BMW xDrive – Autoubik
BMW esitteli ensimmäisen kerran xDrive-kaksiakselisen vetojärjestelmän X3: ssa vuonna 2003 ja pian sen jälkeen uudistetun X5: n kanssa. Vähitellen tämä kehittynyt järjestelmä on tunkeutunut muihin tuotemerkin malleihin.
BMW kuitenkin siirtyi nelivetoon paljon aikaisemmin. Ensimmäisen sinivalkoisella potkurilla ja molemmilla akseleilla varustetun auton historia juontaa juurensa sotien väliseen aikaan. Vuonna 1937 sen tilasi silloinen Wehrmacht, ja se oli avoin neliovinen auto kangaskatolla. Myöhemmin autonvalmistajan 4 × 4 -veto pysyi sivussa pitkään, kunnes kilpaileva Audi Quattro -malli ilmestyi, joka ei voinut jättää autonvalmistajaa BMW:tä tyhjäkäynnille. Vuonna 1985 otettiin sarjatuotantoon nelivetoinen malli E30, BMW 325iX. Vuonna 1993 hän varusti myös BMW 525iX:n ylemmän keskiluokan sedanin nykyaikaisemman tekniikan kanssa, jotta se toimisi nelivetoisen ABS-järjestelmän kanssa. Keskitasauspyörästö sähkömagneettisella ohjauksella mahdollisti vääntömomentin jakamisen välillä 0-100 % ja takatasauspyörästö jakoi voiman pyöriin sähköhydraulisen lukon kautta. Kolmella tasauspyörästöllä varustetun nelivetojärjestelmän lisäkehitys koostui niiden lukkojen korvaamisesta yksittäisten pyörien jarrutuksella, joka vastasi DSC-vakautusjärjestelmästä. Normaaliajon aikana vääntömomentti jakautui yksittäisille akseleille suhteessa 38:62 %. Tällaista järjestelmää käytettiin esimerkiksi E46-malleissa tai pre-faceliftoiduissa X5-malleissa. Kehittäessään edelleen 4×4-ajojärjestelmää BMW luotti siihen tosiasiaan, että useimmat tällaisten ajoneuvojen omistajat törmäävät harvoin tielle, ja kun he tekevät, se on yleensä vain helpompi maasto.
Mikä on xDrive?
xDrive on pysyvä nelivetojärjestelmä, joka toimii vuorovaikutuksessa DSC-elektronisen vakautusjärjestelmän kanssa ja sisältää monilevykytkimen, joka korvaa klassisen mekaanisen keskitasauspyörästön. Uutta nelivetojärjestelmää kehitettäessä BMW:n tavoitteena oli säilyttää ajoneuvon pidon parantamisen lisäksi klassisen etu- ja takamoottorikonseptin tyypilliset ajo-ominaisuudet.
Moottorin vääntömomentti jaetaan elektronisesti ohjatulla monilevyisellä kytkimellä, joka sijaitsee jakelulaatikossa, joka yleensä sijaitsee vaihdelaatikon jälkeen. Nykyisistä ajo -olosuhteista riippuen se jakaa vääntömomentin etu- ja taka -akselin välillä. XDrive -järjestelmä on kytketty DSC -vakautusjärjestelmään. Nopeus, jolla kytkin on täysin kytkettynä tai irrotettuna, on alle 100 ms. Öljyntäytön jäähdytystä, jossa monilevyinen kytkin sijaitsee, kutsutaan ns. Tämä tarkoittaa, että ulkovaipassa on evät, jotka poistavat ylimääräisen lämmön ympäröivään ilmaan liikkeen aikana tapahtuvan ilmavirran vuoksi.
Kilpailukykyisen Haldex-järjestelmän tavoin xDrivea kehitetään jatkuvasti. Tällä hetkellä ensisijaisena tavoitteena on lisätä koko järjestelmän tehokkuutta, mikä johtaa ajoneuvon kokonaispolttoaineenkulutuksen alenemiseen. Uusimmassa versiossa vaihteistokotelossa on integroitu monilevykytkimen ohjausservomoottori. Tämä eliminoi öljypumpun tarpeen, jolloin järjestelmässä on vähemmän osia. Uusin xDrive-järjestelmän kehitys vähentää kitkahäviöitä 30 %, mikä tarkoittaa 3–5 % kokonaispolttoaineenkulutusta (ajoneuvotyypistä riippuen) ensimmäiseen sukupolveen verrattuna. Tehtävänä on päästä mahdollisimman lähelle sellaisen mallin polttoaineenkulutusta, jossa on vain klassinen takaveto. Normaaleissa ajo-olosuhteissa järjestelmä jakaa vääntömomentin taka-akselille suhteessa 60:40. Koska monet merkin fanit arvostelivat xDrive-mallia alun perin siitä, että se oli vähemmän ketterä, iso ja myös altis aliohjautumiseen tiukemmissa käännöksissä, valmistaja työskenteli virityksen parissa. Siten viimeisimmässä kehityksessä taka-akselia suositaan tietysti maksimaalisesti, samalla kun säilytetään tarvittava kokonaispito ja ajoneuvoturvallisuus ajon aikana. xDrive-järjestelmästä on saatavana kaksi versiota. Limusiinien ja farmariautojen osalta ns. kompaktimpi ratkaisu, eli moottorin voiman välitys etuakselille johtavalle vetoakselille tapahtuu hammaspyörän avulla. Maastoautot, kuten X1, X3, X5 ja myös X6, käyttävät ketjupyörää vääntömomentin välittämiseen.
Järjestelmän ja xDriven kuvaus käytännössä
Kuten jo mainittiin, xDrive reagoi erittäin nopeasti muuttuviin ajo-olosuhteisiin. Vertailun vuoksi kytkimen kytkemiseen tai irrottamiseen vaadittava 100 ms on huomattavasti lyhyempi aika, ennen kuin ajoneuvo voi reagoida kiihdyttämällä välittömään kaasupolkimen asennon muutokseen. Tämä johtuu siitä, että kaasupolkimen painamisen ja moottorin reaktion välillä tehon kasvun muodossa kuluu noin 200 millisekuntia. Tietenkin puhumme vapaasti hengittävästä bensiinimoottorista, ahdettujen moottoreiden tai dieselmoottoreiden tapauksessa tämä aika on vielä pidempi. Käytännössä siis xDrive-järjestelmä on valmis ennen kuin puristettu kiihdytin reagoi. Järjestelmän toiminta ei kuitenkaan pääty vain kaasupolkimen asennon muutokseen. Järjestelmä on dynaaminen tai pikemminkin ennakoitavissa muille ajoparametreille ja tarkkailee jatkuvasti auton tilaa jakaakseen moottorin vääntömomentin kahden akselin välillä mahdollisimman optimaalisesti. Mikroskoopin alla esimerkiksi sivuttaiskiihtyvyysanturi vastaa pyörien pyörimisnopeudesta, pyörimiskulmasta, keskipakovoimasta, ajoneuvon käännöksestä tai moottorin sen hetkisestä vääntömomentista.
Eri antureilta saatujen tietojen perusteella järjestelmä voi määrittää, tarvitaanko vastausta, jos ajoneuvolla on taipumus yli- tai aliohjautumiseen. Kun aliohjautuvuus kallistuu – etupyörät osoittavat kaarteen ulkoreunaan – elektronisesti ohjattu monilevykytkin jakaa vääntömomentin etuakselilta taakse kymmenissä millisekunneissa. Yliohjautumiseen pyrkimällä, eli takapään ollessa tien reunaa kohti, xDrive ohjaa moottorin käyttövoimaa taka-akselilta eteenpäin ja ns. vetää auton pois väistämättömästä luistosta. Näin ollen aktiivinen muutos moottorin vääntömomentin jakautumisessa estää DSC-vakautusjärjestelmän puuttumisen, joka aktivoituu vain liikennetilanteen sitä vaatiessa. Yhdistämällä xDrive-järjestelmä DSC:hen, moottorin interventio ja jarrujen ohjaus voidaan aktivoida paljon hellävaraisemmin. Toisin sanoen, DSC-järjestelmä ei puutu asiaan, jos moottorin tehon asianmukainen jakautuminen itsessään pystyy poistamaan yli- tai aliohjautuvuuden riskin.
Kun lähdetään liikkeelle, monilevyinen kytkin lukitaan noin 20 km / h nopeudella, joten kiihdytettäessä ajoneuvolla on suurin pito. Kun tämä raja ylittyy, järjestelmä jakaa moottorin tehon etu- ja taka -akselin välillä vallitsevien ajo -olosuhteiden mukaan.
Pienillä nopeuksilla, kun suurta moottorin tehoa ei tarvita ja auto pyörii (esimerkiksi kaarreajossa tai pysäköidessä), järjestelmä kytkee etuakselin käytön pois päältä ja moottorin teho siirtyy vain taka -akselille. Tavoitteena on vähentää polttoaineen kulutusta ja rajoittaa ei -toivottujen voimien vaikutusta ajamiseen.
Samanlainen järjestelmän toiminta näkyy esimerkiksi suurilla nopeuksilla. ajettaessa sujuvasti moottoritiellä. Näillä nopeuksilla molempia akseleita ei tarvitse jatkuvasti ajaa, koska tämä lisää komponenttien kulumista ja lisää polttoaineen kulutusta. Yli 130 km / h nopeuksilla ohjauselektroniikka antaa käskyn avata keskilevykytkin, ja moottorin teho siirtyy vain takapyörille.
Matalalla otettavilla pinnoilla (jää, lumi, muta) järjestelmä lukitsee esivedon parhaan otteen saamiseksi. Mutta entä jos toisella pyörällä on hyvä pito ja toiset kolme ovat liukkailla pinnoilla? Vain DPC -järjestelmällä varustettu malli voi siirtää 100% moottorin tehosta yhdelle pyörälle. Taka -akselilla sijaitsevaa tasauspyörästön ja DPC (Dynamic Performance Control) -järjestelmän avulla vääntömomentti jakautuu aktiivisesti oikean ja vasemman takapyörän väliin. Näin BMW X6 on varustettu esimerkiksi. Muissa ajoneuvoissa 100% moottorin tehosta siirtyy akselille, jolla on paras pito oleva pyörä, esimerkiksi jos jäällä on kolme pyörää ja yksi esimerkiksi asfaltilla. Tässä tapauksessa järjestelmä jakaa suhteen 50:50 sekä oikean- että vasemmanpuoleisille pyörille, kun taas DSC jarruttaa pyörää pinnalla, jolla on vähemmän pitoa, jotta yliohjautumista ei tapahdu liikaa. Tällöin järjestelmä jakaa moottoritehon vain akselien välillä eikä yksittäisten pyörien kesken.
xDrive-järjestelmä hyötyy myös vähäisistä huoltotarpeista. Valmistaja suosittelee öljyn vaihtoa noin 100 000 - 150 000 km jälkeen, erityisesti ajoneuvoissa, joita käytetään usein hiekkateillä tai joita käytetään perävaunun hinaamiseen. xDrive-järjestelmä lisää auton painoa noin 75–80 kg, ja polttoaineenkulutus on moottoriversiosta ja tyypistä riippuen 0,4–1 litra polttoainetta verrattuna vain takavetoisiin malleihin.
