BMW xDrive – Автоубик
Двуосната задвижваща система xDrive е представена за първи път от BMW през X3 през 2003 г. и скоро след това с преработения X5. Постепенно тази усъвършенствана система проникна и в други модели на марката.
BMW обаче преминаха към задвижване на всички колела много по-рано. Историята на първия автомобил със синьо-бяла перка и задвижване на двата моста датира от междувоенния период. През 1937 г. е поръчан от тогавашния Вермахт и представлява открит автомобил с четири врати и брезентов покрив. Впоследствие задвижването 4×4 на автомобилния производител остана дълго време встрани, докато не се появи съперничещият модел Audi Quattro, който не можа да остави автомобилния производител BMW бездействащ. През 1985 г. моделът E30 със задвижване на всички колела, BMW 325iX, е пуснат в серийно производство. През 1993 г. той оборудва седана BMW 525iX от горния среден клас с по-модерна технология за работа със системата ABS за задвижване на четирите колела. Централният диференциал с електромагнитно управление дава възможност за разпределяне на въртящия момент в диапазона от 0-100%, а задният диференциал разпределя силата към колелата чрез електрохидравлична ключалка. По-нататъшна еволюция на системата за задвижване на всички колела, оборудвана с три диференциала, се състоеше в замяната на блокировките им със спиране на отделните колела, което беше отговорно за стабилизиращата система DSC. При нормално шофиране въртящият момент се разделя на отделните оси в съотношение 38:62%. Такава система е използвана например в моделите E46 или моделите X5 преди фейслифта. При по-нататъшното развитие на системата за задвижване 4×4 BMW разчита на факта, че повечето собственици на такива превозни средства рядко излизат на пътя, а когато го правят, това обикновено е просто по-лесен терен.
Какво е xDrive?
xDrive е система за постоянно задвижване на четирите колела, която взаимодейства с електронната стабилизираща система DSC, съдържаща многодисков съединител, който замества класическия механичен централен диференциал. При разработването на новата система за задвижване на четирите колела, целта на BMW беше да запази, в допълнение към подобряването на сцеплението на автомобила, типичните характеристики на шофиране на класическата концепция за преден и заден двигател.
Въртящият момент на двигателя се разпределя от електронно управляван многопластов съединител, разположен в разпределителната скоростна кутия, който обикновено се намира след редуктора. В зависимост от текущите условия на движение, той разпределя въртящия момент между предния и задния мост. Системата xDrive е свързана със стабилизационната система DSC. Скоростта, при която съединителят е напълно включен или изключен, е по -малка от 100 ms. Охлаждането на масления пълнеж, в който се намира многопластовият съединител, се нарича така наречения тласък. Това означава, че външният корпус има перки, които разсейват излишната топлина в околния въздух поради прилив на въздух по време на движение.
Подобно на конкурентната система Haldex, xDrive непрекъснато се подобрява. Актуален приоритет е повишаване на ефективността на цялата система, което води до намаляване на общия разход на гориво на автомобила. Последната версия има интегриран многодисков сервомотор за управление на съединителя в корпуса на скоростната кутия. Това елиминира необходимостта от маслена помпа, което води до по-малко части в цялата система. Най-новата еволюция на системата xDrive осигурява 30% намаление на загубите от триене, което означава общо намаление на разхода на гориво от 3 до 5% (в зависимост от типа превозно средство) в сравнение с първото поколение. Задачата е да се доближим максимално до разхода на гориво на модел само с класическо задно задвижване. При нормални условия на шофиране системата разпределя въртящия момент към задната ос в съотношение 60:40. Тъй като много фенове на марката първоначално критикуваха модела xDrive, че е по-малко пъргав, обемист и склонен към недозавиване при по-тесни завои, производителят работи върху настройката. Така в най-новите разработки задният мост е предпочитан в максимална степен, разбира се, при запазване на необходимото общо сцепление и безопасност на автомобила по време на движение. Системата xDrive се предлага в две версии. За лимузини и комбита, така нареченото по-компактно решение, което означава, че предаването на мощността на двигателя към задвижващия вал, водещ към предния мост, се осигурява от зъбно колело. Офроуд превозни средства като X1, X3, X5, а също и X6 използват зъбно колело за предаване на въртящия момент.
Описание на системата и xDrive на практика
Както вече споменахме, xDrive реагира много бързо на променящите се условия на шофиране. За сравнение, 100 ms, необходими за пълно включване или изключване на съединителя, са значително по-малко време, преди автомобилът да може да реагира чрез ускоряване на незабавна промяна в позицията на педала на газта. Това се дължи на факта, че между натискането на педала на газта и реакцията на двигателя под формата на увеличаване на мощността изминават около 200 милисекунди. Разбира се, говорим за бензинов двигател с атмосферно пълнене, при двигатели с компресор или дизелови двигатели това време е дори по-дълго. Така на практика системата xDrive е готова, преди компресираният газ да реагира. Работата на системата обаче не приключва само с промяна на позицията на педала на газта. Системата е динамична или по-скоро предсказуема за други параметри на шофиране и постоянно следи състоянието на автомобила, за да разпредели въртящия момент на двигателя между двата моста възможно най-оптимално. Под микроскоп, например, сензорът за странично ускорение отговаря за скоростта на въртене на колелата, ъгъла на тяхното завъртане, центробежната сила, завоя на автомобила или текущия въртящ момент на двигателя.
Въз основа на информацията, получена от различни сензори, системата може да определи дали е необходима реакция, ако автомобилът има склонност към презавиване или недозавиване. Когато недостатъчното завиване се накланя – предните колела сочат към външния ръб на завоя – електронно управляван многодисков съединител преразпределя въртящия момент от предната ос към задната за десетки милисекунди. Чрез склонност към презавиване, т.е., когато задницата е обърната към ръба на пътя, xDrive пренасочва задвижващата сила на двигателя от задната ос към предната, а т.нар. изважда колата от неизбежното поднасяне. По този начин активната промяна в разпределението на въртящия момент на двигателя предотвратява намесата на системата за стабилизиране DSC, която се активира само когато ситуацията на пътя го изисква. Чрез свързването на системата xDrive с DSC, намесата на двигателя и управлението на спирачките могат да бъдат активирани по много по-щадящ начин. С други думи, системата DSC не се намесва, ако самото подходящо разпределение на мощността на двигателя е в състояние да елиминира риска от презавиване или недозавиване.
При потегляне многопластовият съединител се блокира със скорост приблизително 20 км / ч, така че при ускорение автомобилът да има максимално сцепление. Когато тази граница бъде надвишена, системата разпределя мощността на двигателя между предния и задния мост в зависимост от текущите условия на движение.
При ниски скорости, когато не се изисква висока мощност на двигателя и превозното средство се върти (например при завиване или паркиране), системата изключва задвижването на предния мост и мощността на двигателя се прехвърля само към задния мост. Целта е да се намали разхода на гориво, както и да се ограничи влиянието на нежеланите сили върху шофирането.
Подобно поведение на системата може да се види например при високи скорости. при плавно шофиране по магистралата. При тези скорости не се изисква непрекъснато задвижване към двете оси, тъй като това ще увеличи износването на компонентите, както и ще увеличи разхода на гориво. При скорости над 130 км / ч управляващата електроника издава команда за отваряне на централния многопластов съединител, а мощността на двигателя се предава само на задните колела.
На повърхности с ниско сцепление (лед, сняг, кал) системата предварително блокира сцеплението за най-добро сцепление. Но какво ще стане, ако едното колело има добро сцепление, а другите три са върху хлъзгави повърхности? Само моделът, оборудван със система DPC, може да прехвърли 100% от мощността на двигателя на едно колело. Използвайки диференциал и система за управление на динамичните характеристики (DPC) (Dynamic Performance Control), разположена на задната ос, въртящият момент се преразпределя активно между дясното и лявото задно колело. Така е оборудвано BMW X6 например. При други превозни средства 100% от мощността на двигателя се прехвърля към оста, където се намира колелото с най -добро сцепление, например, ако има три колела на лед и едно, например на асфалт. В този случай системата разделя съотношението 50:50 както за дясното, така и за лявото колело, докато колелото върху повърхност с по -малко сцепление се спира от DSC, така че да няма прекалено много завиване. В този случай системата разпределя мощността на двигателя само между осите, а не между отделните колела.
Системата xDrive се възползва и от минимални изисквания за поддръжка. Производителят препоръчва смяна на маслото след около 100 000 - 150 000 км, особено за превозни средства, които често се използват по черни пътища или се използват за теглене на ремарке. Системата xDrive добавя приблизително 75 до 80 кг към теглото на автомобила, а разходът на гориво, в зависимост от версията и типа на двигателя, е между 0,4 и 1 литър гориво в сравнение само с моделите със задно задвижване.
