Sistem štirikolesnega pogona xDrive je razvoj koncerna BMW in spada med stalne sisteme štirikolesnega pogona. Sistem zagotavlja brezstopenjsko, neprekinjeno in spremenljivo porazdelitev navora med sprednjo in zadnjo osjo, odvisno od voznih razmer. XDrive je trenutno nameščen na športnih terenskih vozilih ( SAV, Vozilo za športno dejavnost) X1, X3, X5, X6 in osebni avtomobili 3., 5. in 7. serije.
Zgodovina razvoja štirikolesnega pogona BMW vključuje štiri generacije:
Generacija |
Značilno |
1. generacija, Od leta 1985 |
porazdelitev navora med osmi med normalno vožnjo v razmerju 37:63 (37% - na sprednjo os, 63% - na zadnjo os), blokiranje sredinskega diferenciala, zadnjega medosnega diferenciala z uporabo viskozne sklopke (viskozna sklopka) |
2. generacija, Od leta 1991 |
porazdelitev navora med osmi med normalno vožnjo v razmerju 36:64, blokada sredinskega diferenciala z večkolesno sklopko z elektromagnetnim upravljanjem, blokada diferenciala zadnjega kolesa z večkotno sklopko z elektrohidravličnim upravljanjem, možnost prerazporeditve navora med osmi (kolesi) v območju od 0 do 100% |
3. generacija, Od leta 1999 |
porazdelitev navora med osmi med normalnim gibanjem v razmerju 38:62, sredinski in prečni diferencial prostega tipa, elektronsko blokiranje diferencialov med osmi, interakcija z dinamičnim sistemom za nadzor stabilnosti |
4. generacija, Od leta 2003 |
porazdelitev navora med osmi med normalnim gibanjem v razmerju 40:60, funkcijo sredinskega diferenciala izvaja večplastna torna sklopka z elektronskim krmiljenjem, zmožnost prerazporeditve navora med osmi v območju od 0 do 100%, elektronsko blokiranje diferencialov med osmi, interakcija z dinamičnim sistemom za nadzor tečaja trajnost |
Sistem štirikolesnega pogona xDrive temelji na tradicionalni shemi menjalnika BMW s pogonom na zadnja kolesa. Razporeditev navora med osmi se izvede z uporabo razdelilnega ohišja, ki je zobniški prenos pogona sprednje osi, krmiljen s torno sklopko. Prenos športnih terenskih vozil namesto zobniškega pogona uporablja verižni pogon.
XDrive je integriran z dinamičnim nadzorom stabilnosti (DSC). Sistem DSC poleg elektronske blokade diferenciala vključuje sistem za nadzor oprijema DTC (Dynamic Traction Control), sistem za nadzor spuščanja HDC (Hill Descent Control) itd.
Interakcija sistemov xDrive in DSC poteka z uporabo integriranega sistema za upravljanje podvozja ICM (Integrated Chassis Management). Sistem ICM ponuja tudi povezave do aktivnega krmiljenja spredaj (AFS).
Kako deluje sistem
Pri delovanju sistema štirikolesnega pogona xDrive je mogoče ločiti več značilnih načinov, ki jih določa algoritem odziva torne sklopke:
- zagon;
- zavijanje z nadvišanjem;
- ovinki za podkrmiljenje;
- gibanje na spolzkih površinah;
- parkirišče.
Pri speljevanju v normalnih pogojih je torna sklopka zaprta, navor se porazdeli po oseh v razmerju 40:60, kar doseže največji potisk med pospeševanjem. Ko je dosežena hitrost 20 km / h, se porazdeli navor med osmi glede na razmere na cesti.
Pri zavijanju s prekomernim krmiljenjem (zadnja os zdrsne na zunanjo stran zavoja) se torna sklopka z večjo silo zapre in več navora je usmerjeno na sprednjo os. Po potrebi se aktivira sistem DSC, ki stabilizira gibanje vozila z zaviranjem koles.
Pri zavijanju s podkrmiljenjem (sprednja os se odpelje na zunanjo stran zavoja) se torna sklopka odpre in do 100% navora usmeri na zadnjo os. Po potrebi se aktivira sistem DSC.
Pri vožnji po spolzkih površinah (led, sneg, voda) zdrs posameznih koles preprečimo z zaklepanjem torne sklopke in po potrebi z elektronsko blokado med kolesi sistema DSC.
Med parkiranjem se torna sklopka popolnoma odpre, avto postane pogon na zadnji kolesi, kar zmanjša obremenitev menjalnika in krmiljenja.
Sodobni BMW-ji so dobili pogon na vsa kolesa že leta 1985. To je bilo že dolgo pred pojavom križancev, zato so Bavarci po želji s takim prenosom opremili le 3. in 5. serijo, ki je v indeks prejela dodatno črko x. Na menjalnik je bila nameščena razdatka z medosnim diferencialom, od katere so šli pogoni na sprednjo in zadnjo os. V sistemih prvih dveh generacij (1985 in 1991) so sklopke različne zasnove blokirale sredinski in zadnji prečni diferencial.
Leta 1999 je na trg vstopil križanec BMW X5, opremljen s pogonom na vsa kolesa tretje generacije. Njegove temeljne razlike: odpravljene so vse sklopke, blokiranje medosnih diferencialov posnemajo zavore pod nadzorom elektronike, sredinski diferencial je popolnoma brezplačen.
Leta 2003 se je xDrive pojavil na kompaktnem križancu X3, ki je bil nato registriran na vseh štirikolesno gnanih BMW-jih. Sistem je bil že večkrat nadgrajen, vendar sta njegova osnova in načelo delovanja ostala enaka.
OSNOVE OSNOV
Ob vseh novostih je sedanji xDrive ohranil temeljno arhitekturo svojih predhodnikov. Elektronsko krmiljena torna sklopka, ki je pravzaprav zamenjala sredinski diferencial in njegovo zaklepanje, pomaga učinkoviteje porazdeliti trenutek med osmi. Poleg tega je v arzenalu X-Drive elektronski sistem, podedovan od prvega X5, ki posnema blokado medkolesnih diferencialov (ADB-X): z zavorami zagrabi drsno kolo in na drugi strani ustvari več navora.
Prerazporeditev navora med osmi je odvisna od kompresijske sile tornih sklopk sklopke: na ukaz elektronike so ti stisnjeni ali razpršeni, odvisno od situacije. Stiskanje sklopke nadzoruje servo motor. Pametna ročica (prikazana na spodnjem diagramu, položaj 2) pretvori rotacijsko gibanje gredi elektromotorja v njeno osno gibanje, ki pritiska ali sprošča sklopke.
Ko je sklopka zaklenjena, se del navora odstrani z zadnje osi in preko verige ali zobniškega prenosnika prenese naprej. Razlike v zasnovi so posledica postavitve osrednjega predora. V križancih je več prostora, zato se uporablja agregat z verigo, na avtomobilih pa bolj kompaktna različica z zobniki.
BMW je nezaslišan, če menjalnik xDrive pokliče s stalnim pogonom na vsa kolesa. V običajnih načinih se navor porazdeli 40:60 v korist zadnje osi. V tem primeru je sklopka skoraj popolnoma vpeta (s popolno blokado je zagotovljena trda povezava med osmi, moment je razdeljen enakomerno). Če je sklopka odprta, gre ves trenutek na zadnjo os. To je v resnici imamo stalni pogon na zadnja kolesa s samodejno priključeno sprednjo osjo.
Tu je še ena reklamna poteza. Proizvajalec trdi, da lahko sklopka vrže do 100% potiska naprej. To se bo zgodilo, če s popolnoma zaklenjeno sklopko (obe osi sta trdno povezani) zadnja kolesa visijo v zraku ali se znajdejo na popolnoma drsečem ledu, pod sprednjima kolesoma pa je suh asfalt. Potem je na sprednji osi res mogoče realizirati 100% navora, ker zadnja kolesa nimajo oprijema, to pomeni, da je navor na njih nič. Toda v tem ni čarovnije - zakoni fizike vladajo v zakonih fizike in ne v edinstveni zasnovi sklopke. Vsak diferencial s trdo ključavnico je kos tej nalogi. Poleg tega je opisano stanje v običajnih razmerah nerealno: tudi če so zadnja kolesa na zrcalnem ledu, bo oprijem pnevmatik na površje, čeprav zelo neznaten, še vedno obstajal, z njim pa bo nepomemben delež oddanega navora. Zato xDrive ne more 100% prenesti na sprednjo os.
Kljub temu je xDrive resnično učinkovit in preprost pri oblikovanju. Popolnoma ga dopolnjuje elektronski sistem za nadzor stabilnosti DSC, ki vam omogoča uresničiti vse prednosti štirikolesnega pogona: izboljšuje dinamiko in vodljivost, hkrati pa skrbi za varnost in nikakor ne krši voznikovih ambicij.
NAČRTANA MODERNIZACIJA
Z nastopom druge generacije križanca X5 leta 2006 je bil tudi xDrive nekoliko posodobljen. Omejili smo se na revizijo krmilne elektronike, s čimer smo sistemu stabilnosti deviznih tečajev dali še več pravic.
Zadeva se je konstruktivno spremenila dve leti kasneje. Pri X6 je v shemo X-Drive vključen elektronsko nadzorovan zadnji diferencial DPC (Dynamic Performance Control). Sposoben je prerazporediti trenutek med zadnjima kolesoma - to prihrani avto pred podkrmiljenjem in mu omogoča, da se pri večji hitrosti menjava, pri čemer ostane na poti, ki jo nastavi voznik.
DPC ima brezstopenjsko blokiranje do 100%. Strukturno je to realizirano z dodatkom dveh planetarnih zobnikov in parom večplastnih tornih sklopk, ki jih krmilita električni pogoni. Podobno shemo je prvič prikazal Mitsubishi Lancer Evolution VII. Pri BMW-ju je na voljo le pri križancih X5 in X6. Pri mlajših modelih je bil kot opcija dodan njegov poenostavljeni elektronski sistem Performance Control. Ta funkcija je integrirana v sistem za nadzor stabilnosti: pri zavijanju zavira notranje zadnje kolo, da doda zagon zunanjemu.
Odsotnost drugih sprememb v zasnovi menjalnika xDrive govori o zanesljivosti sistema. Predstavniki BMW trdijo, da v celotnem obstoju ni povzročal resnih težav. Po statističnih podatkih poleg oljnih tesnil in prašnikov pogonov servo motor krmiljenja sklopke najpogosteje odpove. A zgodi se bližje 300.000 kilometrom, toliko pa se valja šele vsak tretji ali celo četrti lastnik. Poleg tega namestitev sklopa zunaj razdelilne omarice poenostavlja postopek zamenjave, cena motorja pa je nizka.
GORSKI JUBILEJ
BMW se je odločil proslaviti 15. obletnico svoje ponudbe križancev z velikimi kilometri na zimskih cestah v Črni gori. Pot ni vključevala terenske poti, je pa bila bogata z gorskimi serpentinami. Pravzaprav bi se morale v takšnih pogojih zmogljivosti sistema xDrive razkriti v vsem svojem sijaju.
Pred mano je celotna linija križancev, razen mlajšega X1. Avtomobili so obut z zimskimi pnevmatikami, ki nimajo čepov Temperaturna razlika med ravninskim in goratim delom poti je od rahlega minus do +15 ºС.
Omejevanje hitrosti vožnje na serpentinah sta bila le zdrava pamet in nagon samoohranitve. Širina ceste daleč od vsepovsod omogoča prosto vožnjo s prihajajočimi avtomobili, večina ovinkov pa je slepa.
Če sem iskren, je bilo dlje časa strašno in fizično težko voziti pri meji oprijema pnevmatike. Toda v teh pogojih vas xDrive nikoli ni spravljal ob živce in včasih prijetno presenetil. Starejša brata X5 in X6 z aktivnim zadnjim diferencialom sta bila vneta v vijake. V športnem načinu je stabilizacijski sistem omogočil malo huliganstva in je z dodatkom plina zapustil čepe vstran. In v redkih tekaških in odprtih ovinkih so se starejši X-ji bolj samozavestno naslonili na zunanja kolesa, ko se je hitrost povečevala, kot da bi ovinek prehajal v profiliranega.
Bolj zadržana X3 in X4 sta izzvala manj aktivno vožnjo. Toda X3 je vseeno lahko ugodil v eni potencialno nevarni situaciji.
Pred težko pričakovanim odprtim ovinkom je asfalt v zavornem območju pokril zmrzal. Zavorni pedal je obupno vibriral in hitrost je zaskrbljujoče počasi padala. Vendar ni bilo treba sprejeti nujnih ukrepov: X3 se je z mejo mešal v zavoj, ne da bi izgubil stabilnost. No, hvala xDrive!
Plačilo za svobodo
Prosti (odprti) simetrični diferencial ima resno pomanjkljivost. Navor vedno enakomerno razdeli. Ko eno kolo izgubi oprijem, se drugo ustavi. Na primer: če na štirikolesno gnani avtomobil s tremi prostimi diferenciali v menjalniku obesimo samo eno kolo, se bo nemočno zavrtelo in avto ne bo popustil. In da bi lahko avto šel, z različnimi blokadami diferenciala nekaj trenutka prenesejo na kolo (ali kolesa) z boljšim oprijemom: to so samozaklepljivi diferenciali, različne sklopke ali njihovi elektronski simulatorji, ki delujejo pod nadzorom sistema stabilnosti smeri.
Nemški koncern BMW je v prejšnjem stoletju razvil svoj sistem s stalnim pogonom na vsa kolesa xdrive, vendar se sistem nenehno izboljšuje in je še vedno nameščen na številnih modelih koncerna. Temu sistemu je zaupano, da čim bolj učinkovito optimizira nadzor nad vozilom in hkrati obdrži vse kazalnike pod nadzorom. Danes je sistem xDrive s pogonom na vsa kolesa xdrive nameščen na novo generacijo športnih terencev BMW:
- Vozilo za športno dejavnost х 6.
Poleg tega so sistemi tega razvoja nameščeni tudi na potniških modelih BMW, v 3., 5. in 7. seriji. Sistem se je izkazal že v petindvajsetih letih svojega obstoja, zato koncern ne namerava opustiti njegove uporabe.
Glavne značilnosti sistema
Inteligentni sistem štirikolesnega pogona xdrive nadzoruje delovanje vseh sil v avtomobilu, tako od zunaj kot lastno. Vlečna sila in dinamičnost se zahvaljujoč delovanju tega razvoja distribuirata na povsem nov način. Da bo jasno, o čem govorimo, je treba navesti nekaj značilnosti sistema:
- Zagotavlja spremenljivo porazdelitev navora brezstopenjske narave. Zahvaljujoč temu se navor enakomerno porazdeli med zadnja in sprednja kolesa, kar večkrat poveča njihovo hitrost;
- Sistem inteligentno prepozna spreminjajoče se razmere in po potrebi neverjetno hitro porazdeli navor;
- xDrive zagotavlja neverjetno odzivno krmiljenje, tako da se vozniku med vožnjo ni treba truditi;
- Sistem zelo natančno meri in uravnava zaviranje, zaradi česar je delovanje avtomobilov koncerna še varnejše;
- Sistem vključuje elastične blažilnike in elemente, ki zaradi svoje občutljivosti optimizirajo in nadzorujejo navpične in vzdolžne dinamične momente;
- Sistem zagotavlja neverjetno stabilnost in dinamično gibanje na kateri koli površini ceste.
Iz teh značilnosti postane jasno, da je BMW naredil vse, da je vožnja s pogonom na vsa kolesa popolnoma varna in prijetna za voznika. Stroj s pogonom xDrive ima izjemno moč, kljub temu pa ima neverjetno inteligentno ubogljivost. Z leti dela in nenehnim izboljševanjem tehnologij je koncern dosegel, da je avtomobil, opremljen s sistemom xDrive, pridobil neverjetno spremenljivost in natančnost odziva na krmilno sporočilo. Sistem pretvori pogonske sile v vseh pogojih, jih optimalno prilagodi situaciji in učinkovito izboljša vozno dinamiko.
Preprosto povedano, xDrive inteligentno prilagaja vozilo na vsa kolesa voznikovim potrebam.
Štiri kolesni pogon
Avtomobili številnih proizvajalcev so opremljeni s pogonom na vsa kolesa, a samo BMW ima xDrive. Tradicionalno je namen štirikolesnega pogona predvsem minimalizirati neprijetnosti, ki jih povzročajo cestne površine, neravnine, prst ali led. Če pa so sile neenakomerno ali neučinkovito razporejene vzdolž osi, potem štirikolesni pogon ne bo prinesel užitka v vožnji. Za tako neučinkovito dodelitev bodo značilne naslednje slabosti upravljanja:
- Občutljivost na zavoje krmiljenja je omejena;
- Vozne zmogljivosti postanejo nezadostne;
- Pravokotno gibanje postane nestabilno;
- Izgubljeno udobje pri manevriranju.
Toda koncern BMW se je vprašanja ustvarjanja nove generacije štirikolesnega pogona lotil povsem drugače. Proizvajalci so za osnovo vzeli preizkušen in dobro preizkušen pogon na zadnja kolesa avtomobilov koncerna. Po optimizaciji in izboljšanju njegovih lastnosti so bili razdeljeni na vsa štiri kolesa.
In četrt stoletja BMW na vsa kolesa kaže neverjetno dinamiko in popolno varnost na cestah po vsem svetu.
Kako učinkovit je sistem
Kot je navedeno zgoraj, je osnovno načelo sistema xDrive enakomerna porazdelitev navora na obe osi vozila. To učinkovito in natančno razporeditev omogoča razdelilna omara, ki ima obliko pogonskega sklopa prednje osi. Škatla je krmiljena, ko deluje torna sklopka. Če je sistem xDrive nameščen na športnem vozilu BMW, potem se vrsta menjalnika v menjalniku zamenja z verižno.
Poleg tega se učinkovitost sistema in dodatne možnosti, ki se vnašajo v prenos skupaj z njim, znatno povečajo:
- Sistem dinamičnega nadzora deviznega tečaja;
- Elektronsko blokiranje navora diferenciala;
- Sistem za nadzor oprijema;
- Sistem pomoči pri spustu;
- Integriran nadzorni sistem tekaškega oddelka;
- Aktivni krmilni sistem;
- Osnovna načela sistema.
BMW Intelligence System ima svoje značilne načine, ki jih določa torna sklopka:
- Nemoten zagon;
- Premagovanje zavojev z okretnostjo presežnega tipa;
- Premagovanje zavojev s podkrmiljenjem;
- Premikanje po spolzkih površinah;
- Optimizirano parkiranje.
Ko avtomobil spelje na običajnem mestu in ima kakovostne kazalnike ceste, ima torna sklopka zaprto obliko, navor pa ima v tem primeru porazdelitev po oseh 40:60, kar vodi do najučinkovitejšega oprijema med pospeševanjem. Ko avto doseže hitrost 20 km / h, se navor porazdeli glede na površino ceste in kontrolne trenutke.
Mimo prelomnic
Med manevri pretiravanja lahko zadnja os vozila BMW zdrsne proti zunanji strani ovinka. Da bi se temu izognili, se sklopka trenja zapre z večjo silo, medtem ko sprednja os absorbira navor. Če avto preide zelo oster ovinek, ki je premalo standarden, potem na pomoč priskoči sistem dinamičnega krmiljenja in s pomočjo nekaj zaviranja koles stabilizira gibanje.
Če avtomobil pelje v ovinku z nezadostnim krmiljenjem, ko sprednja os zdrsne na zunanjo stran vogala, se torna sklopka odpre. V tej situaciji se stoodstotni navor razporedi na zadnjo os. Če pride do nestandardne situacije, potem v postopek vstopi sistem za stabilizacijo gibanja.
Ko vozilo zavija z nestandardnim krmiljenjem, sprednja os vozila zdrsne na zunanjo stran vogala. V tem primeru se torna sklopka odpre in 100% navora se razporedi na zadnjo os. Če se avtomobil ne izravnava, začne delovati sistem za nadzor stabilnosti.
Ko se avto premika po spolzki površini ceste, prekriti z vodo, ljudmi ali snegom, lahko posamezna kolesa zdrsnejo in avto zdrsne. Da se to ne bi zgodilo, je torna sklopka blokirana in če situacija ne pride do stabilnosti, je v delo vključena pomožna sistemska namestitev dinamične usmerjene stabilnosti.
Parkiranje vozila, opremljenega s konceptom sistema xDrive, poteka s popolnim odpiranjem torne sklopke. V tem primeru avtomobil popolnoma preide v stanje pogona na zadnja kolesa in s tem učinkovito zmanjša obremenitve vrste menjalnika med krmiljenjem. Razumen in inteligenten poseg pomožnih sistemov med vožnjo avtomobila ustvarja optimalno vozno udobje in večkrat poveča varnost v vožnji.
No ne
