BMW xDrive – Autoubik
Dvoosni pogonski sistem xDrive je prvič predstavil BMW v X3 leta 2003 in kmalu zatem s prenovljenim X5. Sčasoma je ta napredni sistem prodrl v druge modele blagovne znamke.
Vendar je BMW veliko prej prešel na štirikolesni pogon. Zgodovina prvega avtomobila z modro-belim propelerjem in pogonom na obe osi sega v medvojno obdobje. Leta 1937 ga je naročil takratni Wehrmacht, šlo pa je za odprt štirivratni avtomobil s platneno streho. Kasneje je avtomobilski pogon 4×4 dolgo časa ostal na stranskem tiru, dokler se ni pojavil konkurenčni model Audi Quattro, ki proizvajalca BMW ni mogel pustiti brez dela. Leta 1985 je bil v serijsko proizvodnjo uveden model E30 s štirikolesnim pogonom, BMW 325iX. Leta 1993 je limuzino višjega srednjega razreda BMW 525iX opremil tudi s sodobnejšo tehnologijo za delovanje s sistemom ABS s štirikolesnim pogonom. Sredinski diferencial z elektromagnetnim krmiljenjem je omogočal porazdelitev navora v območju 0-100 %, zadnji diferencial pa je silo na kolesa porazdelil preko elektrohidravlične zapore. Nadaljnji razvoj sistema štirikolesnega pogona, opremljenega s tremi diferenciali, je obsegal zamenjavo njihovih ključavnic z zaviranjem posameznih koles, kar je bilo odgovorno za stabilizacijski sistem DSC. Pri normalni vožnji je bil navor razdeljen na posamezne osi v razmerju 38:62 %. Takšen sistem je bil uporabljen na primer pri modelih E46 ali predprenovljenih modelih X5. Pri nadaljnjem razvoju pogonskega sistema 4×4 so se pri BMW zanašali na dejstvo, da se večina lastnikov tovrstnih vozil le redko odpravi na cesto, kadar pa se, je to običajno le lažji teren.
Kaj je xDrive?
xDrive je sistem stalnega štirikolesnega pogona, ki sodeluje z elektronskim stabilizacijskim sistemom DSC, ki vsebuje lamelno sklopko, ki nadomešča klasični mehanski sredinski diferencial. Pri razvoju novega sistema štirikolesnega pogona je bil cilj BMW-ja poleg izboljšanja oprijema vozila ohraniti tipične vozne lastnosti klasičnega koncepta motorja spredaj in zadaj.
Navor motorja se distribuira z elektronsko krmiljeno sklopko z več ploščami, ki se nahaja v razdelilnem menjalniku, ki je običajno nameščen za menjalnikom. Odvisno od trenutnih pogojev vožnje razporedi navor med sprednjo in zadnjo osjo. Sistem xDrive je povezan s stabilizacijskim sistemom DSC. Hitrost, pri kateri je sklopka popolnoma vklopljena ali izklopljena, je manjša od 100 ms. Hlajenje polnila olja, v katerem je sklopka z več ploščami, imenujemo tako imenovani potisk. To pomeni, da ima zunanje ohišje plavuti, ki odvajajo odvečno toploto v okoliški zrak zaradi naleta zraka med gibanjem.
Tako kot konkurenčni sistem Haldex se tudi xDrive nenehno izboljšuje. Trenutna prednostna naloga je povečanje učinkovitosti celotnega sistema, kar vodi do zmanjšanja skupne porabe goriva vozila. Zadnja različica ima v ohišju menjalnika vgrajen servomotor za krmiljenje večlamelne sklopke. To odpravlja potrebo po oljni črpalki, zaradi česar je v celotnem sistemu manj delov. Najnovejša evolucija sistema xDrive zagotavlja 30-odstotno zmanjšanje izgub zaradi trenja, kar pomeni skupno zmanjšanje porabe goriva za 3 do 5 % (odvisno od tipa vozila) v primerjavi s prvo generacijo. Naloga je čim bolj približati se porabi goriva modela s samo klasičnim zadnjim pogonom. V normalnih voznih razmerah sistem porazdeli navor na zadnjo os v razmerju 60:40. Ker so številni oboževalci znamke sprva kritizirali model xDrive, da je manj okreten, zajeten in tudi nagnjen k podkrmarjenju v ostrejših zavojih, so se pri proizvajalcu lotili tuninga. Tako je pri najnovejših dosežkih v največji možni meri prednostna zadnja os, seveda ob ohranjanju potrebnega splošnega oprijema in varnosti vozila med vožnjo. Sistem xDrive je na voljo v dveh različicah. Pri limuzinah in karavanih tako imenovana bolj kompaktna rešitev, kar pomeni, da prenos moči motorja na pogonsko gred, ki vodi do sprednje osi, zagotavlja zobnik. Terenska vozila, kot so X1, X3, X5 in tudi X6, za prenos navora uporabljajo zobnik.
Opis sistema in xDrive v praksi
Kot že rečeno, se xDrive zelo hitro odziva na spreminjajoče se vozne razmere. Za primerjavo je 100 ms, potrebnih za popoln vklop ali izklop sklopke, bistveno krajši čas, preden se lahko vozilo odzove s pospeševanjem na takojšnjo spremembo položaja pedala za plin. To je posledica dejstva, da med pritiskom na pedal za plin in reakcijo motorja v obliki povečanja moči preteče približno 200 milisekund. Seveda govorimo o prisilno polnjenem bencinskem motorju, pri prisilno polnjenih motorjih ali dizelskih motorjih je ta čas še daljši. Tako je v praksi sistem xDrive pripravljen, še preden se odzove stisnjen plin. Delovanje sistema pa se ne konča samo s spremembo položaja stopalke za plin. Sistem je dinamičen oziroma predvidljiv za druge vozne parametre in ves čas spremlja stanje avtomobila, da čim bolj optimalno razporedi navor motorja med obe osi. Pod mikroskopom je na primer senzor bočnega pospeška odgovoren za hitrost vrtenja koles, kot njihovega vrtenja, centrifugalno silo, zavoj vozila ali trenutni navor motorja.
Na podlagi informacij, ki jih prejme od različnih senzorjev, lahko sistem ugotovi, ali je potreben odziv, če se vozilo nagiba k prekrmiljenju ali podkrmiljenju. Ko se podkrmiljenje nagne – prednja kolesa so usmerjena proti zunanjemu robu ovinka – elektronsko nadzorovana lamelna sklopka v desetinah milisekund prerazporedi navor s sprednje osi na zadnjo. S težnjo k prekrmiljenju, tj. ko je zadek obrnjen proti robu cestišča, xDrive preusmeri pogonsko silo motorja z zadnje osi na sprednjo os itd. potegne avto iz neizogibnega zdrsa. Tako aktivno spreminjanje razporeditve motornega navora onemogoča posredovanje stabilizacijskega sistema DSC, ki se aktivira le, ko to zahteva prometna situacija. S povezavo sistema xDrive z DSC je mogoče posredovanje motorja in nadzor zavor aktivirati na veliko nežnejši način. Z drugimi besedami, sistem DSC ne posreduje, če ustrezna porazdelitev moči motorja sama po sebi lahko odpravi tveganje prekrmarjenja ali podkrmarjenja.
Pri speljevanju se sklopka z več ploščicami zaklene pri hitrosti približno 20 km / h, tako da ima vozilo pri pospeševanju največji oprijem. Ko je ta meja presežena, sistem porazdeli moč motorja med sprednjo in zadnjo osjo glede na trenutne vozne razmere.
Pri nizkih hitrostih, ko ni potrebna velika moč motorja in se avtomobil obrača (na primer pri zavijanju ali parkiranju), sistem odklopi pogon sprednje osi, moč motorja pa se prenese samo na zadnjo os. Cilj je zmanjšati porabo goriva in omejiti vpliv neželenih sil na vožnjo.
Podobno obnašanje sistema lahko opazimo na primer pri visokih hitrostih. pri nemoteni vožnji po avtocesti. Pri teh hitrostih neprekinjen pogon na obe osi ni potreben, saj bo to povečalo obrabo sestavnih delov in povečalo porabo goriva. Pri hitrostih nad 130 km / h krmilna elektronika izda ukaz za odpiranje sredinske sklopke z več ploščami, moč motorja pa se prenese samo na zadnja kolesa.
Na površinah z nizkim oprijemom (led, sneg, blato) sistem predhodno zaklene oprijem za najboljši oprijem. Kaj pa, če ima eno kolo dober oprijem, druga tri pa na spolzki podlagi? Samo model, opremljen s sistemom DPC, lahko prenese 100% moči motorja na eno kolo. Z diferencialom in sistemom DPC (Dynamic Performance Control) na zadnji osi se navor aktivno prerazporeja med desno in levo zadnje kolo. Tako je na primer opremljen BMW X6. Pri drugih vozilih se 100% moči motorja prenese na os, kjer je kolo z najboljšim oprijemom, na primer, če so tri kolesa na ledu in eno na primer na asfaltu. V tem primeru sistem deli razmerje 50:50 tako za desno kot za levo kolo, medtem ko kolo na površini z manjšim oprijemom zavira DSC, tako da ni preveč pretiravanja. V tem primeru sistem razdeli moč motorja samo med osi in ne med posamezna kolesa.
Sistem xDrive ima tudi koristi od minimalnih zahtev po vzdrževanju. Proizvajalec priporoča menjavo olja po približno 100 - 000 km, še posebej za vozila, ki se pogosto uporabljajo na makadamskih cestah ali se uporabljajo za vleko prikolice. Sistem xDrive poveča maso vozila za približno 150 do 000 kg, poraba goriva pa se glede na različico in tip motorja giblje med 75 in 80 litrom goriva v primerjavi z modeli samo z zadnjim pogonom.
