1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Полный привод xDrive от компании BMW

Полный привод xDrive от компании BMW

Сайт сдается в аренду — обращайтесь на ipassat@mail.ru

+7 905 688 68 78

  • Главная
  • О компании
  • Вакансии
  • Услуги автосервиса
  • Контакты

Полный привод BMW xDrive — описание, принцип работы

Данная система полного привода была разработана концерном БМВ и её можно отнести к системам постоянного полного привода. В зависимости от условий движение система может обеспечивать бесступенчатую, переменную и непрерывную передачу крутящего момента. Эта система устанавливается на спортивных внедорожниках и легковых автомобилях.

Насчитывается четыре поколения системы xDrive автомобилей BMW:
1. Первое поколение — устанавливалось с 1985 года, отношение передаваемого крутящего момента 37:63, имелась блокировка межосевого дифференциала и заднего межколёсного вискомуфтой.
2. Второе поколение — устанавливалась с 1991 года, передаваемый крутящий момент в соотношении 36:64. Блокировка межосевого и заднего межколёсного дифференциалов многодисковой муфтой. Возможно перераспределение крутящего момента между осями от 0 до 100%.
3. Третье поколение — с 1999 года, распределение крутящего момента в соотношении 38:62. Применялись межосевой и межколёсные дифференциалы свободных типов, возможно взаимодействие системы с системой курсовой устойчивости.
4. Четвёртое поколение — с 2003 года, крутящий момент распределяется в соотношении 40:60. Возможно перераспределение крутящего момента между осями от 0 до 100%, электронная блокировка дифференциалов, взаимодействует с системой курсовой устойчивости.

В отличии от системы полного привода 4matic, основой для системы полного привода x Drive автомобилей послужила классическая заднеприводная трансмиссия. Распределение крутящего момента осуществляется «раздаткой». Она состоит из зубчатой передачи, которая управляется фрикционной муфтой. В трансмиссиях спортивных внедорожников вместо зубной передачи установлена цепная.

Схема раздаточной коробки

xDrive взаимодействует с системой курсовой устойчивости DSC. Также система включает в себе электронную блокировку дифференциалов, системы контроля тяги DTC и помощи при спуске HDC.

Взаимодействие xDrive и DSC обеспечивается системой интегрального управления ходовой частью ICM, также ею обеспечивается связь с системой активного рулевого управления AFS.

Принцип работы привода BMW xDrive

Работа системы xDrive определяется алгорифмом работы фрикционной муфты. Система имеет следующие режимы:
1. Старт с места
2. Езда с недостаточной и избыточной поворачиваемостью
3. Езда по скользким покрытиям
4. Парковка

Старт BMW с места — если условия нормальные, то фрикционная муфта замкнута, распределение крутящего момента в соотношении 40:60, это позволяет развить максимальную тягу при разгоне. При достижении 20 км/ч крутящий момент начинает распределяться в зависимости от условий движения.

Езда с избыточной поворачиваемостью (занос задней оси) — муфта замкнута с большей силой, на переднюю ось передаётся больше крутящего момента, BMW начинает вести себя как переднеприводный автомобиль Volkswagen или Audi.

Езда с недостаточной поворачиваемостью ( снос передней оси внутрь поворота ) – муфта размыкается, на заднюю ось передаётся до 100% крутящего момента, если необходимо включается в работу система курсовой устойчивости.

Езда по скользким покрытиям — муфта блокируется, это предотвращает пробуксовку колёс, при необходимости включается система курсовой устойчивости.

Парковка BMW — муфта полностью размыкается, весь крутящий момент передаётся на заднюю ось. Это позволяет снизить нагрузки в трансмиссии и рулевом управлении.

Как работает полный привод xDrive

xDrive – система полного привода, сейчас использующаяся на каждом автомобиле всего модельного ряда компании BMW. Многие фанаты любят эту особенность автомобиля, постоянно доказывают, что она лучше quattro или 4Matic. Разбирающиеся люди знают нюансы, ведущие к неисправностям. Сегодня будем полностью изучать эту систему и начнем с истории.

Содержание:

История появления

Полный привод на баварских автомобилях впервые появился в 80-х годах, а сам xDrive в классическом его понимании появился только в 2003 году. За всего время существовало 4 поколения, а сейчас появились слухи о выпуске пятого поколения.

Все поколения:

  • 1 поколение (1985-1990 г);
  • 2 поколение (1991-1998 г);
  • 3 поколение (1999-2002 г);
  • 4 поколение (с 2003 г).

Первое

Первое поколение полного привода появилось на 3-Series e30, которое в обычном состоянии распределяло мощность по осям в соотношении 37:63. Автомобиль по традиции БМВ оставался заднеприводным, но при блокировке межосевого дифференциала и вязкостной муфты момент делился поровну по осям. Блокировка возникает только при пробуксовке, которую нужно устранить и выровнять автомобиль.

Второе

Второе поколения системы полного привода вышло в 1991 году на BMW 5-Series e34. Инженеры поменяли принцип работы, заставив блокироваться межосевой дифференциал через многодисковую муфту, которой отдает сигналы электронный блок управления. Блокировка заднего дифференциала происходила за счет электрогидравлического привода.

В стандартном состоянии xDrive момент делит по осям в пропорции 36:64, но появилась возможность передать одной из осей всю мощность двигателя. Система анализирует колесные датчики скорости, обороты двигателя и силу нажатия на педаль тормоза, после чего распределяет момент для лучшей эффективности.

Покупателями новая система была тепло воспринята, отзывы прекрасные. Плюс она увеличила общие продажи компании.

Третье

В 1999 году появилось первое поколение BMW X5, на которой дебютировала система полного привода xDrive в ее классическом современном понимании. В обычном состоянии момент распределяется в соотношении 38:62. Возможность отдать одной из осей всю мощность сохранилась. Теперь дифференциалы свободные, блокировки имитируются за счет связи системы с тормозами. За счет подтормаживания разных колес создается впечатление блокировки. Система дополнена курсовой стабилизации ESP.

Система позволила кроссоверу показывать неплохие результаты на легком бездорожье, при этом оставить его таким же устойчивым на асфальте.

Четвертое

На данный момент последнее поколение баварского полного привода. Здесь еще больше электроники, контролирующей все происходящее с колесами и автомобилем. Электронные блокировки межосевого дифференциала работают через многодисковую муфту.

Блокируется ось электронно, плюс механизм сотрудничает с системой контроля динамической стабилизации (DSC). В стандартном состоянии момент распределен по осям в соотношении 40:60, система может отдать одной из осей до 100%. Четвертое поколение несколько раз модернизировалось и сейчас момент распределяется уже по колесам в зависимости от лучшего сцепления.

Принцип работы xDrive

Момент по осям распределяется через раздаточную коробку, которая состоит из зубчатой передачи, управляемой фрикционной муфтой. На машинах типа X5M, вместо зубчатой передачи устанавливают цепную.

Мощность распределяется по осям в зависимости от силы сжатия фрикционов муфты. Главный рычаг с разжимным механизмом преобразует вращательное движение вала в свое, тем самым сжимая фрикционы.

На заблокированной задней муфте, момент с задней оси сразу передается передним колесам через раздатку. Техническая часть раздаточной коробки зависит от типа кузова. У седанов из-за небольших габаритов используется шестереночный тип, кроссоверы из-за большого пространства в салоне используются цепной привод.

Состав полного привода xDrive:

  • передний межколесный редуктор;
  • КПП;
  • вал привода передней оси;
  • раздатка с электронно-управляемой муфтой;
  • кардан;
  • задний межколесный редуктор.

Конструкция раздатки:

  • привод на переднюю ось;
  • управляющий кулак серводвигателя;
  • промежуточная шестерня;
  • ведущая шестерня;
  • главный рычаг;
  • многодисковая муфта;
  • привод задней оси;
  • серводвигатель;
  • пакет фрикционов;
  • ведущая шестерня;
  • ведущая шестерня серводвигателя.

Состав раздатки с цепным приводом:

  • входной вал;
  • главный разжимной рычаг;
  • многодисковая муфта;
  • выходной вал к задним колесам;
  • разжимной механизм;
  • управляющий диск серводвигателя;
  • плечи рычага;
  • цепь;
  • выходной вал к передней оси.

С 2006 года появилась система DSC, которая распределяет момент отдельно по задним колесам. Задача системы улучшить поворачиваемость автомобиля. Происходит это за счет двух планетарных передач и многодисковых фрикционных муфт, управляемых электронно.

В работе xDrive также помогают системы активной стабилизации ESP и электронной блокировки, подтормаживающей колеса.

Режимы работы

Перемещаясь на автомобиле, полноприводная система работает в зависимости от определенного режима:

  • обычное состояние;
  • снос передней оси;
  • занос задней части;
  • парковка;
  • скользкая трасса.

На разных режимах xDrive ведет себя по-разному. В первом случае до 20 км/ч момент распределяется 40:60, но после начинается анализ поведения машины и эффективность перераспределения.

При резком повороте часто сносит морду машины, в этом случае основная отдача двигателя переходит на передние колеса. При необходимости подключается ESP для выравнивания автомобиля. В третьем случае при заносе задней оси, задним колесам отдается вся мощность и подключается ESP.

Полный привод xDrive понимает, что вы на парковке, поэтому мощность полностью подключена к задним колесам, чтобы легче было крутить руль.

В последнем случае система работает практически постоянно, анализируя лучшее сцепление с дорогой, распределяя крутящий момент максимально эффективно.

Неисправности

Первый знак на проблемы с раздаткой укажет лампочка на приборной панели:

  • 4×4;
  • ABS;
  • Brake.

Индикаторы появляются периодически, после все чаще и чаще, в конце просто постоянно горят. Причин может быть множество, сначала нужно искать проблемы с электрикой, а потом изучать технические неисправности серводвигателя.

Основные технические проблемы связаны именно с серводвигателем, подключаемым передние колеса. Сама раздатка xDrive вполне надежная, проблемы чаще доставляет именно сервопривод. У сервопривода «летит» датчик Холпа или ломается щеточный коллектор. В этом случае машина просто станет постоянно заднеприводной.

Если сломается серводвигатель посередине и раздатка не включена, то ездить на машине нельзя – умрет КПП.

Раздатка живет при своевременной замене масла 100-120 тысяч километров, при чем ее степень износа можно проверить по состоянию масла. Открутите сливную пробку, вылейте чуть-чуть масла на салфетку. При наличии черной стружки или запаха гари нужная замена раздатки.

При свисте задних колес при повороте и дергании на разгоне следует посетить диагностику. Этот симптом то же свидетельствует о проблемах с сервоприводом.

Не забывайте своевременно менять масло в редукторах xDrive, ведь забыв про это вы дождетесь гула редукторов, которые впоследствии придется поменять.

У аккуратных водителей детали живут долго, но сам металл стареет, что ведет к ухудшению состояния шлицов и крестовин кардана, а также к поломке подвесного подшипника заднего кардана.

Еще бывают случаи, когда при резком повороте Икс-Драйв кидает всю мощность на одно колесо, имеющее лучшее сцепление с дорогой. Да, это должно позволить пройти поворот максимально эффективно, но редуктора не выдерживают такой нагрузки.

Видео

Система полного привода xDrive

Практически у всех автопроизводителей в линейках моделей присутствуют полноприводные версии. По большей части все ведущие колеса имеют только кроссоверы и внедорожники. Но есть и производители, у которых система полного привода предлагается и на обычных легковых авто – седанах, универсалах. Примечательно, что выпуском таких моделей занимаются только брендовые компании, среди которых и BMW.

При этом у каждого из таких производителей имеется своя запатентованная технология полного привода. У баварцев это система xDrive. Здесь стоит отметить, что это не что-то особенное и не имеющее аналогов. Общая концепция полного привода идентична для всех авто, а патентирование тех или иных систем лишь закрепляет право за какими-то определенными конструктивными решениями.

Общая концепция

Первые модели BMW, оснащенные полным приводом, появились в 1985 году. На то время такого класса, как «кроссовер» еще не существовало, а внедорожниками этот производитель не занимался. Но оценив успех полноприводных версий Audi, баварцы решились на установку полного привода на авто двух своих серий – 3 и 5. Такая система являлась опциональной. То есть, из всей достаточно обширной линейки полным приводом оснащались только некоторые версии, да и то – за доплату. Чтобы как-то обозначить авто с такими системами, в их название добавили индекс «Х». В последствии этот индекс и перерос в xDrive.

Примечательно, что полный привод xDrive не направлен на повышение проходимости авто, ведь из универсала и седана внедорожник все равно не получится. Основная задача его заключена в обеспечении лучшей управляемости и устойчивости авто.

Устройство полного привода xDrive

Общая концепция полного привода в BMW – классическая, то есть она состоит из:

  • КПП;
  • Раздаточной коробки;
  • Валов привода;
  • Главных передач двух мостов.

В перечень не вошли дифференциалы, поскольку с ними не все так просто. Этот тип привода конструкторы BMW постоянно совершенствовали, дорабатывая его и отказываясь от одних конструктивных решений в пользу других.

Обозначение привода

В целом, с появлением полноприводных версий и по настоящее время можно насчитать уже 4 поколения систем. Но официальное название «xDrive» она получила только в 2003 году, с выходом 4-го поколения, а до этого все полноприводные модели обозначались индексом «Х». В 2006 году система xDrive стала основной, от всех других отказались. Но обозначение «xDrive» полностью прижилось, поэтому многие автолюбители даже более ранние поколения называют полным приводом xDrive.

Примечательно, что с выходом каждого последующего поколения менялась не только конструкция, постепенно поменялся сам тип полного привода.

Система xDrive позиционируется автопроизводителем как постоянный полный привод («Full Time»), но таковой она не является, это лишь маркетинговый ход. Она относится уже к типу «On Demand», то есть с автоматическим подключением второй оси при надобности. А вот все предыдущие версии относились к «Full Time», но использовались они на ограниченном количестве моделей, в то время, как xDrive доступен практически для всей линейки моделей, от седанов до полноразмерных кроссоверов.

1-е поколение

Как отмечено, первые полноприводные BMW появились в 1985 году. Используемая тогда 4WD обеспечивала постоянную подачу момента на колеса двух осей, при этом система являлась несимметричной, распределение по осям составляло 37/63.

Разделение по осям осуществлялось планетарным дифференциалом, для блокировки которого использовалась вискомуфта. Такая конструкция позволяла при надобности подать до 90% тягового усилия на любой из мостов.

Дифференциал заднего моста также оснащался блокирующей вискомуфтой. А вот впереди никаких блокировочных механизмов не использовалось, дифференциал являлся свободным.

Модель iX325 с полным приводом 1985 года выпуска

Несмотря на подачу тяги на обе оси, модели с такой системой привода по умолчанию считались заднеприводными, поскольку момент на заднюю ось подавался напрямую. Подача вращения на переднюю ось проводилась за счет отбора мощности раздаточной коробкой цепного типа.

«Слабым местом» в первой системе полного привода, используемой BMW, являлись вискомуфты, которые по надежности сильно уступали блокировкам Torsen, применявшиеся в Audi.

Системы первого поколения ставились на модели 3-й серии E30 325iX с кузовами седан, универсал и купе. Производство их продолжалось до 1991 года.

2-е поколение

В 1991 году появилось 2-е поколение привода — несимметричное, с распределением 36/64. Баварцы стали его устанавливать на седаны и универсалы 5-й серии (Е34 525iX). При этом в 1993 году система прошла модернизацию.

Модель Е34 525iX

До модернизации системы для блокировки дифференциала, установленного между осями, использовалась электромагнитная муфта, управляемая блоком системы ESD. Передок все также не оснащался каким-либо механизмом блокирования. Дифференциал же задней оси блокировался электрогидравлической муфтой. За счет использованию двух муфт существовала возможность практически мгновенного распределения тяги между осями с соотношением до 0/100.

Читать еще:  ТОП самых надежных б/у автомобилей

После модернизации конструкция системы изменилась. В качестве блокировки центрального дифференциала все также продолжала использоваться электромагнитная многодисковая муфта, управление которой выполнял блок ABS.

От использования блокировок на главных передачах полностью отказались, дифференциалы и спереди, и сзади сделали свободными. Зато появилась имитация блокировки задней оси, роль которой выполняла система ABD (Automatic Differential Brake). Суть ее функционирования очень проста – посредством датчиков скорости вращения колес система выявляла пробуксовку и задействовала тормозной механизм для притормаживания буксующего колеса, тем самым перебрасывая момент на другое колесо.

3-е поколение

В 1998 году на смену 2-му поколению пришло 3-е. Этот тип полного привода также являлся асимметричным, распределяющим усилие в соотношении 38/62. Им комплектовались модели 3-ей серии (Е46) в кузовах седан и универсал.

Это поколение полного привода отличалось тем, что все дифференциалы (межосевой, межколесные) были свободными. При этом имелась имитация блокировки главных передач системой.

В 1999 году в линейке моделей BMW появился первый кроссовер – Х5. В его конструкции также использовалась система 3-го поколения. У кроссовера все дифференциалы были свободными, но межколесные блокировались системой ADB-X, в дополнение задействовалась также система контроля движения на спуск – HDC.

3-е поколение полного привода на моделях 3-ей серии использовалось до 2006 года, а вот на кроссовере ее заменили в 2004 году. На этом эра дифференциальных 4WD «Full Time» для BMW закончилась, а на их смену пришел xDrive.

4-е поколение

Основная особенность этого типа привода заключается в том, что от использования межосевого дифференциала полностью отказались. Вместо него установили многодисковую муфту фрикционного типа, управляемую посредством сервопривода.

Раздаточная коробка xDrive с приводными шестернями используется на легковых автомобилях

В обычном режиме движения распределение тяги осуществляется в соотношении 40/60. Но за доли секунды оно может поменяться вплоть до 0/100. Система работает в полностью автоматическом режиме, и функции отключения ее не предусмотрено.

Принцип работы xDrive

Вращение постоянно подается на задний мост, то есть авто с таким приводом в действительности является заднеприводным. При этом сервопривод за счет системы рычагов поджимает фрикционные диски межосевой муфты, что позволяет отбирать мощность и подавать ее на вал привода передней оси.

При надобности сервопривод меняет степень прижима дисков, меняя разделение крутящего момента. Он либо полностью их сжимает, обеспечивая передачу в пропорции 50/50, либо отпускает их, прерывая подачу момента на перед.

Раздаточная коробка xDrive с цепным приводом для кроссоверов

Работой сервопривода управляет целый комплекс систем, что обеспечивает перераспределение тяги между осями в очень короткие промежутки времени – 0,01 секунды.

Для своей работы xDrive задействует системы:

  • Управления ходовой частью ICM. В ее задачу как раз и входит синхронизация привода с иными системами;
  • Динамической стабилизации DSC (курсовой устойчивости). Она не только управляет разделением тягового усилия между мостами. Система также «заведует» и имитацией блокировки дифференциалов, установленных на главных передачах, притормаживая пробуксовывающие колеса.
  • Рулевого управления AFS. Она обеспечивает стабилизацию авто во время торможения, при котором колеса движутся по поверхностям с разным коэффициентом трения.
  • Контроля тягового усилия DTC;
  • Помощи при движении на спуск HDC;
  • Перераспределения тяги между колесами задней оси DPC. Она осуществляет «подруливание» при проезде поворотов.

Главным преимуществом xDrive является ее сравнительная конструктивная простота. Отсутствие механических узлов блокирования дифференциалов значительно упрощает устройство привода и делает его очень надежным.

Также для изменения параметров функционирования не нужно что-то переделывать в конструкции, достаточно внести изменения в программное обеспечение систем, управляющих приводом.

Основными преимуществами системы xDrive в эксплуатационном плане являются:

  • Переменное бесступенчатое разделение момента между осями;
  • Постоянный контроль за поведением авто и мгновенная реакция на изменение ситуации;
  • Обеспечение высоких показателей управляемости авто;
  • Высокая точность функционирования тормозной системы;
  • Устойчивость авто при разных условиях передвижения.

Благодаря используемой фрикционной муфте с электронной системой управления, система xDrive обладает рядом режимов работы, которые подстраивают привод по условия движения:

  • Плавное начало движения;
  • Вхождение в повороты с чрезмерной поворачиваемостью;
  • Движение в поворотах с недостаточной поворачиваемостью;
  • Перемещение по скользкой дороге;
  • Постановка на стоянку в условиях ограниченного пространства.

Под каждый режим предусмотрены свои особенности работы. Так, при старте фрикционная муфта обеспечивает перераспределение моментов между осями в пропорции 50/50. Это обеспечивает динамичный набор скорости. Но после достижения 20 км/ч система начинает менять соотношение в зависимости от дорожных условий. Среднее значение пропорций составляет 40/60, но оно может быстро поменяться, если электроника обнаружила изменение условий.

Когда при входе в поворот заднюю часть авто начинает заносить (избыток поворачиваемости) сервопривод мгновенно сжимает диски муфты, обеспечивая подачу 50% тяги и больше на перед, благодаря чему он начинает «вытаскивать» заднюю ось авто из заноса. Если этих мер оказывается недостаточно xDrive начинает задействовать иные системы, чтобы стабилизировать машину.

В случае сноса переда при повороте (недостаток поворачиваемости) привод наоборот — снижает момент на передней оси вплоть до полного его отключения и при надобности все также задействует системы стабилизации.

Во время движения по скользким покрытиям xDrive делает авто полноприводным, обеспечивая подачу до 50% тяги на перед и включая вспомогательные системы.

В режиме парковки, а также при движении на очень высоких скоростях (свыше 180 км/ч), сервопривод отключает подачу вращения на перед, делая авто полностью заднеприводным. В этом есть и свой недостаток, особенно во время парковки. Из-за отключения переда автомобиль не всегда может преодолеть даже небольшие препятствия (бордюры) в случае, если покрытие скользкое и зад пробуксовывает.

Недостатком xDrive считается и то, что на подключение оси требуется время, хоть и немного. То есть система включает передний мост только после того, как занос уже начался. Это может несколько дезориентировать водителя, и он примет неверные меры.

«Слабым» местом в самой конструкции полного привода xDrive считается сервопривод. Но об этом конструкторы позаботились, разместив этот узел с внешней стороны раздаточной коробки, что позволяет быстро провести замену или ремонт.

В заключение

Система xDrive настолько себя хорошо зарекомендовала, что она предлагается для всего модельного ряда – версий от 1-й до 7-й серии, ряда авто, оснащаемых 8-цилиндровыми силовыми установками (550i, 750i), а также устанавливается на все кроссоверы серии «Х».

Отметим, что у седанов, универсалов и купе система конструктивно отличается от привода кроссоверов. Различие между ними кроется в раздаточной коробке. У легковых авто она – шестеренчатого типа, а у кроссоверов – цепная.

Пока баварцы не спешат менять привод xDrive, ведь он действительно хороший и отлично работает. Поэтому все наработки, касающиеся привода – это лишь улучшения эксплуатационных показателей, конструкция же не затрагивается, ведь зачем переделывать то, что функционирует прекрасно.

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.

Содержание статьи:

  • История появления
  • Как все утроено
  • Принцип работы
  • Видео

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:

Система полного привода BMW Xdrive

В движении на автомобиль действует разные динамические силы, влияющие на управляемость: продольные, поперечные и вертикальные. За компенсацию этих воздействий в автомобиле отвечают тормозная система и подвеска. Система полного привода помогает на порядок улучшить управляемость автомобилем, в том числе и на сложных дорожных покрытиях.

Бренд BMW больше других продвинулся в этом вопросе с точки зрения надежности и массовости. Полный привод на автомобилях этой марки используется в значительно большей степени, чем у других автопроизводителей. Технология BMW Xdrive призвана максимально улучшить управляемость автомобилем в сложных дорожных условиях за счет эффективного распределения усилий на все 4 колеса и компенсации тем самым боковых усилий.

Инженерам BMW удалось блестяще справиться с основным недостатком, присущим полноприводным автомобилям – недостаточной чувствительности ходовой к повороту рулевого колеса, особенно при скоростном прохождении поворотов. В результате 30-летней работы по усовершенствованию системы полного привода Xdrive, удалось довести ее почти до совершенства.

В 1985 году компанией был представлен BMW 320i Xdrive, в котором вместо обычного равновесного распределения крутящего момента на оси был внедрен новый принцип: 63% – на заднюю ось, 37% — на переднюю. Таким образом, удалось компенсировать недостаточную или избыточную поворачиваемость при прохождении поворотов.

Выпускаемые с 1990-х годов BMW 525i Xdrive, BMW 530i Xdrive, BMW 530 Xdrive получили усовершенствованную систему Xdrive, в которой блок электронного управления системой получал данные не только от антиблокировочного устройства, но и от датчиков, контролирующих положение дроссельной заслонки и состояние тормозной системы. В обычном состоянии раздаточная коробка БМВ распределяла крутящий момент в пропорции 64:36 и при возникновении угрозы проворачиваемости отдельного колеса перераспределяла крутящий момент на другие колеса. Использование электронного управления значительно улучшило работу системы.

Читать еще:  Peugeot Rifter 2019

Как это работает Xdrive ?

BMW Xdrive — система постоянного полного привода, обеспечивающая непрерывное или переменное распределение динамического крутящего момента между осями в автоматическом режиме.

Система Xdrive основана на традиционном для БМВ заднеприводным принципе трансмиссии. За распределение крутящего момента в системе отвечает раздаточная коробка. Передача крутящего момента на переднюю ось осуществляется при помощи зубчатой муфты или цепной (на некоторых спортивных моделях) передачи.

Современная система BMW Xdrive интегрирована с другими бортовыми системами безопасности, такими как DHC, AFS, ICM, DTC, HDC и др. Система достаточно сложная и поэтому ремонт раздатки БМВ – достаточно дорогостоящая процедура.

Работа BMW Xdrive реализована на поведении автомобиля в разных режимах езды:

  • трогание;
  • прохождение поворотов;
  • езда на скользком покрытии;
  • парковка.

Каждый из алгоритмов стабилизирует движение автомобиля в автоматическом режиме за счет перераспределения усилий в раздатке, контролируемой электронным блоком управления.

Система полного привода xDrive

Система полного привода xDrive является разработкой концерна BMW и относится к системам постоянного полного привода. Система обеспечивает бесступенчатое, непрерывное и переменное распределение крутящего момента между передней и задней осью в зависимости от условий движения. В настоящее время система xDrive устанавливается на спортивных внедорожниках (SAV, Sports Activity Vehicle) Х1, Х3, Х5, Х6 и легковых автомобилях 3-й, 5-й и 7-й серий.

История развития полного привода от BMW включает четыре поколения:

Система полного привода xDrive в своей основе использует традиционную для BMW заднеприводную схему трансмиссии. Распределение крутящего момента между осями осуществляется с помощью раздаточной коробки, которая представляет собой зубчатую передачу привода передней оси, управляемую фрикционной муфтой. В трансмиссии спортивных внедорожников вместо зубчатой передачи используется цепная передача.

Система xDrive интегрирована с системой динамического контроля курсовой устойчивости DSC (Dynamic Stability Control). Помимо электронной блокировки дифференциала система DSC объединяет систему контроля тяги DTC (Dynamic Traction Control), систему помощи при спуске HDC (Hill Descent Control) и др.

Взаимодействие систем xDrive и DSC осуществляется с помощью системы интегрального управления ходовой частью ICM (Integrated Chassis Management). Система ICM также обеспечивает связи с системой активного рулевого управления AFS (Active Front Steering).

Принцип работы системы

В работе системы полного привода xDrive можно выделить несколько характерных режимов, определяемых алгоритмом срабатывания фрикционной муфты:

  • трогание с места;
  • прохождение поворотов с избыточной поворачиваемостью;
  • прохождение поворотов с недостаточной поворачиваемостью;
  • движение на скользком покрытии;
  • парковка.

При трогании с места в нормальных условиях фрикционная муфта замкнута, крутящий момент распределяется по осям в соотношении 40:60, чем достигается максимальная тяга при разгоне. При достижении скорости 20км/ч распределение крутящего момента между осями осуществляется в зависимости от дорожных условий.

При прохождении поворотов с избыточной поворачиваемостью (заднюю ось заносит к наружной стороне поворота) фрикционная муфта замыкается с большей силой, а на переднюю ось направляется больший крутящий момент. При необходимости в работу включается система DSC, стабилизирующая движение автомобиля путем подтормаживания колес.

При прохождении поворотов с недостаточной поворачиваемостью (передняя ось сносится к наружной стороне поворота) фрикционная муфта размыкается, а на заднюю ось направляется до 100% крутящего момента. При необходимости в работу включается система DSC.

При движении на скользком покрытии (лед, снег, вода) пробуксовка отдельных колес предотвращается за счет блокировки фрикционной муфты и, при необходимости, электронной межколесной блокировки системы DSC.

Во время парковки фрикционная муфта полностью размыкается, автомобиль становиться заднеприводным, чем достигается снижение нагрузок в трансмиссии и рулевом управлении.

Полный привод xDrive: алгоритм работы четырех поколений

Система полного привода xDrive это лучшее, что есть на рынке — устойчивое мнение поклонников BMW.

Давайте рассмотрим, чем же данная xDrive хороша, какие поколения существуют и главное, как она действует на повадки автомобиля.

Вехи истории xDrive

Перед началом рассмотрения истории этой системы хочется отметить, что создана не для бездорожья, а для уверенного движения по скользким и заснеженным дорогам.

Идеологически она базируется на легендарной управляемости BMW, которая достигается благодаря заднему приводу. Разработчики старались чтобы повадки автомобиля остались заднеприводными.

Итак, на сегодняшний момент существуют четыре поколения xDrive:

  1. Начало положено в 1985 году и являло собой управление межосевым, а также межколесным задним дифференциалом с помощью вискомуфты. Соотношение крутящего момента — перед 37%, на зад 63%. При блокировке вискомуфты момент делился поровну;
  2. Далее на рынок вышло второе поколение, в 1991 году. И отличалась электронным управлением дифференциала с помощью многодисковых муфт. По умолчанию было соотношение 36:64, но появилась возможность передачи на одну из осей до 100%;
  3. С 1999 года заявило о себе третье поколение, BMW получают уже свободные дифференциалы. Управление блокировками возложено на тормоза, с помощью показаний электронных датчиков. Появляется возможность взаимодействовать с системой курсовой устойчивости. Стандартное соотношение 38:62 и сохранена возможность перекинуть весь крутящий момент на переднюю или заднюю ось;
  4. В 2003 году на рынок выходит следующее поколение, особенностью которого является полная интеграция электронных компонентов и помощников в единую систему автомобиля. Дифференциалы обзавелись механизмами электронной блокировки. Перераспределение тяги идет в соотношении 40:60, а при необходимости за доли секунд момент перебрасывается на одну из ведущих осей.

XDrive устанавливается как на легковые автомобили BMW серии 3, 5 и 7, так и на кроссоверы X1, X3, X5, X6.

Кстати, в автомобильном мире поговаривают, что вскоре будет представлено новое пятое поколение этого полного привода.

Как работает полный привод xDrive BMW

Инженеры из Баварии создали помощника для заднеприводных машин.

Этот привод обеспечивает управляемость на дорогах со скользким покрытием и поднимает стабильность курсовой устойчивости на более высоких скоростях.

Этим самым и отличается xDrive от других систем и в частности от главного конкурента – система полного привода quattro на AUDI.

В самой последней своей реинкарнации полный привод такого типа полностью управляется электронным блоком. И очень тесно сотрудничает с другими электронными помощниками благодаря интегральному управлению.

В помощь xDrive приходят системы курсовой устойчивости и стабилизации, а так же система контроля тяги.

А благодаря настроенным механизмам быстро и плавно менять крутящий момент на колесах, автомобиль всегда готов к изменению дорожного покрытия и разным режимам езды.

Существует несколько основных алгоритмов работы системы полного привода:

  • начало движения;
  • снос передней оси;
  • занос задней оси;
  • движение по скользкой дороге;
  • режим постановки на парковку.

Что примечательно, в начале движения авто, когда скорость не достигла 20 км/час, муфта замкнута. То есть все колеса в контакте с дорогой, тяга при старте автомобиля максимальная.

После 20 км/час, муфта возвращается в стандартный режим передачи крутящего момента (40% передние, 60% задние колеса )

XDrive решила проблему оперативности срабатывания управляемой муфты. Теперь она срабатывает за миллисекунды и переводит крутящий момент на нужную ось (до 100%).

И за те же миллисекунды возвращает тягу двигателя в исходное положение — (40% на переднюю и 60% на заднюю ось).

Система xDrive за сотые доли секунды узнает качество дороги и мгновенно распределяет крутящий момент. И именно на то колесо, у которого лучшее сцепление с дорогой.

Работа xDrive при движениии

При заносе передней оси трансмиссия передает больший крутящий момент на задний колеса, тем самым стабилизируя автомобиль.

Кроме того xDrive может плавно изменять тягу между колесами задней оси повышая еще больше управляемость машины в критической ситуации.

При заносе задней оси полный привод действует похожим образом, только теперь больше усилия достается передним колесам и передок как бы вытягивает автомобиль, возвращая его на правильную траекторию.

При этом полный привод настроен так, что позволяет опытным водителям немного пошалить, допуская небольшой занос задней оси, конечно в пределах разумного.

При движении по гололеду, снегу или грязи, используется весь потенциал xDrive.

Она использует и систему курсовой устойчивости DSC, и фрикционную муфту, которая мгновенно перераспределяет крутящий момент между передней и задней осями.

Благодаря чуткому реагированию этого совершенного привода, водителю намного проще справляться со сложной обстановкой под колесами.

Он даже не ощущает интенсивную работу системы, которая обеспечивает безопасное движение в сложных дорожных условиях.

Кроме того, если этот полный привод не справляется и тяги недостаточно, к работе подключаются другие узлы, отвечающие за безопасность.

Например, машина может принудительно уменьшать свою мощность для предупреждения опасных ситуаций.

Но стоит повторить, что xDrive создан не для покорения грозного бездорожья. Его удел безопасность, которая включает в себя стабильность и управляемость на высоких скоростях, а так же для прощение некоторых ошибок водителя.

Паркетник он и есть паркетник.

При движении на малых скоростях (парковка автомобиля) с xDrive, передний мост и вовсе отключается, дабы снизить усилие на рулевом колесе и уменьшить напряжения в трансмиссии.

В конце статьи можно смело утверждать – полный привод на легковых автомобилях нужен. Конечно, он удорожает машину, так как система очень сложная, но на премиальных марках как BMW это вполне оправдано.

Благодаря тому, что на автомобиле стоит система xDrive, появляется другой уровень ощущения автомобиля. Можно смелее себя чувствовать на сложных участках дороги.

За рулем такого автомобиля получаешь истинное удовольствие. А чувство, когда большинстве автомобилей зимой еле трогаются, а ты едешь как по сухому асфальту, вообще бесценно.

Надеюсь, вам было интересно, но так же интересно будет прочитать, как такую задачу решили мерседесовские инженеры, и воплотили в систему 4matic.

Полноприводная трансмиссия BMW xDrive: Х-фактор

Современные BMW обзавелись полным приводом еще в 1985 году. Было это задолго до появления кроссоверов, поэтому баварцы опционно оснащали такой трансмиссией лишь 3‑ю и 5‑ю серии, которые получили дополнительную буковку х в индексе. К коробке передач приладили раздатку с межосевым дифференциалом, от которой шли приводы на переднюю и заднюю оси. В системах первых двух поколений (1985 и 1991 годы) различные по конструкции муфты блокировали межосевой и задний межколесные дифференциалы.

В 1999 году на рынок вышел кроссовер BMW X5, оснащенный полноприводной трансмиссией третьего поколения. Ее принципиальные отличия: все муфты упразднены, блокировку межколесных дифференциалов имитируют тормозные механизмы под контролем электроники, межосевой дифференциал и вовсе свободный.

А в 2003 году на компактном кроссовере X3 появился xDrive, который впоследствии прописался на всех полноприводных BMW. Система претерпела уже несколько модернизаций, но ее основа и принцип действия остались прежними.

ОСНОВА ОСНОВ

При всех нововведениях нынешний xDrive сохранил принципиальную архитектуру предшественников. Эффективнее распределять момент между осями помогает фрикционная муфта с электронным управлением, которая, по сути, заменила межосевой дифференциал и его блокировку. Кроме того, в арсенале «икс- Драйва» есть доставшаяся от первого Х5 электронная система, имитирующая блокировку межколесных дифференциалов (ADB-X): она прихватывает тормозными механизмами пробуксовывающее колесо, позволяя реализовать больший крутящий момент на другом.

Перераспределение момента между осями зависит от силы сжатия фрикционов муфты: по команде электроники они сжимаются или расходятся — в зависимости от ситуации. Сжатием фрикционов управляет серводвигатель. Хитрый рычаг (показан на схеме ниже, позиция 2) преобразует вращательное движение вала электромотора в свое осевое перемещение, которое и поджимает или разжимает фрикционы.

table-02

Когда муфта блокируется, часть крутящего момента снимается с задней оси и передается вперед — через раздаточную коробку с цепным или шестеренчатым приводом. Различия в конструкции обусловлены компоновкой центрального туннеля. В кроссоверах мéста больше, поэтому применяют агрегат с цепью, а на легковушках — более компактный вариант с шестернями.

BMW лукавит, называя трансмиссию xDrive постоянным полным приводом. В обычных режимах момент распределяется в соотношении 40:60 в пользу задней оси. При этом муфта почти полностью зажата (при полной блокировке обеспечивается жесткая связь между осями, момент делится поровну). Если же муфта распущена, то весь момент идет на заднюю ось. То есть фактически перед нами постоянный задний привод с автоматически подключаемой передней осью.

А вот еще один рекламный трюк. Производитель утверждает, что муфта может перекинуть вперед до 100% тяги. Это произойдет, если при полностью заблокированной муфте (обе оси жестко связаны) задние колеса повиснут в воздухе или окажутся на абсолютно скользком льду, а под передними будет сухой асфальт. Тогда на передней оси и впрямь можно реализовать 100% крутящего момента, ведь задние колеса не имеют сцепления с дорогой, то есть крутящий момент на них равен нулю. Но никакого волшебства в этом нет — балом правят законы физики, а не уникальная конструкция муфты. Эта задача по плечу любому дифференциалу с жесткой блокировкой. Кроме того, описанная ситуация в обычных условиях нереальна: даже если задние колеса окажутся на зеркальном льду, сцепление шин с покрытием, пусть очень незначительное, все же будет, а вместе с ним появится и незначительная доля передаваемого крутящего момента. А потому 100% на переднюю ось xDrive передать не сможет.

И все же xDrive действительно эффективен и при этом конструктивно прост. Его прекрасно дополняет электронная система курсовой устойчивости DSC, которая позволяет реализовать все достоинства полного привода: она улучшает динамику и управляемость, при этом заботится о безопасности и нисколько не ущемляет амбиций водителя.

table-03

ПЛАНОВАЯ МОДЕРНИЗАЦИЯ

С появлением в 2006 году второго поколения кроссовера X5 немного обновили и xDrive. Ограничились доработкой управляющей электроники, наделив систему курсовой устойчивости еще бóльшими правами.

До конструктивных изменений дело дошло спустя два года. На модели X6 в схему «икс-Драйва» внедрили активный задний дифференциал с электронным управлением DPC (Dynamic Performance Control). Он способен перераспределять момент между задними колесами — это избавляет автомобиль от недостаточной поворачиваемости и позволяет ему проходить повороты с большей скоростью, оставаясь на заданной водителем траектории.

У DPC предусмотрена бесступенчатая блокировка, вплоть до 100%. Конструктивно это реализовано добавлением двух планетарных передач и пары многодисковых фрикционных муфт, которыми управляют электроприводы. Впервые подобную схему продемонстрировал еще Mitsubishi Lancer Evolution VII. У BMW она доступна только на кроссоверах Х5 и Х6. Для младших моделей в качестве опции добавили ее упрощенный электронный аналог — Performance Control. Эта функция встроена в систему курсовой устойчивости: в повороте она подтормаживает внутреннее заднее колесо, чтобы добавить момента на внешнем.

Читать еще:  Maserati Quattroporte 2017

Отсутствие других изменений в конструкции трансмиссии xDrive говорит о надежности системы. Представители BMW утверждают, что за все время своего существования серьезных проблем она не доставляла. По статистике, не считая сальников и пыльников приводов, чаще всего выходит из строя серводвигатель управления муфтой. Но происходит это ближе к 300 000 км пробега, а столько накатывает лишь каждый третий, а то и четвертый хозяин. К тому же расположение узла снаружи раздаточной коробки упрощает процедуру замены, да и цена моторчика невысока.

table-01

ГОРНЫЙ ЮБИЛЕЙ

В BMW решили отметить 15‑летний юбилей своей линейки кроссоверов большим пробегом по зимним дорогам Черногории. Маршрут не предусматривал бездорожья, но изобиловал горными серпантинами. Собственно, в таких условиях способности системы xDrive и должны раскрываться во всей красе.

Передо мной вся линейка кроссоверов, кроме младшего X1. Машины обуты в зимние нешипованные шины. Перепад температур между равнинной и горной частями маршрута — от небольшого минуса до +15 ºС.

Ограничителями в скорости езды по серпантинам были только здравый смысл и инстинкт самосохранения. Далеко не везде ширина дороги позволяет свободно разъехаться со встречными автомобилями, а большинство поворотов — слепые.

Скажу честно: долго ехать на пределе сцепных свойств шин было страшно и физически сложно. Но в этих условиях xDrive ни разу не заставил понервничать, а иногда и приятно удивлял. Старшие братья Х5 и Х6 с активным задним дифференциалом задорно ввинчивались в шпильки. В спортивном режиме система стабилизации позволяла немного похулиганить и под добавление газа выходить из шпилек боком. А в редких ходовых и открытых поворотах старшие «иксы» при увеличении скорости увереннее опирались внешними колесами, словно вираж превращался в профилированный.

Более сдержанные Х3 и Х4 меньше провоцировали на активную езду. Но Х3 все же смог порадовать в одной потенциально опасной ситуации.

Перед долгожданным открытым поворотом асфальт в зоне торможения был покрыт инеем. Педаль тормоза отчаянно вибрировала, а скорость падала пугающе медленно. Но экстренных мер предпринимать не пришлось: Х3 с запасом вписался в поворот, не потеряв устойчивости. Ну, спасибо xDrive!

Плата за свободу

Свободный (открытый) симметричный дифференциал имеет серьезный недостаток. Он всегда делит крутящий момент поровну. Когда одно колесо теряет сцепление с дорогой, другое останавливается. Для примера: если мы вывесим всего одно колесо на полноприводном автомобиле с тремя свободными дифференциалами в трансмиссии, оно будет беспомощно вращаться, а автомобиль не сдвинется с места. А чтобы машина поехала, применяют различные блокировки дифференциалов, чтобы передать часть момента на колесо (или колёса) с лучшим сцеплением: это самоблокирующиеся дифференциалы, различные муфты или их электронные имитаторы, которые работают под контролем системы курсовой устойчивости.

Философии полного привода: Quattro, 4Matic, xDrive и азиаты – в чем отличия

Зачем это нужно?

Не так давно наш эксперт Борис Игнашин написал довольно подробный материал о том, зачем в принципе нужен легковой полный привод. Здесь мы сосредоточимся на технических и философских отличиях знаменитых систем 4х4, однако вкратце все-таки поясним, в чем смысл сего безобразия.

Самое очевидное «легковое» преимущество полноприводной трансмиссии — лучшая разгонная динамика: понятно, что машина быстрее разгоняется, если крутящий момент передается на все колеса, а не только на одну пару. Особенно это ощутимо на скользком покрытии и при избытке мощности: у некоторых спорткаров, имеющих модификации с разным типом привода, даже паспортное время ускорения до 100 км/ч меньше для версий «4Х4». Но все же у каждого колеса есть некий предел сцепления, и если при прямолинейном движении он ограничивает только величину реализуемого момента, то в повороте все несколько сложнее.

Тут нагрузка на ведущее колесо складывается из продольной силы, то есть вектора тяги, и поперечной, которая стремится сдвинуть машину наружу от центра дуги, — когда сумма этих сил превышает указанный предел, начинается скольжение. То есть, колесо, нагруженное моментом, хуже сопротивляется боковой нагрузке — именно поэтому в общем случае заднеприводные автомобили обладают избыточной поворачиваемостью (склонностью к заносу задней оси), а переднеприводные — недостаточной (снос передних колес). На практике встречаются исключения из этого правила, обусловленные различным распределением массы по осям и прочими факторами, но проблема имеет место быть, равно как и решение — полный привод.

Впрочем, здесь тоже все не так однозначно, причем в прямом смысле слова. Если моноприводная машина для мало-мальски квалифицированного и опытного водителя не является загадкой, то, заходя в быстрый поворот на полном приводе, нужно быть готовым как с сносу, так и к заносу, не говоря уж о скольжении всех четырех колес, причем одна фаза может моментально смениться другой.

Такое своенравие проявилось на одном из первых серийных полноприводных автомобилей Jensen FF, увидевшем свет еще в 60-х годах прошлого века. Автомобильные журналисты восторгались феноменальной устойчивостью британского спорткара (к слову, мощность его двигателя превышала 300 л.с.) на мокрой дороге, но отмечали, что по достижении предела он срывается резко и непредсказуемо, и «отловить» его очень непросто. С тех пор вот уже полвека конструкторы бьются над созданием полного привода без страха и упрека не для бездорожья, и определенные успехи, конечно же, есть.

Quattro и немцы

Первой по-настоящему удачной «легковой» системой полного привода считается знаменитая quattro от Audi (мы писали о ее истории очень подробно), сначала апробированная в ралли (и именно благодаря этому так «раскрученная»), а с 1981 года используемая и на «товарных» автомобилях. Между тем, поначалу в чем-то эта трансмиссия была даже более примитивной, чем у того же «Дженсена» пятнадцатилетней давности.

Англичане уже тогда использовали самоблокирующийся межосевой дифференциал оригинальной конструкции, причем несимметричный. У Audi же тяга распределялась между осями в пропорции 50:50, а роль «центра» играл обычный планетарный дифференциал, принудительно блокируемый водителем, примерно как у нашей «Нивы».

Заслуга немцев была в другом: они очень грамотно скомпоновали свою трансмиссию, идеально приспособив ее для традиционной «аудюшной» схемы — изначально передний привод и продольное расположение силового агрегата. Что же до передовых решений, то их долго ждать не пришлось: через несколько лет распределением тяги уже заведовал вышеупомянутый механический «самоблок» Torsen, мгновенно и плавно реагирующий на изменение условий движения.

Однако повадки полноприводников Audi все еще тяготели к переднеприводности: чтобы побороть недостаточную поворачиваемость, машину нужно было по-раллийному «ломать» на входе в поворот решительными действиями рулем или педалью акселератора. Разумеется, речь идет об экстремальном вождении, в штатных режимах автомобили отлично держали дорогу и охотно вписывались в повороты, но все же.

И в 2007 году Torsen стал асимметричным: «по умолчанию» он раздавал крутящий момент в соотношении 40:60 в пользу задних колес, а при необходимости они могли получать вплоть до 80 процентов тяги. В это же время и развесовка новых моделей была пересмотрена: если раньше конструкторы стремились максимально загрузить передние ведущие колеса, то теперь в угоду управляемости акцент делался на задние.

В результате система quattro, несомненно, выиграла, но, например, модель А4, лишенная ее «в базе», стала «недоприводной»: резкий старт на ее начальной переднеприводной версии весьма проблематичен из-за недостаточной загрузки передка. Справедливости ради нужно заметить, что «младшая» Audi A3 избежала подобной участи, поскольку она базируется на платформе Volkswagen Golf с поперечным расположением двигателя, и философия quattro тут совсем другая, основанная на постоянном переднем приводе и автоматически подключаемом заднем с фрикционной муфтой Haldex.

На фото: Audi Quattro

Подобные муфты, управляемые электроникой, только в приводе передних колес, использует сегодня BMW в своей трансмиссии xDrive. Правда, баварцы пришли к этому не сразу: с 1985-го до конца 90-х они использовали блокировки межосевого и заднего межколесного дифференциалов с помощью вискомуфт, затем им на смену пришли электрогидравлические муфты, а на рубеже веков проводились сравнительно недолгие эксперименты со свободными дифференциалами и электронной эмуляцией блокировок (тормозные механизмы «прихватывают» буксующие колеса, перераспределяя тягу на остальные).

Сегодня она сохранена на межколесном уровне, а межосевая муфта работает в тесном содружестве с электронными системами безопасности, отслеживающими массу различных параметров и дающими сигнал к степени сжатия фрикционных дисков. Этим xDrive принципиально отличается от quattro, где блокировка механическая, но, в отличие от Audi, полноприводные BMW при необходимости могут превращаться в чисто заднеприводные, что иногда очень даже неплохо.

А что же третий участник большой немецкой тройки? Вот уже более пятнадцати лет Mercedes остается верным концепции 4Matic, впервые воплощенной в 1997 году в трансмиссии кроссовера М-класса: свободные дифференциалы (межосевой — с небольшим «заднеприводным» акцентом) и никаких блокировок, только их имитация с помощью тормозов. Но имитация весьма убедительная: если хотя бы одно колесо сохраняет надежный контакт с покрытием, машина способна двигаться, а на скользкой дороге умная электроника ловко жонглирует тягой, избегая как недостаточной, так и избыточной поворачиваемости.

Между тем, начинался «Фирматик» в 1986 году с весьма мудреной по тем временам схемы: у полноприводного седана Е-класса было целых три гидромуфты, автоматически подключавших привод на передние колеса, а затем блокировавших межосевой и задний межколесный дифференциалы.

Похожую конструкцию имела трансмиссия суперкара Porsche 959, серийная версия которого увидела свет в том же 1986, с той лишь разницей, что у него двигатель располагался сзади, а блокировкой «центра» заведовал чрезвычайно продвинутый для своего времени компьютер. У нынешних полноприводных Porsche «мозги», разумеется, помощнее, но суть та же: электроника в тесном содружестве с системами безопасности управляет многодисковой муфтой в приводе передних колес, примерно так же, как у BMW.

На фото: Porsche 959

Азиатский ответ

В Японии пионером в широком применении полного привода на легковых автомобилях считается сравнительно небольшая компания Fuji Heavy Industries, выпускающая машины под маркой Subaru. Сначала, в 70-х годах, они отличались явным внедорожным уклоном, но постепенно выкристаллизовалась схема знаменитого симметричного полного привода, явно не без влияния Audi.

С концепцией quattro ее роднят и продольное расположение двигателя, и базовый передний привод, и множество вариаций, возникавших в процессе эволюции, — но, в отличие от немцев, японцы все же отошли от идеи «честного» постоянного 4WD: с недавних пор на автомобилях с «автоматом» используется муфта автоматического подключения заднего моста.

Впрочем, это не помешало «субаровцам» создать настоящую легенду: в 1992 году дебютировала модель Impreza, созданная на укороченной платформе Legacy специально с прицелом на участие в ралли (еще одна параллель с Audi quattro). Гражданская версия спортивного болида получила обозначение WRX и самый мощный вариант STI, который быстро приобрел статус культовой машины для поклонников активного драйва. Гарантом этого стала трансмиссия с блокировками дифференциалов, где в разных поколениях использовались и вискомуфты, и тот же Torsen, а у нынешней STI между осями стоит конструкция под названием DCCD (Driver Control Central Differential), способная менять степень блокировки как самостоятельно, так и по желанию водителя.

На фото: Subaru Impreza

Извечный соперник спортивной «Импрезы» — Mitsubishi Lancer Evolution, стартовавший в том же 1992 и к настоящему времени переживший уже десятую смену поколений. Главное отличие от Subaru — поперечно расположенный двигатель, в остальном все похоже: постоянный полный привод, где «центр» изначально блокировался вискомуфтой, а теперь эта функция возложена на электронику.

Но главный козырь Mitsubishi — разработанный еще в 1996 году и совершенствовавшийся задний дифференциал AYC (Active Yaw Control): он не просто блокируется, а изменяет передаточное отношение главной передачи для каждого из колес отдельно с помощью редуктора, «подкручивая» в повороте то из них, на которое приходится большая нагрузка. В последней версии водитель может выбирать различные режимы работы трансмиссии, в зависимости от чего машина и едет по-разному: либо очень быстро и безопасно, следуя заданной траектории, либо по-хулигански, позволяя легко контролировать занос. Неудивительно, что многие эксперты называют нынешний EVO лучшим «драйвер’c каром» в мире из числа относительно недорогих, а недавнее решение японской компании прекратить его выпуск повергло поклонников в уныние.

Впрочем, нечто подобное можно испытать и за рулем куда более бюджетного «японца», Nissan Juke, — разумеется, в полноприводной версии. Его трансмиссия, конечно, попроще, но в ней есть своя изюминка: в приводе задних колес используется не одна фрикционная муфта, а две, своя для каждого колеса, и все та же вездесущая электроника теоретически может передавать тягу, например, только на правую сторону.

На практике это выливается в весьма эффективное оружие против недостаточной поворачиваемости, да и с вывешиванием колес такой Juke справляется очень достойно, — впрочем, последнее относится уже к проходимости, а мы ведем речь о «драйве». И тут у «Ниссана» есть еще одно выдающееся достижение в лице суперкара GT-R, примечательного не столько типом полного привода (между осями — многодисковая муфта, сзади — механический «самоблок»), сколько оригинальностью компоновки.

При переднем расположении двигателя его коробка передач вынесена к задним колесам для лучшей развесовки (так называемая схема transaxle), поэтому к ней идет один карданный вал, а другой, практически такой же длины, для привода передних колес, проходит параллельно ему в обратном направлении. На какие только ухищрения не пойдешь ради скорости и удовольствия от вождения!

Разумеется, приведенными примерами список разнообразных систем полного привода, используемых японскими производителями, не исчерпывается: для внутреннего рынка очень многие легковые модели, которые мы получаем в переднеприводной ипостаси, выпускаются в диковинных для нас модификациях «4х4».

Хотя в России, например, еще не так давно можно было приобрести седан Honda Legend с интеллектуальным приводом, распределявшим мощность, опять же, индивидуально для каждого колеса (впоследствии от этой системы отказались из-за дороговизны). Но практически все трансмиссии являются вариациями описанных схем, а отличия заключаются, в основном, в конструкции механизмов блокировки: это может быть электропривод или гидравлика, а у кого-то до сих пор в ходу старые добрые вискомуфты. Общая же тенденция — все более широкое применение электроники, от сложности и настроек которой сегодня зависит едва ли не больше, чем от механической составляющей.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×