BMW xDrive – Autoubik
Kaheteljelise veosüsteemi xDrive tutvustas esmakordselt 3. aastal BMW mudelis X2003, millele järgnes peagi uuendatud X5. Järk-järgult tungis see täiustatud süsteem kaubamärgi teistesse mudelitesse.
BMW läks aga nelikveole palju varem üle. Esimese sinimustvalge sõukruvi ja mõlema telje veoga auto ajalugu ulatub sõdadevahelisesse aega. Selle tellis toonane Wehrmacht 1937. aastal ja see oli avatud neljaukseline lõuendkatusega auto. Seejärel jäi 4x4 ajam autotootja jaoks pikaks ajaks kõrvale, kuni ilmus konkureeriv mudel Audi Quattro, mis ei suutnud autotootjat BMW jõude jätta. 1985. aastal läks masstootmisse E30 nelikveoline mudel BMW 325iX. 1993. aastal varustas ta ka BMW 525iX ülemise keskklassi sedaani moodsama tehnoloogiaga, mis suhtles nelikveolise ABS-süsteemiga. Elektromagnetiliselt juhitav keskdiferentsiaal võimaldas jaotada pöördemomenti vahemikus 0-100% ning tagumine diferentsiaal jagas jõu ratastele läbi elektrohüdraulilise lukustuse. Kolme diferentsiaaliga varustatud nelikveosüsteemi edasine areng seisnes nende lukkude asendamises üksikute rataste pidurdamisega, mis vastutas DSC stabiliseerimissüsteemi eest. Tavalise sõidu ajal jagunes pöördemoment üksikute telgede vahel vahekorras 38:62%. Sellist süsteemi kasutati näiteks mudelitel E46 või eel-faceliftiga X5 mudelitel. 4 × 4 ajamisüsteemi edasi arendades tugines BMW tõsiasjale, et enamik selliste sõidukite omanikke sõidab teele harva ja kui nad seda teevad, on see tavaliselt lihtsalt lihtsam maastik.
Mis on xDrive?
xDrive on püsiv nelikveosüsteem, mis toimib koos elektroonilise stabiilsuskontrollisüsteemiga DSC ja sisaldab mitme plaadiga sidurit, mis asendab klassikalist mehaanilist keskdiferentsiaali. BMW eesmärk uue nelikveosüsteemi väljatöötamisel oli lisaks sõiduki veoomaduste parandamisele säilitada ka klassikalisele esi- ja tagasillale mootoriga kontseptsioonile iseloomulikke sõiduomadusi.
Mootori pöördemomendi jaotusega tegeleb jaotuskäigukastis paiknev elektrooniliselt juhitav mitme plaadiga sidur, mis asub üldjuhul käigukasti väljalaskeava juures. Olenevalt hetke sõiduoludest jaotab see pöördemomendi esi- ja tagasilla vahel. Süsteem xDrive on ühendatud DSC stabiliseerimissüsteemiga. Siduri täielikult sisse- või väljalülitamise kiirus on alla 100 ms. Mitme plaadiga siduril oleva õlitäite jahutamist nimetatakse lükkamiseks. See tähendab, et väliskestal on uimed, mis liikumise ajal õhku puhudes hajutavad liigse soojuse ümbritsevasse õhku.
Nagu konkurentsivõimelist Haldexi süsteemi, täiustatakse ka xDrive’i pidevalt. Praegu on prioriteediks kogu süsteemi efektiivsuse parandamine, mis toob kaasa sõiduki üldise kütusekulu vähenemise. Viimasel versioonil on sisseehitatud servomootor mitme plaadi siduri juhtimiseks käigukasti korpuses. See välistab vajaduse õlipumba järele, mistõttu on kogu süsteemis vähem osi. Süsteemi xDrive uusim areng võimaldab hõõrdekadusid 30% võrra vähendada, mis tähendab üldist kütusekulu vähenemist 3–5% (olenevalt sõidukitüübist) võrreldes esimese põlvkonnaga. Eesmärk on jõuda võimalikult lähedale ainult klassikalise tagaveoga mudeli kütusekulule. Tavalistes sõidutingimustes jaotab süsteem pöördemomendi tagasillale vahekorras 60:40. Kuna paljud kaubamärgi fännid kritiseerisid alguses xDrive mudelit, kuna see on vähem väle, kogukas ja kaldub järsemate pöörete ajal alajuhitavusele, on tootja häälestamise kallal kõvasti tööd teinud. Seega on viimastes arendustes eelistatud võimalikult palju tagatelge, säilitades seejuures loomulikult vajaliku üldise veojõu ja sõiduki ohutuse sõidu ajal. Süsteem xDrive on saadaval kahes versioonis. Limusiinide ja universaalide puhul tähendab nn kompaktsem lahendus seda, et mootori jõu ülekandmine esisillale viivale veovõllile toimub käigu abil. Maasturid nagu X1, X3, X5 ja X6 kasutavad pöördemomendi edastamiseks ketiratast.
Süsteemi ja xDrive praktikas toimimise kirjeldus
Nagu juba mainitud, reageerib xDrive muutuvatele sõidutingimustele väga kiiresti. Võrdluseks, siduri täielikuks sisse- või lahtiühendamiseks kuluv 100 ms on oluliselt lühem aeg, enne kui sõiduk saab kiirendada ja gaasipedaali asendit koheselt muuta. Selle põhjuseks on asjaolu, et gaasipedaali vajutamise ja mootori reageerimise vahel võimsuse suurenemise näol möödub umbes 200 millisekundit. Loomulikult räägime vabalthingavast bensiinimootorist, ülelaadimisega või diiselmootorite puhul on see aeg veelgi pikem. Seega on praktikas xDrive süsteem valmis juba enne reaktsiooni tekkimist kokkusurutud gaasipedaalile. Süsteemi töö ei lõpe aga pelgalt gaasipedaali asendi muutmisega. Süsteem on dünaamiline või pigem ennustab teisi sõiduparameetreid ning jälgib pidevalt sõiduki seisukorda, et jaotada mootori pöördemoment kahe telje vahel võimalikult optimaalselt. Näiteks mikroskoobi all vastutab külgkiirenduse andur ratta kiiruse, pöördenurga, tsentrifugaaljõu, sõiduki juhtimise või praeguse mootori pöördemomendi eest.
Süsteem saab erinevatelt anduritelt saadud teabe põhjal kindlaks teha, kas sõiduki üle- või alajuhitavuse korral on vaja reageerida. Kui alajuhitavus kaldub – esirattad osutavad kurvi välisservale – jaotab elektrooniliselt juhitav mitme plaadiga sidur pöördemomendi esiteljelt tagasillale kümnete millisekundite jooksul. Ülejuhitavusega ehk siis, kui tagumine ots on teeserva poole suunatud, suunab xDrive mootori veojõu tagaküljelt esisillale jne. tõmbab auto vältimatust libisemisest välja. Nii hoiab mootori pöördemomendi jaotuse aktiivne muutmine ära DSC stabiilsuskontrollisüsteemi sekkumise, mis aktiveerub vaid siis, kui sõiduolukord seda nõuab. Tänu xDrive süsteemi ühendamisele DSC-ga saab mootori sekkumist ja pidurijuhtimist aktiveerida palju pehmemas režiimis. Teisisõnu, DSC ei sekku, kui mootori võimsuse sobiv jaotus üksi suudab kõrvaldada üle- või alajuhitavuse ohu.
Eemale sõites lukustub plaatsidur ligikaudu 20 km/h kiirusel, et sõidukil oleks kiirendamisel maksimaalne haarduvus. Selle piiri ületamisel jaotab süsteem mootori võimsuse esi- ja tagasilla vahel olenevalt hetke sõiduoludest.
Madalatel kiirustel, kui mootori suurt võimsust pole vaja ja sõiduk pöörab (näiteks pööramisel või parkimisel), lülitab süsteem esisillaveo välja ja mootori võimsus kandub üle ainult tagasillale. Eesmärk on vähendada kütusekulu ja piirata ka soovimatute jõudude mõju liikumisele.
Sarnast süsteemi käitumist võib näha näiteks suurtel kiirustel. maanteel sujuvalt sõites. Nendel kiirustel ei ole mõlema telje pidevat vedu vaja, kuna see suurendab komponentide kulumist ja suurendab ka kütusekulu. Kiirusel üle 130 km/h annab juhtelektroonika käsu avada telgedevaheline plaatsidur ja mootori võimsus edastatakse ainult tagaratastele.
Madala veojõuga pindadel (jää, lumi, muda) eellukustab süsteem veojõu optimaalse veojõu tagamiseks. Aga mis siis, kui ühel rattal on hea haardumine ja ülejäänud kolm on libedal pinnal? Ainult DPC-süsteemiga varustatud mudel suudab 100% mootori võimsusest ühele rattale üle kanda. Kasutades diferentsiaali ja DPC (Dynamic Performance Control) süsteemi, mis asub tagasillal, jaotatakse pöördemoment aktiivselt parema ja vasaku tagaratta vahel. Nii on varustatud näiteks BMW X6. Teistel sõidukitel kandub 100% mootori võimsusest teljele, kus asub parima haardumisega ratas, näiteks kui kolm ratast on jääl ja üks asfaldil. Sel juhul jagab süsteem nii parema kui ka vasaku ratta suhte 50:50, kusjuures väiksema haardumisega pinnal olevat ratast pidurdab DSC-süsteem, et vältida liigset ülejuhitavust. Sel juhul jaotab süsteem mootori võimsust ainult telgede vahel, mitte üksikutele ratastele.
XDrive süsteemi eeliseks on ka minimaalsed hooldusvajadused. Tootja soovitab õli vahetada ligikaudu 100 000 - 150 000 km läbimise järel, eriti autodel, mida kasutatakse sageli pinnasteedel või mida kasutatakse haagise vedamiseks. Süsteem xDrive suurendab sõiduki massi ligikaudu 75-80 kg ning kütusekulu jääb olenevalt versioonist ja mootoritüübist 0,4-1 liiter kütust võrreldes ainult tagaveoliste mudelitega.
