Икс драйв что это
Полный привод xDrive от компании BMW
xDrive — надпись на автомобилях BMW ставится не просто так или какое-то мелкое дополнение, это первый показатель непростого привода в машине. Рассмотрим принцип работы и историю возникновения. xDrive — надпись на автомобилях BMW ставится не просто так или какое-то мелкое дополнение, это первый показатель непростого привода в машине. Рассмотрим принцип работы и историю возникновения.
Хороший контроль над силами, которые взаимодействуют на автомобиль во время движения это первое, что необходимо для безопасности во время езды. Такие аспекты инженеры компании BMW учитывают в первую очередь при разработке новой модели.
Надпись xDrive на переднем крыле автомобиля BMW ставится не спроста, это не мелкий тюнинг или какой-то определенное дополнение. Такая надпись говорит о том, что в BMW установлен полный привод.
Начало существования системы xDrive
Специалисты по автомобилям BMW выделяют 4 поколения системы xDrive. Поговаривают, что в 2017 году инженеры хотят представить новое поколение полного привода.
Первое поколение
Свое начало система полного привода xDrive берет с 1985 года. Крутящий момент распределялся по принципу: 63% выделялось на заднюю ось и 37% на переднюю ось. В состав такого полного привода входила блокировка дифференциала межосевого и заднего межколесного с помощью муфты вязкостной.
Часто бывало, что неопытные водители забывали принцип пользования системой, и она быстро выходила из строя. Но все же, те кто пользовался автомобилями BWM без xDrive и с этой системой, утверждали, что разница в вождении была существенная.
Второе поколение
Начало второго поколения xDrive припадает на 1991 год. В этот раз распределение немного изменилось, теперь 36% припало на переднюю ось и 64% на задние колеса. Межосевой дифференциал блокируется с помощью многодисковой муфты на электромагнитным управлением. Задний межколесный дифференциал блокируется с помощью многодисковой муфты на основе электрогидравлики. Благодаря такому новшеству можно было перераспределить крутящий момент между осями в любом соотношении от 0% до 100%.
Третье поколение
1999 год стал началом для третьего поколения xDrive. Распределение крутящего момента на оси при обычном вождении стало 62% на заднюю и 38% на переднюю ось, а межколесный и межосевой дифференциалы стали свободными. Блокировка межколесных дифференциалов производится электронным путем и в помощь к полному приводу появляется система динамического контроля курсовой устойчивости автомобиля.
Четвертое поколение
В 2003 году выделяют последнее поколение системы xDrive. Крутящий момент распределяется в соотношении 60% на заднюю ось и 40% на переднюю ось автомобиля BMW. Межосевой дифференциал выполняется с помощью многодисковой фрикционной муфты, а управление с помощью электроники. Распределение крутящего момента все так же возможно от 0 до 100%. Блокировка межколесного дифференциала происходит электронным путем, благодаря чему происходит взаимодействие с системой контроля динамической устойчивости автомобиля (DSC).
Поклонники марки BMW говорят, что благодаря такой системе xDrive появились легковые автомобили с хорошей проходимостью, курсовой устойчивостью, а как результат улучшилась безопасность.
Как устроена система xDrive
Система xDrive используется для автомобилей марки BMW с заднеприводной трансмиссией. Крутящий момент распределяется между осями благодаря раздаточной коробке. С себя она представляет зубчатую передачу на переднюю ось, которая управляется специальной, функциональной муфтой.
Можно сказать, что xDrive это набор нескольких механизмов и взаимодействие электронных систем управления. Для примера, кроме уже названой системы динамического контроля курсовой устойчивости, дополнительно используется система контроля тяги DTC, а так же систему помощи при спуске HDC.
Такие системы помогают xDrive правильно определить и распределить нагрузку на оси автомобиля, при этом полностью вести контроль без помощи водителя. Как известно в таких случаях при малейшем человеческом факторе может всплыть ошибка, а это привести к непредсказуемым последствиям.
Между собой все эти системы связаны с помощью ICM (система интегрального управления ходовой частью автомобиля) и AFS (системы активного рулевого управления). Благодаря такому взаимодействию водитель будет полностью ощущать динамику автомобиля и быть уверенным в каждом движении рулем.
Принцип работы xDrive
Основной задачей xDrive можно назвать хорошую проходимость по бездорожью, движение по скользком покрытии, прохождение крутых поворотов, парковке и трогании с места. Это еще не полный список, где может помочь xDrive, так как автоматика сама рассчитывает нагрузку на оси и распределение крутящего момента.
Как пример, рассмотрим несколько наведенных ситуаций. Трогание с места, при нормальных условиях муфта будет замкнута, а крутящий момент xDrive распределит в соотношении 40% на переднюю ось и 60% на заднюю ось. Благодаря такому распределению тяга равномерно распределяется по всему периметру машины. Так же будет отсутствовать пробуксовка колес, а значит, покрышки проходят дольше. Когда автомобиль достигнет скорости в 20 км/час, крутящий момент xDrive распределит в соответствии с дорожными условиями.
При прохождении крутых поворотов на скорости, ситуация работы xDrive пропорционально другая, нежели трогание с места. Нагрузка в большей мере будет на переднюю ось. Фрикционная муфта будет замыкаться с большей силой, а крутящий момент будет распределен больше на переднюю ось, чтоб вывести автомобиль с поворота.
В помощь xDrive будут включена система динамической курсовой устойчивости DSC, которая благодаря притормаживанию колес будет менять нагрузку на траекторию движения автомобиля.
В ситуации при движении по скользкой дороге xDrive будет убирать пробуксовку колес, благодаря блокировке фрикционной муфты и при надобности межосевой блокировки с помощью электроники. Как результат, автомобиль плавно будет проходить препятствия и легко выбираться с сугробов или заболоченной местности.
Что касается ситуации с парковкой, то вся суть работы системы xDrive направлена на облегчение. Таким образом, блокировка снимается и автомобиль становится заднеприводным, что снижает нагрузку на руль и переднюю ось. В результате водитель без усилий сможет припарковаться, а xDrive облегчит этот процесс.
Сложности в использовании систем xDrive нового поколения вовсе нет, так как за вас будет решать все электроника.
Видео о принципе работы системы xDrive:
Как работает система полного привода (xDrive) у BMW.
Максимально полный контроль за воздействующими на автомобиль силами создает основу безопасности и удовольствия от вождения. Оба аспекта тесно связаны между собой и поэтому равным образом учитываются при разработке системы привода и ходовой части автомобилей BMW. Тонкое рулевое управление, эффективное, точно дозируемое торможение, а также чувствительные и быстро реагирующие системы упругих элементов и амортизаторов, способствуют тому, чтобы оптимально обуздать поперечные, продольные и вертикальные динамические силы.
Таким образом, обеспечивается еще больше безопасности и одновременно больше удовольствия при езде даже в очень спортивном стиле или при плохих условиях дорожного полотна. С самого начала полный привод BMW был предназначен для того, чтобы наряду с силой тяги и устойчивостью при движении также оптимизировать и динамику движения.
По прошествии 25 лет полный привод BMW xDrive выполнил эту постановку задачи в не имеющим себе равных в мире объёме. Благодаря непревзойдённой быстроте, вариабельности и точности интеллектуальная система полного привода BMW всегда и при любых условиях управляет приводным усилием там, где оно оптимально может быть преобразовано в динамику движения. Технология полного привода BMW разработана так, чтобы максимально использовать преимущества распределения усилий по четырем колёсам и свести к минимуму его побочные эффекты.
Традиционные системы полного привода, прежде всего, ориентированы на то, чтобы улучшить силу тяги на грунтовом покрытии или в зимних дорожных условиях. При этом появляются недостатки, являющиеся результатом неэффективного распределения усилий, и выражающиеся, например, в недостаточных ходовых качествах и ограниченной чувствительности к повороту рулевого колеса при спортивном движении на повороте, неустойчивом прямолинейном движении по инерции или в нехватке комфорта при маневрировании.
Эти минусы существенно бросаются в глаза, прежде всего, в сравнении с типичным для BMW приводом на задние колёса. Разработчикам первого полного привода модели BMW удалось превосходно скомбинировать преимущества зарекомендовавшего себя привода на задние колёса и передачи усилия на четыре колеса.
25 лет оправдывающий себя принцип: Больше динамики на поворотах, больше безопасности зимой.
Представленный в 1985 году на Международном автосалоне (IAA) BMW 325iX четко выразил эту специфичную для марки философию полного привода. Вместо простого равновесного распределения его полноприводная система направляла при обычной езде 63 процента приводного момента на задний мост и 37 процента на передний. Таким образом, оставалось типичное для BMW точное поворачивание на поворотах, включая сильный боковой увод без приводного воздействия на передние колёса и легко контролируемая в граничной зоне тенденция излишней поворачиваемости.
В экстремальных условиях или в особо динамических ситуациях находящиеся в раздаточной коробке и в главной передаче заднего моста вязкостные блокировки осуществляли регулирование силового потока. Таким образом, при необходимости, например, в случае проворачивания задних колёс больший приводной момент передавался на передний мост. Кроме того, усилие от одного проворачиваемого колеса могло быть направлено в обход другого.
Несмотря на автоматическое регулирование блокировок в полной готовности при любых условиях также находилось антиблокировочное устройство. Благодаря этой концепции на практике вождения полный привод BMW 325iX обращал на себя внимание только тогда, когда он мог продемонстрировать свои преимущества: оптимизированная сила тяги при ускорениях из поворотов, непревзойдённая передача усилий без проскальзывания во время рывка на мокрых дорогах и чрезвычайно безопасные ходовые качества при движении по снегу и льду.
Электронное управление для ориентированного на необходимость распределения усилий.
Новые возможности оптимизации силы тяги, устойчивости при движении и динамики в полноприводных автомобилях смогли быть осуществлены благодаря разработке электронных систем регулирования. BMW 525ix выпуска 1991 года обладал полным приводом, электронное управление которого для определения текущего состояния движения учитывало как поступающие от антиблокировочного устройства данные о частотах вращения колёс, так и положение дроссельной заслонки двигателя и состояние тормозов.
Находящаяся в раздаточной коробке бесступенчато регулируемая многодисковая муфта обеспечивала при необходимости возможность согласования имеющегося при обычной езде распределения усилий в соотношении 36 : 64 процента между передними и задними колёсами. Во избежание проворачивания отдельного колеса гидравлически регулируемая многодисковая муфта осуществляла управление силового потока в главной передаче заднего моста. Соединение с передними колёсами было осуществлено как и в BMW 325iX с помощью механизма отбора мощности посредством зубчатой цепи и ведущего к дифференциалу вала. Дифференциал заднего моста был присоединен непосредственно с помощью карданного вала.
Функция блокировки раздаточной коробки активировалась электромагнитно. У многодисковой муфты главной передачи заднего моста имелась электрогидравлическая функция блокировки. В обеих системах могли быть обеспечены блокировочные моменты от 0 до 100 процентов. Согласование осуществлялось за доли секунды. Благодаря этому даже в трудных условиях автоматически обеспечивалась максимальная устойчивость при движении.
Во время разгона на ровном, а также неоднородном грунтовом покрытии, благодаря точно регулируемым блокировкам имелась всегда достаточная сила тяги. В пользу комфорта при маневрировании было также обеспечение выравнивания частот вращения. Внедренная в BMW X5 в 1999 году система полного привода также привела к совершенствованию распределения усилий электронным управлением. В первом в мире автомобиле Sports Activity Vehicle приводной момент при обычной езде распределялся в соотношении 38 : 62 процента между передними и задними колёсами.
Открытый межосевой дифференциал в планетарном исполнении осуществлял регулирование силового потока между мостами. Блокирующее действие для оптимизации силы тяги и устойчивости при движении обеспечивалось индивидуальным для каждого колеса тормозным управляющим воздействием.
Кроме того, BMW X5 был снаряжён автоматическим, расположенным у дифференциала тормозным механизмом (ADB-X). В сочетании с системой динамического контроля курсовой устойчивости (DSC) и системой ограничения скорости спуска (HDC) BMW X5 был оснащён как для спортивной езды, так и для движения в стороне от автомобильных дорог с твёрдым покрытием.
Быстро, точно, опережающе: Интеллектуальный полный привод BMW xDrive.
Новое поколение системы полного привода колёс впервые начало использоваться в представленном в 2003 году BMW X3 и параллельно с ним в BMW X5. Полный привод BMW xDrive сочетал в себе вариабельное распределение моментов между передним и задним мостом с помощью многодисковой муфты с электронным управлением с функцией продольной блокировки, обеспечиваемой с помощью тормозных управляющих воздействий системы динамического контроля курсовой устойчивости (DSC).
Благодаря этому система xDrive наметила новые рубежи быстродействия и точности для обусловленного обстановкой распределения усилий. Кроме того, связь между xDrive и DSC впервые обеспечила опережающий анализ ситуации при движении. Возможность заблаговременно распознавать опасность проскальзывания ведущих колёс и путём распределения усилий противодействовать проворачиванию одного или нескольких колёс, подтверждает статус xDrive как интеллектуального привода на все колёса.
Непрерывно совершенствуясь, xDrive и по сей день обеспечивает возможности оптимизации как силы тяги и устойчивости при движении при плохих условиях дорожного полотна, так и динамики движения на поворотах. Между тем, система полного привода колёс xDrive используется не только в моделях BMW X, но также предлагается в качестве опции для моделей BMW 3-й, BMW 5-й и BMW 7-й серии.
Согласование системы осуществляется в соответствии с моделью, но основная характеристика всегда следует оправдывающему себя принципу: гармоничная согласованность качества типичного для BMW привода на задние колёса и преимуществ распределения усилий на четыре колеса.
В связи с этим в нормальном режиме для каждой полноприводной модели BMW 60 процентов приводного момента передается на задний мост, а 40 процентов на передний. При необходимости, распределительные квоты в кротчайшее время согласуются с изменившимися условиями. Для этого многодисковая муфта межосевой раздаточной коробки регулируется электрическим серводвигателем.
При повышенном давлении на фрикционные диски с помощью карданного вала с цепным приводом или зубчатой передачи для полноприводных моделей BMW 3- й, BMW 5-й и BMW 7-й серии подается дополнительное усилие на передний мост; в случае полностью открытой муфты автомобиль напротив приводится в движение исключительно с помощью задних колес. Благодаря электронному регулированию изменение распределения моментов осуществляется за рекордное время.
В течение всего лишь 100 миллисекунд муфта может быть либо полностью открыта, либо закрыта. Связь между xDrive и DSC дополнительно обеспечивает функцию поперечной блокировки. Если одно колесо прокручивается без передачи усилия, то оно электронно тормозится управлением DSC. Тем самым дифференциал в главной передаче направляет больше усилия к противоположному колесу. Наряду с быстрым согласованием распределения моментов, прежде всего, точность при анализе ситуации при движении является отличительной чертой интеллектуального привода на все колёса.
Для того чтобы определить, каким было бы идеальное распределение моментов в отношении силы тяги, устойчивости при движении и динамики, блок управления системы xDrive использует большое количество данных, предоставляющих сведения о режиме движения. Благодаря связи с системой динамического контроля курсовой устойчивости (DSC) в системе интегрального управления ходовой частью (ICM) могут быть дополнительно учтены данные системы управления двигателем, а также положение педали акселератора, угол поворота, частоты вращения колёс и поперечное ускорение автомобиля.
Благодаря этому обилию информации система xDrive может всегда точно дозировать распределение усилий между передним и задним мостом так, чтобы полностью использовалась мощность двигателя, и чтобы из-за проворачиваемых колёс не пропал ни один киловатт силы.
Кроме того, связь с системой способствует тому опережающему воздействию, которое ему придает неповторимый статус интеллектуального привода на все колёса. В отличие от традиционных приводов на все колёса, реакция которых проявляется только тогда, когда, по меньшей мере, уже проворачивается одно колесо, система xDrive уже на предварительном этапе обнаруживает любую тенденцию недостаточной силы сцепления. Благодаря быстрой оценке многочисленных величин динамики движения система xDrive, к примеру, всегда распознает, имеет ли место быть в быстро проходимом повороте опасность излишней или недостаточной поворачиваемости. Если же, например, автомобилю угрожает смещение передних колёс от центра поворота, то большая часть приводного усилия направляется на задние колёса. Впоследствии автомобиль осуществляет поворот более точно – xDrive оптимизировала устойчивость при движении, ещё до того как водитель почувствовал в этом необходимость. Точно также может быть предусмотрительно осуществлено противодействие проворачиваемости задних колёс, при котором избыточное усилие направляется на передний мост.
Таким образом, действие полного привода проявляется еще до того, как возникнет проскальзывание. Интеллектуально регулируемое распределение приводного момента также способствует и комфортабельности езды. Стабилизирующее действие системы xDrive делает вмешательства системы DSC необходимыми только в экстремальных ситуациях. Только когда для удержания автомобиля на требуемом курсе самого оптимального распределения усилий более недостаточно, реагирует система управление DSC, снижая мощность двигателя, и тормозя отдельные колёса.
Интеллектуальная связь с помощью системы интегрального управления ходовой частью (ICM).
Гармоничное взаимодействие xDrive, DSC, а также многочисленных систем привода и ходовой части, обеспечивает интеллектуальная связь в системе интегрального управления ходовой частью (ICM). Эффективное электронное управление позволяет в течение долей секунды согласовать между собой функции привода и ходовой части так, чтобы в любой ситуации при движении обеспечивалась максимальная устойчивость и динамика движения.
Являясь системой управления верхнего уровня, ICM обеспечивает, чтобы отдельные системы не мешали друг другу, а всегда в гармоничной манере обеспечивали оптимальные ходовые качества. При этом также учитываются взаимодействия различных вмешательств. Если, например, системе полного привода xDrive требуется перенести часть приводного момента с заднего моста на передний, то это непосредственно скажется на поворачиваемости автомобиля.
В этом случае система ICM проверяет, какие системы регулирования какими действиями и в каком объёме должны на это среагировать, и параллельно ли или последовательно должны быть выполнены указания. Таким образом, тенденции излишней или недостаточной поворачиваемости на поворотах сначала противодействует xDrive, а только потом вмешивается DSC.
Целенаправленная координация также оптимизирует гармоничное взаимодействие других систем ходовой части. Так, например, система динамического контроля курсовой устойчивости (DSC) с помощью ICM также связана с активным рулевым управлением. При торможении с различными коэффициентами трения (торможение μ-Split) для стабилизации автомобиля используется активное вмешательство рулевого управления.
При этом активное рулевое управление оценивает поступающие от DSC данные об устойчивости при движении и компенсирует реакцию автомобиля, вызываемую различными давлениями в системе тормозного привода на стороне больших и малые коэффициентов трения.
Новая настройка xDrive для повышения манёвренности и система регулирования динамики движения для оптимальной динамики на поворотах.
Для оснащенных в настоящий момент системой xDrive моделей у системы полного привода колёс имеется настройка оптимизации динамики. Прежде всего, она дает о себе знать на поворотах. При движении на поворотах приводной момент ещё в устойчивом режиме движения большей частью направлен на задний мост, чтобы повысить манёвренность автомобиля и препятствовать недостаточной поворачиваемости.
Для оптимальной тяги на выходе из поворота незамедлительно восстанавливается первоначальная установка в 40 : 60 процентов между передним и задним мостом. Дополнительный вклад в динамику движения вносит система регулирования динамики движения. Эта система с электронным управлением обеспечивает дозированное тормозное воздействие, включая выравнивание крутящего момента, электроникой регулирования системы xDrive, с помощью которой на ровном грунтовом покрытии, а также при чрезвычайно динамичном движении на повороте, осуществляется эффективное противодействие тенденции недостаточной поворачиваемости, и достигается более высокая манёвренность.
Как только передние колёса слишком сильно выступают наружу, ближайшее к центру поворота заднее колесо целенаправленно тормозится электроникой регулирования системы xDrive и DSC. Вызванная тем самым потеря тяги одновременно компенсируется увеличением мощности привода.
Максимальная точность при распределении усилий: Dynamic Performance Control.
Возможности с помощью BMW xDrive оптимизировать как тягу, так и в смысле устойчивости, динамику, еще больше увеличиваются благодаря сочетанию с системой регулирования динамики движения Dynamic Performance Control, серийно поставляемой на BMW X6, а также модели BMW X5 M и BMW X6 M, так как между правым и левым задним колесом осуществляется дифференцированное распределение усилий.
Благодаря вариабельному распределению приводного усилия между задними колёсами во всем диапазоне скоростей заметно оптимизируется чувствительность к повороту рулевого колеса и боковая устойчивость. Если намечается излишняя поворачиваемость, то xDrive уменьшает распределение усилий на направленных наружу задних колесах. Теперь Dynamic Performance Control дополнительно отбирает приводной момент от сильно нагруженного в результате действия центробежной силы дальнего от центра поворота заднего колеса и перенаправляет его на ближайшее к центру поворота заднее колесо.
Противоположным образом предотвращается тенденция недостаточной поворачиваемости: xDrive уменьшает передачу усилий на направленные наружу передние колёса, а Dynamic Performance Control для оптимальной стабилизации одновременно обеспечивает смещение приводного момента к дальнему от центра поворота заднему колесу.
Dynamic Performance Control проявляет своё стабилизирующее действие даже тогда, когда водитель во время движения на повороте отпускает педаль газа. Расположенные в главной передаче заднего моста дополнительные два совмещенных устройства, состоящие из планетарной передачи с тремя сателлитами, многодискового тормоза с приводом от электродвигателя, а также шариковой рампы, обеспечивают наличие вариабельного распределения моментов даже в случае внезапного изменения нагрузки и в режиме принудительного холостого хода.
Вызываемая системой Dynamic Performance Control разность приводных моментов между обоими задними колёсами может составлять до 1 800 ньютон-метр. Для водителя это вмешательство проявляется в ощутимом повышении маневренности, силе тяги и устойчивости при движении. Кроме того, эффективность Dynamic Performance Control заключается в гораздо меньшем количестве вмешательств системы динамического контроля курсовой устойчивости (DSC).