BMW xDrive – Autoubik
Dvoosovinski pogonski sustav xDrive prvi je put predstavio BMW u X3 2003., a ubrzo nakon toga s redizajniranim X5. Postupno je ovaj napredni sustav prodro u druge modele marke.
Međutim, BMW je mnogo ranije prešao na pogon na sve kotače. Povijest prvog automobila s plavo-bijelim propelerom i pogonom na obje osovine seže u međuratno razdoblje. Godine 1937. naručio ga je tadašnji Wehrmacht, a radilo se o otvorenom automobilu s četvera vrata i platnenim krovom. Nakon toga, proizvođač automobila 4×4 pogon je dugo ostao po strani, sve dok se nije pojavio konkurentski model Audi Quattro, koji nije mogao ostaviti proizvođač automobila BMW bez posla. Godine 1985. model E30 s pogonom na sve kotače, BMW 325iX, pokrenut je u serijsku proizvodnju. Godine 1993. opremio je i limuzinu BMW 525iX više srednje klase s modernijom tehnologijom za rad s ABS sustavom pogona na sve kotače. Središnji diferencijal s elektromagnetskom kontrolom omogućio je raspodjelu momenta u rasponu od 0-100%, a stražnji diferencijal raspodijelio je silu na kotače putem elektrohidrauličke blokade. Daljnja evolucija sustava pogona na sve kotače, opremljenog s tri diferencijala, sastojala se u zamjeni njihovih brava kočenjem pojedinačnih kotača, što je bilo odgovorno za DSC stabilizacijski sustav. Tijekom normalne vožnje moment se dijelio na pojedine osovine u omjeru 38:62%. Takav sustav korišten je, primjerice, u modelima E46 ili modelima X5 koji su prethodili faceliftu. U daljnjem razvoju sustava 4×4 pogona, BMW se oslanjao na činjenicu da većina vlasnika ovakvih vozila rijetko izlazi na cestu, a kada i krene, obično je riječ o lakšim terenima.
Što je xDrive?
xDrive je stalni sustav pogona na sve kotače koji je u interakciji s DSC elektroničkim stabilizacijskim sustavom, koji sadrži spojku s više lamela koja zamjenjuje klasični mehanički središnji diferencijal. U razvoju novog sustava pogona na sve kotače, cilj BMW-a bio je zadržati, uz poboljšanje trakcije vozila, tipične vozne karakteristike klasičnog koncepta motora sprijeda i straga.
Raspodjelom zakretnog momenta motora upravlja elektronički upravljana spojnica s više ploča koja se nalazi u razvodnom mjenjaču, koja se općenito nalazi nizvodno od mjenjača. Ovisno o trenutnim uvjetima vožnje, raspoređuje okretni moment između prednje i stražnje osovine. Sustav xDrive spojen je na stabilizacijski sustav DSC. Brzina kojom se kvačilo potpuno uključuje ili isključuje je manja od 100 ms. Hlađenje ispune ulja, u kojoj se nalazi višeplastična spojka, naziva se tzv. Potiskivanje. To znači da vanjsko kućište ima peraje koje odvode višak topline u okolni zrak zbog naleta zraka tijekom kretanja.
Poput konkurentskog Haldex sustava, xDrive se neprestano poboljšava. Trenutačni prioritet je povećanje učinkovitosti cijelog sustava, što dovodi do smanjenja ukupne potrošnje goriva vozila. Najnovija verzija ima integrirani servomotor za upravljanje višelamelnom spojkom u kućištu mjenjača. Ovo eliminira potrebu za uljnom pumpom, što rezultira manjim brojem dijelova u cijelom sustavu. Najnovija evolucija xDrive sustava omogućuje smanjenje gubitaka trenja za 30%, što znači ukupno smanjenje potrošnje goriva od 3 do 5% (ovisno o tipu vozila) u usporedbi s prvom generacijom. Zadatak je što više se približiti potrošnji goriva modela s samo klasičnim stražnjim pogonom. U normalnim uvjetima vožnje, sustav raspodjeljuje moment na stražnju osovinu u omjeru 60:40. Budući da su mnogi obožavatelji marke u početku kritizirali model xDrive jer je manje okretan, glomazan i sklon podupravljanju u oštrijim zavojima, proizvođač je radio na ugađanju. Stoga se u najnovijim razvojima prednost daje stražnjoj osovini u najvećoj mjeri, naravno, uz zadržavanje potrebne ukupne trakcije i sigurnosti vozila tijekom vožnje. Sustav xDrive dostupan je u dvije verzije. Za limuzine i karavane, tzv. kompaktnije rješenje, što znači da prijenos snage motora na pogonsku osovinu koja vodi do prednje osovine osigurava zupčanik. Terenska vozila kao što su X1, X3, X5 i također X6 koriste lančanik za prijenos momenta.
Opis sustava i xDrive u praksi
Kao što je već spomenuto, xDrive vrlo brzo reagira na promjenjive uvjete vožnje. Za usporedbu, 100 ms potrebnih za potpuno uključivanje ili isključivanje spojke znatno je manje vremena prije nego što vozilo može odgovoriti ubrzavanjem na trenutnu promjenu položaja papučice gasa. To je zbog činjenice da između pritiska na papučicu gasa i reakcije motora u vidu povećanja snage prođe oko 200 milisekundi. Naravno, govorimo o atmosferskom benzinskom motoru, u slučaju kompresorskih motora ili dizelskih motora to je vrijeme još duže. Tako je u praksi sustav xDrive spreman prije nego stisnuta papučica za gas reagira. No, rad sustava ne završava samo promjenom položaja papučice gasa. Sustav je dinamičan odnosno predvidljiv za ostale parametre vožnje i konstantno prati stanje automobila kako bi se moment motora što optimalnije rasporedio između dvije osovine. Pod mikroskopom, primjerice, senzor bočnog ubrzanja odgovoran je za brzinu rotacije kotača, kut njihovog zakreta, centrifugalnu silu, zaokret vozila ili trenutni moment motora.
Na temelju informacija primljenih od raznih senzora, sustav može odrediti je li potreban odgovor ako vozilo ima tendenciju preupravljanja ili podupravljanja. Kada se podupravljanje nagne – prednji kotači su usmjereni prema vanjskom rubu zavoja – elektronički kontrolirana spojka s više lamela preraspodjeljuje okretni moment s prednje osovine na stražnju u desecima milisekundi. Sklonošću preupravljanju, odnosno kad je stražnji kraj okrenut prema rubu ceste, xDrive preusmjerava pogonsku snagu motora sa stražnje osovine na prednju, a tzv. izvlači auto iz neizbježnog proklizavanja. Dakle, aktivna promjena raspodjele okretnog momenta motora onemogućuje intervenciju DSC stabilizacijskog sustava, koji se aktivira samo kada situacija u prometu to zahtijeva. Povezivanjem xDrive sustava s DSC-om, intervencija motora i kontrola kočnica mogu se aktivirati na puno nježniji način. Drugim riječima, DSC sustav ne intervenira ako je odgovarajuća raspodjela snage motora sama po sebi sposobna eliminirati rizik od preupravljanja ili podupravljanja.
Pri kretanju, spojnica s više ploča se zaključava pri brzini od približno 20 km / h, tako da pri ubrzanju vozilo ima maksimalnu vuču. Kad se ovo ograničenje premaši, sustav distribuira snagu motora između prednje i stražnje osovine ovisno o trenutnim uvjetima vožnje.
Pri malim brzinama, kada nije potrebna velika snaga motora i automobil se okreće (na primjer, u zavojima ili parkiranju), sustav isključuje pogon prednje osovine, a snaga motora prenosi se samo na stražnju osovinu. Cilj je smanjiti potrošnju goriva, kao i ograničiti utjecaj neželjenih sila na vožnju.
Slično ponašanje sustava može se vidjeti, na primjer, pri velikim brzinama. pri nesmetanoj vožnji autocestom. Pri tim brzinama nije potreban kontinuirani pogon na obje osovine jer će to povećati trošenje sastavnih dijelova kao i povećati potrošnju goriva. Pri brzinama iznad 130 km / h upravljačka elektronika izdaje naredbu za otvaranje središnje spojke s više ploča, a snaga motora prenosi se samo na stražnje kotače.
Na površinama s niskim vučnim pogonom (led, snijeg, blato) sustav unaprijed blokira vuču za najbolju vuču. No što ako jedan kotač ima dobro prianjanje, a ostala tri su na skliskim površinama? Samo model opremljen DPC sustavom može prenijeti 100% snage motora na jedan kotač. Pomoću diferencijala i sustava DPC (Dynamic Performance Control) koji se nalazi na stražnjoj osovini, okretni moment aktivno se preraspodjeljuje između desnog i lijevog stražnjeg kotača. Tako je, primjerice, opremljen BMW X6. U drugim vozilima 100% snage motora prenosi se na osovinu gdje se nalazi kotač s najboljim prianjanjem, na primjer, ako postoje tri kotača na ledu i jedan, na primjer na asfaltu. U tom slučaju sustav dijeli omjer 50:50 i za desni i za lijevi kotač, dok kotač na površini s manjim prianjanjem koči DSC kako ne bi došlo do prevelikog zavoja. U tom slučaju sustav distribuira snagu motora samo između osovina, a ne među pojedinačnim kotačima.
Sustav xDrive također ima koristi od minimalnih zahtjeva za održavanjem. Proizvođač preporučuje izmjenu ulja nakon otprilike 100 - 000 km, posebno za vozila koja se često koriste na neasfaltiranim cestama ili se koriste za vuču prikolice. Sustav xDrive dodaje težini vozila otprilike 150 do 000 kg, a potrošnja goriva, ovisno o verziji i tipu motora, kreće se između 75 i 80 litre goriva u usporedbi samo s modelima sa stražnjim pogonom.
