BMW xDrive – Autoubik

מערכת ההנעה הדו-צירית xDrive הוצגה לראשונה על ידי ב.מ.וו ב- X3 בשנת 2003 וזמן קצר לאחר מכן עם ה- X5 המחודש. בהדרגה, מערכת מתקדמת זו חדרה לדגמים אחרים של המותג.

עם זאת, ב.מ.וו עברה להנעה לכל הגלגלים הרבה קודם לכן. ההיסטוריה של המכונית הראשונה עם מדחף כחול לבן והנעה של שני הסרנים מתוארכת לתקופת בין המלחמות. ב-1937 הוזמנה על ידי הוורמאכט דאז, וזו הייתה מכונית פתוחה עם ארבע דלתות עם גג בד. לאחר מכן, כונן ה-4×4 של יצרנית הרכב נותר בצד לאורך זמן, עד שהופיע דגם המתחרה של אאודי קוואטרו, שלא יכול היה להשאיר את יצרנית הרכב ב.מ.וו סרק. בשנת 1985, הושק לייצור סדרתי דגם E30 עם הנעה לכל הגלגלים, BMW 325iX. בשנת 1993, הוא גם התאים ל-BMW 525iX סדאן מטווח בינוני עליון עם טכנולוגיה מודרנית יותר לעבודה עם מערכת ABS הנעה לכל הגלגלים. הדיפרנציאל המרכזי עם בקרה אלקטרומגנטית איפשר חלוקת מומנט בטווח של 0-100%, והדיפרנציאל האחורי פיזר את הכוח לגלגלים באמצעות נעילה אלקטרו-הידראולית. אבולוציה נוספת של מערכת ההנעה לכל הגלגלים, המצוידת בשלושה דיפרנציאלים, כללה החלפת הנעילה שלהם בבלימה של גלגלים בודדים, שהייתה אחראית על מערכת הייצוב DSC. בנהיגה רגילה, המומנט חולק לסרנים בודדים ביחס של 38:62%. מערכת כזו שימשה, למשל, בדגמי ה-E46 או בדגמי ה-X5 עם מתיחת הפנים מראש. בפיתוח נוסף של מערכת ההנעה 4×4, ב.מ.וו הסתמכה על העובדה שרוב הבעלים של רכבים כאלה כמעט ולא עולים על הכביש, וכשהם עושים זאת, זה בדרך כלל רק שטח קל יותר.

מהו xDrive?

xDrive היא מערכת הנעה קבועה לכל הגלגלים המקיימת אינטראקציה עם מערכת הייצוב האלקטרונית DSC, המכילה מצמד רב לוחית המחליף את הדיפרנציאל המרכזי המכני הקלאסי. בפיתוח מערכת ההנעה לכל הגלגלים החדשה, מטרתה של ב.מ.וו הייתה לשמור, בנוסף לשיפור האחיזה של הרכב, על מאפייני הנהיגה האופייניים לתפיסת המנוע הקדמי והאחורי הקלאסי.

חלוקת מומנט המנוע מטופלת על ידי מצמד רב פלטות בעל שליטה אלקטרונית הממוקם בתיבת ההפצה, הנמצא בדרך כלל במורד הזרם של תיבת ההילוכים. בהתאם לתנאי הנהיגה הנוכחיים, הוא מפיץ את המומנט בין הצירים הקדמיים והאחוריים. מערכת xDrive מחוברת למערכת ייצוב DSC. המהירות שבה המצמד מתנתק או מתנתק במלואו היא פחות מ -100 אלפיות השנייה. קירור מילוי השמן, בו נמצא המצמד הרב פלטות, נקרא מה שנקרא דחיפה. המשמעות היא שלמעטפת החיצונית יש סנפירים המפיצים חום עודף לאוויר הסובב עקב עומס האוויר במהלך התנועה.

כמו מערכת Haldex התחרותית, xDrive נמצא בשיפור מתמיד. העדיפות הנוכחית היא הגברת היעילות של המערכת כולה, מה שמביא להפחתה בצריכת הדלק הכוללת של הרכב. לגרסה העדכנית ביותר יש מנוע סרוו שליטת מצמד משולב רב לוחית בבית תיבת ההילוכים. זה מבטל את הצורך במשאבת שמן, וכתוצאה מכך פחות חלקים בכל המערכת. ההתפתחות האחרונה של מערכת xDrive מספקת הפחתה של 30% בהפסדי החיכוך, כלומר הפחתה כוללת בצריכת הדלק של 3 עד 5% (תלוי בסוג הרכב) בהשוואה לדור הראשון. המשימה היא להתקרב כמה שיותר לצריכת הדלק של דגם עם הנעה אחורית קלאסית בלבד. בתנאי נהיגה רגילים, המערכת מחלקת מומנט לסרן האחורי ביחס של 60:40. מאחר שמעריצים רבים של המותג ביקרו בתחילה את דגם ה-xDrive על היותו פחות זריז, מגושם, וגם נוטה לתת-היגוי בפניות הדוקות יותר, היצרן עבד על כוונון. כך, בפיתוחים האחרונים, הסרן האחורי מועדף במידה המקסימלית, כמובן, תוך שמירה על האחיזה הכוללת הנדרשת ובטיחות הרכב בנסיעה. מערכת xDrive זמינה בשתי גרסאות. עבור לימוזינות וקרונות סטיישן, מה שנקרא הפתרון הקומפקטי יותר, כלומר העברת כוח המנוע לציר ההינע המוביל לציר הקדמי מסופק על ידי גלגל שיניים. רכבי שטח כמו X1, X3, X5 וגם X6 משתמשים בגלגל שיניים להעברת מומנט.

 

תיאור המערכת ו xDrive בפועל

כפי שכבר ציינו, xDrive מגיב מהר מאוד לתנאי נהיגה משתנים. לשם השוואה, ה-100 אלפיות השנייה הנדרשות לחיבור או ניתוק מלא של המצמד הן פחות זמן משמעותית לפני שהרכב יכול להגיב בהאצה לשינוי מיידי במצב דוושת ההאצה. זאת בשל העובדה שבין לחיצה על דוושת התאוצה לתגובת המנוע בצורת עלייה בהספק, חולפות כ-200 מילישניות. כמובן, אנחנו מדברים על מנוע בנזין בשאיבה טבעית, במקרה של מנועי מוגדש או מנועי דיזל, הזמן הזה אפילו ארוך יותר. כך, בפועל, מערכת ה-xDrive מוכנה לפני שהמאיץ הדחוס מגיב. עם זאת, פעולת המערכת אינה מסתיימת רק בשינוי במיקום דוושת הגז. המערכת דינמית או ליתר דיוק צפויה לפרמטרי נהיגה אחרים ומנטרת כל הזמן את מצב המכונית על מנת לחלק את מומנט המנוע בין שני הסרנים בצורה מיטבית ככל האפשר. במיקרוסקופ, למשל, חיישן התאוצה הצידית אחראי על מהירות הסיבוב של הגלגלים, זווית סיבובם, הכוח הצנטריפוגלי, הסיבוב של הרכב או מומנט המנוע הנוכחי.

בהתבסס על מידע המתקבל מחיישנים שונים, המערכת יכולה לקבוע אם נדרשת תגובה אם הרכב נוטה להיגוי יתר או לתת היגוי. כאשר תת ההיגוי נוטה - הגלגלים הקדמיים מצביעים על הקצה החיצוני של העיקול - מצמד רב-פלט נשלט אלקטרונית מחלק מחדש את המומנט מהציר הקדמי לאחור תוך עשרות אלפיות שניות. על ידי נטייה להיגוי יתר, כלומר כאשר הקצה האחורי פונה לשולי הכביש, xDrive מפנה מחדש את כוח ההנעה של המנוע מהציר האחורי לחזית, ומה שנקרא. מוציא את המכונית מההחלקה הבלתי נמנעת. כך, שינוי אקטיבי בחלוקת מומנט המנוע מונע התערבות של מערכת הייצוב DSC, המופעלת רק כאשר מצב התנועה מחייב זאת. על ידי קישור מערכת xDrive ל-DSC, ניתן להפעיל את התערבות המנוע ובקרת הבלמים בצורה הרבה יותר עדינה. במילים אחרות, מערכת ה-DSC אינה מתערבת אם החלוקה המתאימה של כוח המנוע מסוגלת בעצמה לבטל את הסיכון של היגוי יתר או תת-היגוי.

בעת ההתחלה, מצמד הרב-לוחות נעול במהירות של כ- 20 קמ"ש, כך שכאשר תאוצה, לרכב יש משיכה מרבית. כאשר חורג ממגבלה זו, המערכת מפיצה את כוח המנוע בין הצירים הקדמיים והאחוריים בהתאם לתנאי הנהיגה הנוכחיים.

במהירויות נמוכות, כאשר אין צורך בהספק מנוע גבוה והמכונית מסתובבת (למשל בפניות או חניה), המערכת מנתקת את הכונן של הסרן הקדמי והספק המנוע מועבר רק לסרן האחורי. המטרה היא להפחית את צריכת הדלק וכן להגביל את השפעת הכוחות הלא רצויים על הנהיגה.

התנהגות מערכת דומה ניתן לראות במהירויות גבוהות, למשל. בעת נהיגה חלקה בכביש המהיר. במהירויות אלה, אין צורך בהנעה קבועה לשני הצירים, שכן הדבר יגדיל את שחיקת הרכיבים וכן את צריכת הדלק. במהירויות מעל 130 קמ"ש, אלקטרוניקה הבקרה מוציאה פקודה לפתיחת המצמד הרב-מרכזי המרכזי, והספק המנוע מועבר רק לגלגלים האחוריים.

במשטחים בעלי אחיזה נמוכה (קרח, שלג, בוץ) המערכת נועלת מראש את המתיחה לאחיזה הטובה ביותר. אבל מה אם לגלגל אחד יש אחיזה טובה ושלושת האחרים נמצאים על משטחים חלקלקים? רק הדגם המצויד במערכת DPC יכול להעביר 100% מהספק המנוע לגלגל אחד. באמצעות דיפרנציאל ומערכת DPC (Dynamic Performance Control) הממוקמת על הציר האחורי, מומנט מחולק מחדש באופן פעיל בין הגלגלים האחוריים הימניים והשמאליים. כך מצוידת ב.מ.וו X6 למשל. ברכבים אחרים, 100% מהספק המנוע מועבר לציר שבו נמצא הגלגל בעל האחיזה הטובה ביותר, למשל, אם ישנם שלושה גלגלים על קרח ואחד, למשל, על אספלט. במקרה זה, המערכת מחלקת את היחס של 50:50 הן לגלגל הימני והן לשמאל, בעוד שהגלגל על ​​משטח עם פחות אחיזה נבלם על ידי DSC כך שלא תהיה יותר מדי היגוי יתר. במקרה זה, המערכת מפיצה את כוח המנוע רק בין הצירים ולא בין הגלגלים הבודדים.

מערכת xDrive נהנית גם מדרישות תחזוקה מינימליות. היצרן ממליץ להחליף שמן לאחר כ-100 - 000 ק"מ, במיוחד עבור כלי רכב המשמשים לרוב בדרכי עפר או משמשים לגרירת נגרר. מערכת xDrive מוסיפה כ-150 עד 000 ק"ג למשקל הרכב, וצריכת הדלק, בהתאם לגרסת המנוע והסוג, היא בין 75 ל-80 ליטר דלק בהשוואה לדגמי הנעה אחורית בלבד.