BMW xDrive – Automobiel
Het xDrive tweeassige aandrijfsysteem werd voor het eerst geïntroduceerd door BMW in het X3-model in 2003, kort daarna gevolgd door de gefacelifte X5. Gaandeweg drong dit geavanceerde systeem door tot andere modellen van het merk.
BMW stapte echter al veel eerder over op vierwielaandrijving. De geschiedenis van de eerste auto met blauw-witte propeller en de aandrijving van beide assen gaat terug tot het interbellum. In 1937 werd hij besteld door de toenmalige Wehrmacht, en het was een open vierdeurs auto met een canvas dak. Vervolgens bleef de 4×4-aandrijving van de autofabrikant lange tijd aan de zijlijn staan, totdat het rivaliserende Audi Quattro-model verscheen, dat de autofabrikant BMW niet stil kon laten staan. In 1985 ging het vierwielaangedreven model E30, de BMW 325iX, in serieproductie. In 1993 rustte hij ook de BMW 525iX upper mid-range sedan uit met modernere technologie om te werken met het ABS-systeem met vierwielaandrijving. Het middelste differentieel met elektromagnetische bediening maakte het mogelijk om het koppel te verdelen in het bereik van 0-100%, en het achterdifferentieel verdeelde de kracht over de wielen via een elektrohydraulische vergrendeling. Een verdere evolutie van het vierwielaandrijvingssysteem, uitgerust met drie differentiëlen, bestond uit het vervangen van hun sloten door het remmen van individuele wielen, wat verantwoordelijk was voor het DSC-stabilisatiesysteem. Bij normaal rijden werd het koppel over de afzonderlijke assen verdeeld in een verhouding van 38:62%. Een dergelijk systeem werd bijvoorbeeld gebruikt in de E46-modellen of de pre-gefacelifte X5-modellen. Bij de verdere ontwikkeling van het 4×4-aandrijfsysteem vertrouwde BMW op het feit dat de meeste eigenaren van dergelijke voertuigen zelden de weg op gaan, en als ze dat doen, is het meestal gewoon gemakkelijker terrein.
Wat is xDrive?
xDrive is een permanent vierwielaandrijvingssysteem dat samenwerkt met het DSC elektronische stabilisatiesysteem, met een meervoudige plaatkoppeling die het klassieke mechanische middendifferentieel vervangt. Bij de ontwikkeling van het nieuwe vierwielaandrijvingssysteem was het BMW's doel om, naast het verbeteren van de tractie van het voertuig, de typische rijeigenschappen van het klassieke motorconcept voor en achter te behouden.
Het motorkoppel wordt verdeeld door een elektronisch gestuurde lamellenkoppeling die zich in de verdeelkast bevindt, die zich over het algemeen stroomafwaarts van de versnellingsbak bevindt. Afhankelijk van de huidige rijomstandigheden verdeelt hij het koppel over de voor- en achteras. Het xDrive-systeem is verbonden met het DSC-stabilisatiesysteem. De snelheid waarmee de koppeling volledig in- of uitgeschakeld is, is minder dan 100 ms. Het koelen van de olievulling, waarin de lamellenkoppeling zich bevindt, wordt de zogenaamde push genoemd. Dit betekent dat de buitenmantel vinnen heeft die overtollige warmte afvoeren naar de omringende lucht door de luchtstroom tijdens beweging.
Net als het concurrerende Haldex-systeem wordt xDrive voortdurend verbeterd. De huidige prioriteit is het verhogen van de efficiëntie van het gehele systeem, wat leidt tot een vermindering van het totale brandstofverbruik van het voertuig. De nieuwste versie heeft een geïntegreerde lamellenkoppelingsservomotor in de behuizing van de versnellingsbak. Dit elimineert de noodzaak van een oliepomp, wat resulteert in minder onderdelen in het hele systeem. De nieuwste evolutie van het xDrive-systeem zorgt voor een vermindering van 30% in wrijvingsverliezen, wat een algemene vermindering van het brandstofverbruik betekent van 3 tot 5% (afhankelijk van het voertuigtype) in vergelijking met de eerste generatie. De opgave is om het brandstofverbruik van een model met alleen klassieke achterwielaandrijving zo dicht mogelijk te benaderen. Onder normale rijomstandigheden verdeelt het systeem het koppel over de achteras in een verhouding van 60:40. Omdat veel fans van het merk aanvankelijk kritiek hadden op het xDrive-model omdat het minder wendbaar en omvangrijk was en ook vatbaar voor onderstuur in scherpere bochten, werkte de fabrikant aan afstemming. Zo wordt bij de nieuwste ontwikkelingen de achteras natuurlijk maximaal geprefereerd, met behoud van de nodige algehele tractie en voertuigveiligheid tijdens het rijden. Het xDrive-systeem is verkrijgbaar in twee versies. Bij limousines en stationwagons de zogenaamde compactere oplossing, waarbij de overbrenging van het motorvermogen naar de aandrijfas die naar de vooras leidt, wordt verzorgd door een tandwiel. Terreinwagens zoals de X1, X3, X5 en ook de X6 gebruiken een tandwiel om het koppel over te brengen.
Beschrijving van het systeem en xDrive in de praktijk
Zoals eerder vermeld, reageert xDrive zeer snel op veranderende rijomstandigheden. Ter vergelijking: de 100 ms die nodig is om de koppeling volledig in of uit te schakelen, is aanzienlijk minder tijd voordat het voertuig kan reageren door te accelereren op een onmiddellijke verandering in de stand van het gaspedaal. Dit komt door het feit dat tussen het intrappen van het gaspedaal en de reactie van de motor in de vorm van een toename van het vermogen ongeveer 200 milliseconden verstrijken. We hebben het natuurlijk over een atmosferische benzinemotor, in het geval van supercharged motoren of dieselmotoren is deze tijd nog langer. In de praktijk is het xDrive-systeem dus al klaar voordat het gecomprimeerde gaspedaal reageert. De werking van het systeem eindigt echter niet alleen met een verandering in de positie van het gaspedaal. Het systeem is dynamisch of eerder voorspelbaar voor andere rijparameters en monitort constant de staat van de auto om het motorkoppel zo optimaal mogelijk over de twee assen te verdelen. Onder de microscoop is de laterale versnellingssensor bijvoorbeeld verantwoordelijk voor de rotatiesnelheid van de wielen, de rotatiehoek, de middelpuntvliedende kracht, de draaiing van het voertuig of het huidige motorkoppel.
Op basis van informatie van verschillende sensoren kan het systeem bepalen of een reactie nodig is als het voertuig de neiging heeft tot over- of onderstuur. Wanneer het onderstuur overhelt – de voorwielen wijzen naar de buitenste rand van de bocht – herverdeelt een elektronisch gestuurde lamellenkoppeling het koppel van de vooras naar de achteras in tientallen milliseconden. Door de neiging tot overstuur, d.w.z. wanneer de achterkant naar de rand van de weg wijst, leidt xDrive de aandrijfkracht van de motor van de achteras naar de voorkant, en de zogenaamde. trekt de auto uit de onvermijdelijke slip. Zo voorkomt een actieve verandering van de verdeling van het motorkoppel de tussenkomst van het DSC-stabilisatiesysteem, dat alleen wordt geactiveerd wanneer de verkeerssituatie dit vereist. Door het xDrive-systeem aan DSC te koppelen, kunnen motorinterventie en remaansturing op een veel zachtere manier worden geactiveerd. Met andere woorden, het DSC-systeem grijpt niet in als de juiste verdeling van het motorvermogen zelf het risico op overstuur of onderstuur kan elimineren.
Bij het wegrijden wordt de lamellenkoppeling vergrendeld bij een snelheid van circa 20 km/u, zodat het voertuig maximale trekkracht heeft bij het accelereren. Wanneer deze limiet wordt overschreden, verdeelt het systeem het motorvermogen over de voor- en achteras, afhankelijk van de huidige rijomstandigheden.
Bij lage snelheden, wanneer geen hoog motorvermogen nodig is en het voertuig een bocht maakt (bijvoorbeeld bij het nemen van bochten of parkeren), schakelt het systeem de voorasaandrijving uit en wordt het motorvermogen alleen naar de achteras overgebracht. Het doel is om het brandstofverbruik te verminderen en de invloed van ongewenste krachten op de beweging te beperken.
Vergelijkbaar systeemgedrag is bijvoorbeeld te zien bij hoge snelheden. bij soepel rijden op de snelweg. Bij deze snelheden is een constante aandrijving naar beide assen niet vereist, omdat dit leidt tot verhoogde slijtage van de componenten en een hoger brandstofverbruik. Bij snelheden boven de 130 km / u geeft de besturingselektronica een opdracht om de meervoudige plaatkoppeling tussen de assen te openen en wordt het motorvermogen alleen op de achterwielen overgebracht.
Op oppervlakken met weinig grip (ijs, sneeuw, modder) vergrendelt het systeem de koppeling vooraf voor de beste tractie. Maar wat als één wiel goede grip heeft en de andere drie op een gladde ondergrond? Alleen het model dat is uitgerust met het DPC-systeem kan 100% van het motorvermogen op één wiel overbrengen. Met behulp van het differentieel en het DPC-systeem (Dynamic Performance Control) op de achteras wordt het koppel actief herverdeeld tussen het rechter- en linkerachterwiel. Zo uitgerust, bijvoorbeeld BMW X6. Bij andere voertuigen gaat 100% van het motorvermogen naar de as waarop het wiel met de meeste grip zit, bijvoorbeeld als er drie wielen op ijs staan en één op bijvoorbeeld asfalt. In dit geval verdeelt het systeem de verhouding 50:50 voor zowel het rechter- als het linkerwiel, waarbij het wiel op het minst gripoppervlak wordt afgeremd door het DSC-systeem zodat er niet te veel overstuur is. In dit geval verdeelt het systeem het motorvermogen alleen over de assen en niet over de afzonderlijke wielen.
Het xDrive-systeem profiteert ook van minimaal onderhoud. De fabrikant raadt aan om de olie na ongeveer 100 - 000 km te verversen, vooral voor voertuigen die vaak op onverharde wegen worden gebruikt of worden gebruikt om een aanhanger te trekken. Het xDrive-systeem voegt ongeveer 150 tot 000 kg toe aan het gewicht van het voertuig en het brandstofverbruik, afhankelijk van de motorversie en het type, ligt tussen de 75 en 80 liter brandstof in vergelijking met alleen modellen met achterwielaandrijving.
