xDrive visu riteņu piedziņas sistēma ir BMW koncerna izstrādāta un pieder pie pastāvīgām pilnpiedziņas sistēmām. Sistēma nodrošina bezgalīgi mainīgu, nepārtrauktu un mainīgu griezes momenta sadalījumu starp priekšējo un aizmugurējā ass atkarībā no braukšanas apstākļiem. Pašlaik xDrive sistēma ir instalēta sporta SUV ( SAV, sporta aktivitāšu transportlīdzeklis) X1, X3, X5, X6 un vieglās automašīnas 3., 5. un 7. sērija.
BMW pilnpiedziņas attīstības vēsturē ir četras paaudzes:
Paaudze |
Raksturīgs |
1. paaudze, Kopš 1985. gada |
griezes momenta sadalījums starp asīm normālas kustības laikā attiecībā 37:63 (37% uz priekšējās ass, 63% uz aizmugurējās ass), centrālā diferenciāļa bloķēšana, aizmugurējā šķērsass diferenciālis, izmantojot viskozu savienojumu (viskozais savienojums) |
2. paaudze, Kopš 1991. gada |
griezes momenta sadalījums starp asīm normālas kustības laikā proporcijā 36:64, centrālā diferenciāļa bloķēšana, izmantojot daudzdisku sajūgu ar elektromagnētisko vadību, aizmugurējā šķērsass diferenciāļa bloķēšana, izmantojot daudzdisku sajūgu ar elektrohidraulisko kontrole, spēja pārdalīt griezes momentu starp asīm (riteņiem) diapazonā no 0 līdz 100% |
3. paaudze, Kopš 1999. gada |
griezes momenta sadalījums starp asīm normālas kustības laikā attiecībā 38:62, brīva tipa centra un šķērsass diferenciāļi, šķērsass diferenciāļu elektroniska bloķēšana, mijiedarbība ar dinamisko stabilitātes kontroles sistēmu |
4. paaudze, Kopš 2003. gada |
griezes momenta sadalījums starp asīm normālas kustības laikā proporcijā 40:60, centrālā diferenciāļa funkciju veic daudzdisks berzes sajūgs Ar elektroniski kontrolēts, iespēja pārdalīt griezes momentu starp asīm no 0 līdz 100%, elektroniska šķērsasu diferenciāļu bloķēšana, mijiedarbība ar dinamiskās stabilitātes kontroles sistēmu |
xDrive visu riteņu piedziņas sistēma ir balstīta uz BMW tradicionālo aizmugures piedziņas transmisijas sistēmu. Griezes momenta sadale starp asīm tiek veikta, izmantojot pārnesumkārba, kas ir priekšējās ass piedziņas pārnesums, ko darbina berzes sajūgs. Sporta komunālo transportlīdzekļu transmisijai tiek izmantota ķēdes piedziņa, nevis pārnesumu piedziņa.
Sistēma xDrive ir integrēta ar DSC (Dynamic Stability Control). Papildus elektroniskajai diferenciāļa bloķēšanai DSC sistēmā ir integrēta DTC (Dynamic Traction Control) vilces kontroles sistēma, HDC (Hill Descent Control) nolaišanās kontroles sistēma u.c.
xDrive un DSC sistēmu mijiedarbība tiek veikta, izmantojot integrētu vadības sistēmu šasija ICM (Integrētā šasijas pārvaldība). ICM sistēma nodrošina arī saites uz AFS (Active Front Steering) sistēmu.
Kā sistēma darbojas
xDrive visu riteņu piedziņas sistēmas darbībā var izdalīt vairākus raksturīgos režīmus, ko nosaka berzes sajūga aktivizācijas algoritms:
- attālināšanās;
- pagriezienu izbraukšana ar pārmērīgu pagriezienu;
- pagriezienu izbraukšana ar nepietiekamu pagriežamību;
- kustība ieslēgta slidena virsma;
- autostāvvieta.
Startējot normālos apstākļos, berzes sajūgs ir aizvērts, griezes moments tiek sadalīts starp asīm proporcijā 40:60, kas nodrošina maksimālu saķeri paātrinājuma laikā. Sasniedzot ātrumu 20 km/h, griezes momenta sadalījums starp asīm tiek veikts atkarībā no ceļa apstākļiem.
Izbraucot pagriezienus ar pārmērīgu pagriežamību (aizmugurējā ass slīd uz līkuma ārpusi), berzes sajūgs aizveras ar lielāku spēku un lielāks griezes moments tiek novirzīts uz priekšējo asi. Ja nepieciešams, tiek aktivizēta DSC sistēma, kas stabilizē transportlīdzekļa kustību, bremzējot riteņus.
Izbraucot pagriezienus ar nepietiekamu pagriežamību (priekšējā ass dreifē uz līkuma ārpusi), atveras berzes sajūgs un līdz pat 100% griezes momenta tiek novirzīts uz aizmugurējo asi. Ja nepieciešams, tiek aktivizēta DSC sistēma.
Braucot pa slidenu segumu (ledus, sniegs, ūdens), atsevišķu riteņu slīdēšanu novērš berzes sajūga bloķēšana un nepieciešamības gadījumā DSC sistēmas elektroniskā starpriteņu bloķēšana.
Stāvēšanas laikā berzes sajūgs tiek pilnībā atbrīvots, automašīna kļūst par aizmugurējo riteņu piedziņu, tādējādi samazinot pārnesumkārbas un stūres slodzi.
Mūsdienu BMW ieguva visu riteņu piedziņu tālajā 1985. gadā. Tas notika ilgi pirms krosoveru parādīšanās, tāpēc bavārieši pēc izvēles ar šādu transmisiju aprīkoja tikai 3. un 5. sēriju, kas indeksā saņēma papildu burtu x. Pārnesumkārbai tika piestiprināts pārnesumkārba ar centrālo diferenciāli, no kuras piedziņas devās uz priekšējo un aizmugurējo asi. Pirmo divu paaudžu sistēmās (1985. un 1991. gadā) dažādu konstrukciju sajūgi bloķēja centrālo un aizmugurējo šķērsass diferenciāļus.
Tirgū ienāca 1999. gadā BMW krosovers X5 aprīkots ar trešās paaudzes pilnpiedziņas transmisiju. Tās būtiskās atšķirības: ir likvidēti visi sajūgi, starpriteņu diferenciāļa bloķēšanu imitē bremžu mehānismi elektroniskā vadībā, centra diferenciālis un pilnīgi bez maksas.
Un 2003. gadā tālāk kompakts krosovers X3 ieviesa xDrive, kas vēlāk tika pieņemts visos pilnpiedziņas BMW. Sistēma jau ir piedzīvojusi vairākas modernizācijas, taču tās pamats un darbības princips paliek nemainīgs.
BASIC BASICS
Ar visiem jauninājumiem pašreizējais xDrive ir saglabājis savu priekšgājēju pamata arhitektūru. Elektroniski vadāms berzes sajūgs, kas būtībā aizstāja centrālo diferenciāli un tā bloķēšanu, palīdz efektīvāk sadalīt griezes momentu starp asīm. Turklāt arsenālā " X-Drive"ir viens mantots no pirmā X5 elektroniskā sistēma, imitē šķērsass diferenciāļa bloķēšanu (ADB-X): tas satver bremžu mehānismi slīdošs ritenis, kas ļauj realizēt lielāku griezes momentu no otras puses.
Griezes momenta pārdale starp asīm ir atkarīga no sajūga sajūgu saspiešanas spēka: pēc elektronikas komandas tie saspiež vai atšķiras atkarībā no situācijas. Sajūgu kompresiju kontrolē servomotors. Triku svira (parādīta diagrammā zemāk, 2. pozīcija) pārvērš rotācijas kustība elektromotora vārpstu savā aksiālajā kustībā, kas nospiež vai atlaiž sajūgus.
Kad sajūgs nobloķējas, daļa griezes momenta tiek noņemta no aizmugurējās ass un tiek pārsūtīta uz priekšu - caur sadales kārbu ar ķēdi vai zobratu piedziņu. Dizaina atšķirības ir saistītas ar centrālā tuneļa izkārtojumu. Krosoveros ir vairāk vietas, tāpēc viņi izmanto agregātu ar ķēdi, bet vieglajās automašīnās izmanto kompaktāku versiju ar pārnesumiem.
BMW ir neapdomīgs, nosaucot xDrive transmisiju par pastāvīgu visu riteņu piedziņu. Normālos režīmos griezes moments tiek sadalīts attiecībā 40:60 par labu aizmugurējai asij. Šajā gadījumā sajūgs ir gandrīz pilnībā nofiksēts (ar pilnīgu bloķēšanu tiek nodrošināts stingrs savienojums starp asīm, moments tiek sadalīts vienādi). Ja sajūgs ir vaļīgs, tad viss griezes moments iet uz aizmugurējo asi. Tas ir, patiesībā mums ir konstante aizmugurējā piedziņa ar automātiski savienotu priekšējo asi.
Lūk, vēl viens reklāmas triks. Ražotājs apgalvo, ka sajūgs spēj pārnest līdz pat 100% vilces uz priekšu. Tas notiks, ja ar pilnībā nobloķētu sajūgu (abas asis ir stingri savienotas) aizmugurējie riteņi karājas gaisā vai atradīsies uz absolūti slidena ledus, bet zem priekšējiem ir sauss asfalts. Tad tiešām ir iespējams 100% realizēt griezes momentu uz priekšējo asi, jo aizmugurējiem riteņiem nav saķeres, tas ir, griezes moments uz tiem ir nulle. Taču tajā nav nekādas maģijas – šovu valda fizikas likumi, nevis unikālais sakabes dizains. Jebkurš stingri bloķējams diferenciālis var tikt galā ar šo uzdevumu. Turklāt aprakstītā situācija normālos apstākļos ir nereāla: pat tad, ja ir ieslēgti aizmugurējie riteņi spoguļa ledus, riepu saķere ar pārklājumu, pat ja tā ir ļoti nenozīmīga, joprojām saglabāsies, un līdz ar to parādīsies neliela daļa no pārraidītā griezes momenta. Tāpēc xDrive nespēs 100% pārnest uz priekšējo asi.
Un tomēr xDrive ir patiesi efektīvs un tajā pašā laikā strukturāli vienkāršs. To lieliski papildina elektroniskā stabilitātes kontroles sistēma DSC, kas ļauj realizēt visas pilnpiedziņas priekšrocības: uzlabo dinamiku un vadāmību, vienlaikus rūpējoties par drošību un nekādā veidā neaizskarot vadītāja ambīcijas.
PLĀNOTA MODERNIZĀCIJA
Līdz ar X5 krosovera otrās paaudzes parādīšanos 2006. gadā, arī xDrive tika nedaudz atjaunināts. Mēs aprobežojāmies ar vadības elektronikas pilnveidošanu, piešķirot stabilitātes kontroles sistēmai vēl lielākas tiesības.
Pēc diviem gadiem tas notika konstruktīvām izmaiņām. X6 modelī X-Drive shēmā tika ieviests aktīvs aizmugurējais diferenciālis ar elektronisku vadību DPC (Dynamic Performance Control). Tas spēj pārdalīt griezes momentu starp aizmugurējiem riteņiem – tas novērš automašīnas nepietiekamu pagriežamību un ļauj tai viegli izbraukt līkumus. lielāks ātrums, paliekot vadītāja norādītajā trajektorijā.
DPC ir bezgalīgi mainīga bloķēšana, līdz pat 100%. Strukturāli tas tiek realizēts, pievienojot divus planetārie zobrati un vairāku plākšņu berzes sajūgu pāri, ko kontrolē elektriskās piedziņas. Mitsubishi bija pirmais, kas demonstrēja šādu shēmu. Lancer Evolution VII. BMW tas ir pieejams tikai krosoveriem X5 un X6. Jaunākiem modeļiem kā opcija tika pievienots vienkāršots elektroniskais analogs Performance Control. Šī funkcija ir iebūvēta stabilitātes kontroles sistēmā: pagriežoties, tā bremzē iekšējo aizmugurējais ritenis lai pievienotu momentu no ārpuses.
Citu izmaiņu trūkums xDrive transmisijas dizainā liecina par sistēmas uzticamību. BMW pārstāvji apgalvo, ka visā pastāvēšanas laikā tas nav radījis nopietnas problēmas. Saskaņā ar statistiku, neskaitot piedziņu eļļas blīves un putekšņlapas, visbiežāk sabojājas sajūga vadības servomotors. Bet tas notiek tuvāk 300 000 km, un tik daudz ripo tikai katrs trešais vai pat ceturtais īpašnieks. Turklāt vienības atrašanās vieta ārpus sadales kārbas vienkāršo nomaiņas procedūru, un motora cena ir zema.
KALNU JUBILEJA
BMW nolēma atzīmēt savas krosoveru līnijas 15. gadadienu liels nobraukums Melnkalnes ziemas ceļos. Maršrutā nebija iekļauti bezceļu ceļi, bet gan kalnu serpentīni. Faktiski šādos apstākļos xDrive sistēmas iespējām vajadzētu atklāties visā to krāšņumā.
Manā priekšā ir visa krosoveru līnija, izņemot jaunāko X1. Automašīnas ir apšūtas ar bezradžu ziemas riepām. Temperatūras starpība starp līdzenajām un kalnainajām trases daļām svārstās no neliela mīnusa līdz +15 ºС.
Vienīgie, kas ierobežoja braukšanas ātrumu pa serpentīniem, bija veselais saprāts un pašsaglabāšanās instinkts. Ne visur ceļa platums ļauj brīvi pabraukt garām pretimbraucošām automašīnām, un lielākā daļa pagriezienu ir akli.
Teikšu godīgi: braukt ilgu laiku pie riepu saķeres robežas bija biedējoši un fiziski grūti. Taču šādos apstākļos xDrive mani nekad nav satraucis un dažreiz patīkami pārsteigts. Vecākie brāļi X5 un X6 ar aktīvo aizmugurējo diferenciāli jautri ieskrūvē radzēm. Sporta režīmā stabilizācijas sistēma ļāva mums nedaudz paspēlēties un ar lielāku gāzi izkāpt no matadatas uz sāniem. Un retos skriešanas un vaļējos pagriezienos vecāki X, palielinoties ātrumam, pārliecinošāk noliecās uz ārējiem riteņiem, it kā pagrieziens pārvērstos par profilētu.
Atturīgākie X3 un X4 izraisīja mazāk aktīvu braukšanu. Taču X3 tomēr spēja iepriecināt vienā potenciāli bīstamā situācijā.
Pirms ilgi gaidītā atklātā pagrieziena asfaltu bremzēšanas zonā klāja sarma. Bremžu pedālis izmisīgi vibrēja, un ātrums kritās satraucoši lēni. Bet ārkārtas pasākumi nebija nekādas vajadzības: X3 veica pagriezienu ar lielu rezervi, nezaudējot stabilitāti. Nu, paldies xDrive!
Maksa par brīvību
Brīvajam (atvērtajam) simetriskajam diferenciālim ir nopietns trūkums. Tas vienmēr vienādi sadala griezes momentu. Kad viens ritenis zaudē saķeri, otrs apstājas. Piemēram: ja mēs piekarinām tikai vienu riteni uz pilnpiedziņas auto ar trīs brīviem diferenciāļiem transmisijā, tas bezpalīdzīgi griezīsies, un automašīna nekustēsies. Un, lai automašīna varētu kustēties, tiek izmantoti dažādi diferenciāļa bloķētāji, lai daļu griezes momenta pārnestu uz riteni (vai riteņiem) ar labāka saķere: tie ir pašbloķējošie diferenciāļi, dažādi sajūgi vai to elektroniskie simulatori, kas darbojas stabilitātes kontroles sistēmas vadībā.
Vācu koncerns BMW ir izstrādājis savu komplektāciju pastāvīga piedziņa xdrive aizsākumi meklējami pagājušajā gadsimtā, taču sistēma tiek pastāvīgi uzlabota un joprojām ir uzstādīta daudzos grupas modeļos līdz pat šai dienai. Lai optimizētu transportlīdzekļa vadību pēc iespējas efektīvāk un tajā pašā laikā kontrolētu visus rādītājus, šī sistēma ir uzticēta. Šodien xDrive pilnpiedziņas sistēma ir uzstādīta jaunās paaudzes BMW SUV:
- Sporta aktivitāšu transportlīdzeklis x 6.
Turklāt tiek instalētas arī šīs izstrādes sistēmas pasažieru modeļi BMW, 3., 5. un 7. sērijai. Sistēma ir sevi labi pierādījusi savas pastāvēšanas divdesmit piecu gadu laikā un tāpēc koncerns neplāno atteikties no tās lietošanas.
Sistēmas galvenās īpašības
xdrive inteliģentā pilnpiedziņas sistēma kontrolē visu automašīnā esošo spēku darbību, gan to, kas uz to iedarbojas no ārpuses, gan pašu. Pateicoties šīs attīstības darbībai, vilce un dinamisms tiek sadalīts pilnīgi jaunā veidā. Lai būtu skaidrs, par ko mēs runājam, jānorāda daži sistēmas raksturlielumi:
- Tas nodrošina bezpakāpju mainīgu griezes momenta sadalījumu. Pateicoties tam, griezes moments tiek vienmērīgi sadalīts starp aizmugurējiem un priekšējiem riteņiem, daudzkārt palielinot to ātrumu;
- Sistēma gudri atpazīst situācijas izmaiņas un, ja nepieciešams, neticami ātri pārdala griezes momentu;
- xDrive nodrošina neticami atsaucību stūrēšana, tāpēc vadītājam, vadot automašīnu, nav jāpieliek pūles;
- Sistēma ļoti precīzi mēra un regulē bremzēšanu, padarot koncerna transportlīdzekļu darbību vēl drošāku;
- Sistēmā ietilpst elastīgie amortizatori un elementi, kas, pateicoties to jutībai, optimizē un kontrolē vertikālos un gareniskos dinamiskos spēka momentus;
- Sistēma nodrošina neticamu stabilitāti un dinamisku kustību uz jebkura ceļa seguma.
No šiem raksturlielumiem ir skaidrs, ka BMW ir darījis visu, lai braukšana ar pilnpiedziņas transportlīdzekli būtu pilnīgi droša un patīkama vadītājam. Automašīnai, kas aprīkota ar xDrive sistēmu, ir milzīga jauda, taču tajā pašā laikā tas parāda neticami inteliģentu paklausību kontrolei. Gadu gaitā strādājot un nepārtraukti pilnveidojot tehnoloģijas, koncerns ir panācis, ka automašīna, kas aprīkota ar xDrive sistēmu, ir ieguvusi neticamu mainīgumu un reakcijas precizitāti uz vadības ieejām. Sistēma pārveido piedziņas spēkus visos apstākļos, optimāli pielāgojot tos situācijai, un efektīvi uzlabo braukšanas dinamiku.
Ja runājam vienkāršos vārdos, xDrive sistēma gudri pielāgojas četru riteņu piedziņas transportlīdzeklis atbilstoši vadītāja vajadzībām.
Četru riteņu piedziņa
Daudzu ražotāju automašīnas ir aprīkotas ar pilnpiedziņu, taču tikai BMW ir xDrive sistēma. Tradicionāli visu riteņu piedziņa ir vērsta galvenokārt uz to, lai līdz minimumam samazinātu neērtības, ko rada ceļa segums, nelīdzens segums, augsne vai ledus. Bet, ja spēki tiek sadalīti nevienmērīgi vai neefektīvi pa asīm, tad pilnpiedziņa braukšanas prieku nesagādās. Šādas neefektīvas sadales pazīmes būs šādus trūkumus vadīklas:
- Jutība pret stūres pagriezieniem ir ierobežota;
- Kļūsti nepietiekams braukšanas kvalitāte;
- Taisnā kustība kļūst nestabila;
- Komforts tiek zaudēts manevrējot.
Bet iekšā BMW koncerns jautājums par jaunas paaudzes pilnpiedziņas izveidi tika pieiets pavisam citādi. Ražotāji par pamatu ņēma pārbaudīto un pārbaudīto koncerna automašīnu aizmugurējo riteņu piedziņu. Optimizējot un uzlabojot tā īpašības, tie tika sadalīti uz visiem četriem riteņiem.
Un tagad ir pagājis ceturtdaļgadsimts BMW brauciens parāda neticamu dinamiku un pilnīgu drošību uz ceļiem visā pasaulē.
Kas nodrošina sistēmas efektivitāti
Kā minēts iepriekš, xDrive sistēmas pamatprincips ir vienmērīgi sadalīt griezes momentu uz abām transportlīdzekļa asīm. Šāda efektīva un precīza sadale ir iespējama ar sadales kārbas palīdzību, kurai ir priekšējās ass piedziņas zobrata forma. Kaste tiek kontrolēta, kad darbojas berzes sajūgs. Ja xDrive sistēma ir instalēta sporta apvidus auto BMW, tad transmisijā pārnesumu tipa transmisija tiek aizstāta ar ķēdes tipu.
Turklāt tie ievērojami palielina sistēmas efektivitāti un papildu opcijas, kas tiek ievadīti transmisijā kopā ar to:
- Dinamiskā kursa kontroles kontroles sistēma;
- Elektroniskā diferenciāļa griezes momenta bloķēšana;
- Vilces kontroles sistēma;
- Nolaišanās palīgsistēma;
- Integrēta šasijas vadības sistēma;
- Aktīvā stūres sistēma;
- Sistēmas darbības pamatprincipi.
Inteliģents BMW sistēma ir savi raksturīgie režīmi, kurus nosaka berzes sajūgs:
- Vienmērīga iedarbināšana;
- Pagriezienu pārvarēšana ar pārmērīgu pagrieziena spēju;
- Sarunu pagriezieni ar nepietiekamu pagriezienu;
- Pārvietošanās uz slidenām virsmām;
- Optimizēta autostāvvieta.
Kad automašīna tiek iedarbināta normālos apstākļos un labos ceļa apstākļos, berzes sajūgam ir slēgta forma un griezes moments šajā gadījumā ir 40:60 sadalījums pa asīm, kas nodrošina visefektīvāko saķeri paātrinājuma laikā. Pēc tam, kad automašīna uzņem ātrumu 20 km/h, griezes moments tiek pārdalīts atkarībā no ceļa seguma un kontroles momentiem.
Pagrieziena punktu šķērsošana
Pārmērīgas pagrieziena manevru laikā aizmugurējā ass BMW automašīna var izslīdēt uz pagrieziena ārpusi. Lai no tā izvairītos, berzes sajūgs aizveras ar lielāku spēku, bet priekšējā ass absorbē griezes momentu. Ja automašīna uzņem ļoti asu pagriezienu, leņķi, kas nav pietiekami standarta, tad dinamiskā vadības sistēma nāk palīgā un stabilizē kustību, nedaudz bremzējot riteņus.
Ja automašīna izbrauc pagriezienu ar nepietiekamu pagriezienu, kad priekšējā ass var izslīdēt uz pagrieziena ārpusi, atveras berzes sajūgs. Šajā situācijā simts procenti griezes momenta tiek sadalīti uz aizmugurējo asi. Ja tur ir nestandarta situācija, tad tiek izmantota kustības stabilizācijas sistēma.
Kad automašīna izbrauc līkumu ar neparastu nepietiekamu pagriežamību, automašīnas priekšējā ass slīd virzienā uz līkuma ārpusi. Šajā gadījumā atveras berzes tipa sajūgs un 100% griezes momenta tiek sadalīti uz aizmugurējo asi. Ja automašīna nenokrīt, tiek izmantota stabilitātes kontroles sistēma.
Automašīnai pārvietojoties pa slidenu ceļa virsmu, kas klāta ar ūdeni, cilvēkiem vai sniegu, atsevišķi riteņi var izslīdēt un automašīna sāks slīdēt. Lai tas nenotiktu, tiek bloķēts berzes sajūgs un, ja situācija nesasniedz stabilitāti, tad tiek izmantota dinamiskas virziena stabilitātes palīgsistēmas uzstādīšana.
Lai novietotu automašīnu, kas aprīkota ar xDrive sistēmas koncepciju, ir pilnībā jāatlaiž berzes sajūgs. Šajā gadījumā automašīna pilnībā pārslēdzas uz aizmugurējo riteņu piedziņas stāvokli un tādējādi efektīvi samazina transmisijas slodzes stūrēšanas laikā. Saprātīga un inteliģenta palīdzības sistēmu iejaukšanās, vadot transportlīdzekli, rada optimālu komfortablus apstākļus braukšanu un daudzkārt palielina braukšanas drošību.
Ne īsti
