BMW xDrive – Autoubik
Система двухосного приводу xDrive була вперше представлена BMW в моделі X3 в 2003 році, а незабаром і модернізованої X5. Поступово ця просунута система проникла і в інші моделі марки.
Однак BMW набагато раніше перейшла на повний привід. Історія першого автомобіля з біло-блакитним гвинтом та приводом обох осей походить від міжвоєнного періоду. У 1937 році його замовив тодішній Вермахт, і це був відкритий чотиридверний автомобіль із брезентовим дахом. Згодом привід 4×4 для автовиробника тривалий час залишався осторонь, доки не з'явилася конкуруюча модель Audi Quattro, яка не могла залишити автовиробника BMW без діла. У 1985 році в серійне виробництво було запущено повнопривідну модель E30 - BMW 325iX. У 1993 році він також оснастив седан вищого середнього класу BMW 525iX більш сучасними технологіями, що взаємодіють із системою ABS з повним приводом. Міжосьовий диференціал з електромагнітним управлінням дозволяв розподіляти момент, що крутить, в діапазоні 0-100%, а задній диференціал розподіляв зусилля на колеса за допомогою електрогідравлічного блокування. Подальша еволюція системи повного приводу, оснащеної трьома диференціалами, полягала у заміні їх блокувань на гальмування окремих коліс, що відповідало систему стабілізації DSC. Під час звичайного руху момент, що крутить, був розділений на окремі осі в співвідношенні 38: 62%. Така система використовувалася, наприклад, у моделях E46 або попередньо рестайлінгових моделях X5. При подальшому розвитку системи приводу 4×4 компанія BMW спиралася на той факт, що більшість власників таких автомобілів рідко виїжджають на дорогу, а коли вони це роблять, це просто легша місцевість.
Що таке xDrive?
xDrive – це система постійного повного приводу, що взаємодіє з електронною системою стабілізації DSC, що містить багатодискове зчеплення, яке замінює класичний механічний міжосьовий диференціал. Метою BMW при розробці нової системи повного приводу була підтримка, крім покращення тягових характеристик автомобіля, типових ходових характеристик, характерних для класичної концепції з двигуном на передній та задній осі.
Розподілом крутного моменту двигуна відповідає багатодискова муфта з електронним управлінням, розташована в розподільній коробці передач, яка в цілому розташована на виході з коробки передач. Залежно від поточних умов руху він розподіляє крутний момент між передньою і задньою осями. Система xDrive підключена до системи стабілізації DSC. Швидкість, при якій зчеплення повністю включається або вимикається, становить менше 100 мс. Охолодження масляної заливки, в якій знаходиться багатодискове зчеплення, називається так званим штовхати. Це означає, що зовнішній кожух має ребра, які відводять надлишкове тепло в навколишнє повітря за рахунок пориву повітря під час руху.
Як і конкурентна система Haldex, xDrive постійно вдосконалюється. В даний час пріоритетним завданням є підвищення ефективності усієї системи, що призводить до зниження загальної витрати палива автомобілем. Остання версія має вбудований сервомотор керування багатодисковою муфтою у картері коробки передач. Це позбавляє необхідності використовувати масляний насос, що призводить до зменшення кількості деталей у всій системі. Остання еволюція системи xDrive забезпечує зниження втрат на тертя на 30%, що означає загальне зниження витрат палива від 3 до 5% (залежно від типу автомобіля), порівняно з першим поколінням. Завдання – максимально наблизитись до витрат палива моделі тільки з класичним заднім приводом. У нормальних умовах руху система розподіляє момент, що крутить, на задню вісь у співвідношенні 60:40. Оскільки багато шанувальників марки спочатку критикували модель із системою xDrive за меншу спритність, громіздкість, а також схильність до недостатньої повертаності при більш різких поворотах, виробник попрацював над налаштуванням. Таким чином, в останніх розробках максимально віддається перевага задній осі, звичайно, при збереженні необхідного загального тягового зусилля і безпеки автомобіля під час руху. Система xDrive випускається у двох варіантах. Для лімузинів і універсалів так звані компактніше рішення, що означає, що передача потужності двигуна на приводний вал, що веде на передню вісь, забезпечується зубчастим колесом. У позашляховиках, таких як X1, X3, X5 і X6, для передачі крутного моменту використовується зірочка.
Опис роботи системи і xDrive на практиці
Як було зазначено, xDrive дуже швидко реагує зміну умов руху. Для порівняння: 100 мсек, необхідних для повного включення або вимкнення зчеплення, – це значно менше часу, перш ніж транспортний засіб зможе відреагувати прискоренням на негайну зміну педалі акселератора. Це з тим, що між натисканням педалі акселератора і реакцією двигуна як збільшення потужності проходить близько 200 мілісекунд. Звичайно, йдеться про атмосферний бензиновий двигун, у разі двигунів з наддувом або дизельних двигунів цей час ще більший. Таким чином, на практиці система xDrive готова до того, як відбудеться реакція на прискорювач. Проте робота системи не закінчується лише зміною становища акселератора. Система динамічна або, швидше, передбачувана для інших параметрів руху і постійно відстежує стан автомобіля, щоб максимально оптимально розподіляти крутний момент двигуна між двома осями. Під мікроскопом, наприклад, датчик поперечного прискорення відповідає за швидкість обертання коліс, кут їх повороту, відцентрову силу, поворот транспортного засобу або поточний момент двигуна.
На основі інформації, отриманої від різних датчиків, система може визначити, чи потрібна реакція, якщо автомобіль схильний до надмірної або недостатньої повертаності. При нахилі недостатньої повертаності – передні колеса вказують на зовнішній край кривої – багатодискова муфта з електронним керуванням перерозподіляє момент, що крутить, від передньої осі на задню за десятки мілісекунд. Маючи тенденцію до надмірної повертаності, тобто коли задня частина звернена до краю дороги, xDrive перенаправляє рушійну силу двигуна із задньої осі на передню і т.зв. витягує автомобіль із неминучого замету. Таким чином, активна зміна розподілу моменту, що крутить, двигуна запобігає втручанню системи стабілізації DSC, яка активується тільки тоді, коли цього вимагає дорожня ситуація. Завдяки з'єднанню системи xDrive з DSC втручання в роботу двигуна та керування гальмами можна активувати в більш м'якому режимі. Іншими словами, система DSC не втручається, якщо відповідне розподілення потужності двигуна саме по собі здатне усунути небезпеку надмірної або недостатньої повертаності.
При рушанні з місця багатодискове зчеплення блокується на швидкості приблизно 20 км / год, так що при прискоренні автомобіль має максимальне тягове зусилля. Коли ця межа перевищено, система розподіляє потужність двигуна між передньою і задньою осями в залежності від поточних умов руху.
На низьких швидкостях, коли не потрібна висока потужність двигуна і автомобіль повертає (наприклад, при повороті або парковці), система відключає привід передній осі, і потужність двигуна передається тільки на задню вісь. Мета полягає в тому, щоб знизити витрату палива, а також обмежити вплив небажаних сил на рух.
Подібна поведінка системи можна побачити на високих швидкостях, наприклад. при плавній їзді по трасі. На таких швидкостях постійний привід на обидві осі не потрібно, так як це призведе до збільшення зносу компонентів, а також до збільшення витрати палива. На швидкості вище 130 км / ч керуюча електроніка видає команду на розмикання міжосьовий багатодисковою муфти, і потужність двигуна передається тільки на задні колеса.
На поверхнях з низьким зчепленням (лід, сніг, бруд) система попередньо блокує зчеплення для кращого зчеплення з дорогою. Але що, якщо одне колесо має хороше зчеплення, а три інших знаходяться на слизькій поверхні? Тільки модель, оснащена системою DPC, може передавати 100% потужності двигуна на одне колесо. Використовуючи диференціал і систему DPC (Dynamic Performance Control), розташовану на задній осі, крутний момент активно перерозподіляється між правим і лівим задніми колесами. Таким чином обладнаний, наприклад, BMW X6. В інших транспортних засобах 100% потужності двигуна передається на вісь, де знаходиться колесо з найкращим зчепленням, наприклад якщо на льоду три колеса і одне, наприклад, на асфальті. В цьому випадку система ділить співвідношення 50:50 як для правого, так і для лівого колеса, при цьому колесо на поверхні з меншим зчепленням гальмується системою DSC, щоб не було занадто сильною надлишкової поворотності. В цьому випадку система розподіляє потужність двигуна тільки між осями, а не на окремі колеса.
Перевагою системи xDrive є мінімальні вимоги до технічного обслуговування. Виробник рекомендує міняти масло приблизно через 100 000 - 150 000 км, особливо для автомобілів, які частіше експлуатуються на ґрунтових дорогах або використовуються для буксирування причепа. Система xDrive збільшує вагу автомобіля приблизно на 75-80 кг, а витрата палива в залежності від версії та типу двигуна становить від 0,4 до 1 літра палива порівняно з моделями лише із заднім приводом.
