jazdy w stosunku 36:64, blokowanie mechanizmu różnicowego centralnego za pomocą sprzęgła wielotarczowego ze sterowaniem elektromagnetycznym, blokowanie mechanizmu różnicowego tylnej osi za pomocą sprzęgła wielotarczowego sterowanego elektrohydraulicznie, możliwość redystrybucji momentu obrotowego pomiędzy osie (koła) w zakresie od 0 do 100% |
III generacja, Od 1999 |
rozkład momentu obrotowego między osiami podczas normalnego ruchu w stosunku 38:62, środkowy i międzyosiowy mechanizm różnicowy typu swobodnego, elektroniczna blokada międzyosiowego mechanizmu różnicowego, współdziałanie z systemem dynamicznej kontroli stabilności |
4. generacja, Od 2003 |
rozkład momentu obrotowego między osiami podczas normalnego ruchu w stosunku 40:60, funkcję centralnego mechanizmu różnicowego pełni wielotarczowe sprzęgło cierne ze sterowaniem elektronicznym, możliwość redystrybucji momentu obrotowego między osiami w zakresie od 0 do 100%, elektroniczne blokowanie dyferencjałów międzyosiowych, interakcja z dynamicznym systemem kontroli kursu walutowego; |
System napędu na cztery koła xDrive oparty jest na tradycyjnym schemacie przeniesienia napędu na tylne koła BMW. Rozdział momentu obrotowego pomiędzy osie odbywa się za pomocą skrzyni rozdzielczej, która jest przekładnią zębatą napędu przedniej osi, sterowaną sprzęgłem ciernym. Skrzynia biegów pojazdów sportowo-użytkowych wykorzystuje napęd łańcuchowy zamiast przekładni zębatej.
XDrive jest zintegrowany z dynamiczną kontrolą stabilności (DSC). Oprócz elektronicznej blokady mechanizmu różnicowego system DSC łączy w sobie system kontroli trakcji DTC (Dynamic Traction Control), system kontroli zjazdu HDC (Hill Descent Control) itp.
Współpraca systemów xDrive i DSC odbywa się za pomocą zintegrowanego zarządzania podwoziem (ICM). ICM udostępnia również łącza do aktywnego układu kierowniczego z przodu (AFS).
Jak działa system
W pracy układu napędu na cztery koła xDrive można wyróżnić kilka charakterystycznych trybów, określanych przez algorytm reakcji sprzęgła ciernego:
- ruszać;
- nadsterowność w zakrętach;
- podsterowność na zakrętach;
- ruch na śliskich powierzchniach;
- parking.
Podczas ruszania w normalnych warunkach sprzęgło cierne jest zamknięte, moment obrotowy rozkłada się wzdłuż osi w stosunku 40:60, co pozwala uzyskać maksymalny ciąg podczas przyspieszania. Po osiągnięciu prędkości 20 km/h rozkład momentu obrotowego między osiami odbywa się w zależności od warunków drogowych.
Podczas pokonywania zakrętów z nadsterownością (tylna oś ślizga się na zewnątrz zakrętu) sprzęgło cierne zamyka się z większą siłą, a większy moment obrotowy jest kierowany na przednią oś. W razie potrzeby włącza się system DSC, stabilizując ruch pojazdu poprzez hamowanie kół.
Podczas pokonywania zakrętów z podsterownością (oś przednia przesuwa się na zewnątrz zakrętu) sprzęgło cierne zostaje otwarte i do 100% momentu obrotowego jest kierowane na tylną oś. W razie potrzeby aktywowany jest system DSC.
Podczas jazdy po śliskich nawierzchniach (lód, śnieg, woda) poślizgowi poszczególnych kół zapobiega się blokując sprzęgło cierne i, jeśli to konieczne, elektroniczne blokowanie między kołami systemu DSC.
Podczas parkowania sprzęgło cierne jest całkowicie otwarte, samochód staje się napędem na tylne koła, co zmniejsza obciążenie skrzyni biegów i układu kierowniczego.