Bmw xdrive полный привод

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.

Благодаря тесному взаимодействию с DSC система xDrive работает с упреждением.

xDrive напрямую связана с системой регулировки ходовой части DSC и использует в своей работе получаемую от DSC информацию. Так, с помощью датчика рыскания определяется вращение автомобиля вокруг вертикальной оси, а с помощью другого специального датчика – угол поворота руля. На основе информации о скорости автомобиля, поступающей от колесных датчиков, его поперечном ускорении и параметрах двигателя xDrive заранее распознает дорожную обстановку в данный момент и в соответствии с этим оптимально перераспределяет момент между передней и задней осями.

Сетевое объединение с DSC позволяет реализовать функцию межколесного дифференциала. Принудительное распределение момента на передних или задних колесах выполняет система DSC, ее электроника при необходимости вмешивается в работу тормозов: если одно из колес пробуксовывает без передачи силы на дорогу, то это колесо притормаживается. Благодаря этому дифференциал в редукторе оси автоматически перераспределяет момент на другое колесо.

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.

Dynamic Performance Control

Система контроля крутящего момента Dynamic Performance Control (DPC) от BMW гармонично работает сBMW xDrive и системой контроля устойчивости Dynamic Stability Control. DPC контролирует силовой агрегат и шасси автомобиля и регулирует сцепление с дорогой, а также способна скорректировать поворачиваемость автомобиля, распределяя мощность по задней оси. Крутящий момент не только распределяется между передней и задней осями (благодаря xDrive), но также и между задними колёсами для улучшения манёвренности и стабильности (с помощью DPC). DPC работает на всех скоростях и во время обычного вождения, а не только во время прохождения сложных поворотов. DPC также взаимодействует с DSC, пытаясь корректировать движение автомобиля, контролируя крутящий момент, что обеспечивает плавные манёвры. В одиночку система DSC только бы смогла уменьшить мощность двигателя и затормозила бы колёса для улучшения поворачиваемости.

Дифференциал DPC может ускорять колесо с помощью использования планетарных передач и электроприводов в конструкции. Стандартная система контроля — например, типичная xDrive без DPC — уменьшает скорость вращения наиболее активно крутящегося колеса (у которого хуже сцепление с дорогой) с помощью тормозов и снижения мощности двигателя. Это изнашивает тормоза. А в сочетании xDrive с DPC наоборот будет ускорено самое медленное колесо (у которого наибольшее сцепление с дорогой), а не пробуксовывающее, что улучшит стабильность. Например, во время поворота будет ускорено колесо на противоположной стороне, что увеличит ускорение автомобиля. А во время избыточной поворачиваемости ускорение будет дано на колесо на стороне поворота, что улучшит баланс. Это сделает прохождение поворотов плавнее и оптимально распределит момент по оси.

Впервые DPC была установлена на BMW X6, выпуск которой начался в 2008 году (модель 2009), где система входила в стандартную комплектацию. Тест показал, что “X6 управляется так, будто она на сотню-другую килограммов легче, чем X5 (у которой нет DPC)” благодаря использованию системы, хотя у обоих автомобилей одинаковые размеры шасси. У спортивной версии BMW X5 M система DPC тоже входит в стандартную комплектацию.

Устройство

Система полного привода xDrive включает в себя следующие компоненты: 1) Автоматическая коробка передач. 2) Раздаточная коробка с многодисковой муфтой которая выполняет функцию межосевого дифференциала. 3) Карданная передача на передний привод. 4) Карданная передача на задний привод. 5) Межколесные дифференциалы: передний и задний.

Поколения полного привода bmw

1) Первое поколение полного привода от bmw появилось в 1985 году. Система полного привода от bmw устанавливалась на автомобили 325iX. Распределение крутящего момента 37% на передний привод и 63 % на задний привод. Задний и межосевой дифференциалы блокировались при проскальзывании вискомуфтами. Передний дифференциал свободный.

2) В 1991 году появилось второе поколение системы полного привода от bmw. С распределением крутящего момента 36:64. Имелась возможность перевести до 100 % крутящего момента на одну из осей. Блокировка межосевого дифференциала осуществлялась с помощью многодисковой электромагнитной муфты. Задний дифференциал блокировался с помощью электрогидравлического привода. Передний дифференциал свободный. При работе система полного привода учитывала, показатели колесных датчиков скорости, обороты двигателя и положение педали тормоза. Системой полного привода комплектовались автомобили 525iX.

3) Третье поколение системы полного привода от bmw появилась в 1999 году она устанавливалась на bmw x5 e53. Все дифференциалы свободные с электронной блокировкой. Распределение крутящего момента 38:62. Система полного привода функционировала совместно с системой курсовой устойчивости.

4) Четвертое поколение интеллектуального полного привода появилось в 2003 году которое назвали xDrive. Система xDrive устанавливалась на рестайлинговые модели Е46 и кроссовер Х3. В данный момент практически все автомобили bmw могут быть опционально укомплектованные системой xDrive. Распределение крутящего момента 40:60.

Принцип работы

В большинстве случаев автомобили bmw с системой xDrive ведут себя как заднеприводные автомобили.Распределение крутящего момента по осям происходит благодаря многодисковой фрикционной муфте с приводом от сервомотора которая располагается в раздаточной коробке. По команде блока управления за доли секунды меняется соотношение крутящего момента по осям. Тип привода передней карданной передачи может быть шестереночный или цепной в зависимости от модели автомобиля.

Система xDrive имеет следующие режимы работы:

1) Начало движения. Мощность между осями распределяется 40:60. При скорости более 20 км/ч распределение крутящего момента между осями зависит от дорожных условий.

2) Парковка. Вся мощность перераспределяется на заднюю ось облегчая управление водителю и снижая нагрузку на трансмиссию.

3) Избыточная поварачивоемость. В случае заноса задней оси, крутящий момент преимущественно перераспределяется на переднюю ось. В случае необходимости система курсовой устойчивости помогает стабилизировать автомобиль.

4) Недостаточная поварачиваемость. При сносе передней оси крутящий момент перераспределяется полностью на заднюю ось, система курсовой устойчивости помогает стабилизировать автомобиль.

5) Скользкая дорога. При пробуксовке колес крутящий момент перераспределяется на ось у которой лучшее сцепление с дорогой.

Потребность в электронном управлении распределением усилий

Разработанные электронные системы регулирования открыли новые возможности для оптимизирования тяговой силы, динамики и устойчивости в период движения полноприводных автомобилей.

Электронные системы регулирования распределения усилий

В 1991 году была представлена очередная модель BMW 525ix, в которой при диагностировании настоящего состояния электронная система принимала во внимание информацию частоты вращения колес, поступавшие от антиблокировочного механизма, данные о позиции дроссельной заслонки мотора и о состоянии тормозной системы. Распределение приводного момента при обычной езде в соотношении 36% на передний мост и 64% на задний обеспечивалась многодисковой муфтой, регулируемой бесступенчатой и располагающейся в раздаточной коробке

Эта электрогидравлическая муфта во избежание ситуаций с проворачиванием каждого отдельно взятого колеса регулировала силовой поток, возникающий в главной передаче заднего моста. Совмещение с передним мостом происходило за счет устройства отбора мощности. При помощи карданного вала прикреплялся дифференциал заднего моста

Распределение приводного момента при обычной езде в соотношении 36% на передний мост и 64% на задний обеспечивалась многодисковой муфтой, регулируемой бесступенчатой и располагающейся в раздаточной коробке. Эта электрогидравлическая муфта во избежание ситуаций с проворачиванием каждого отдельно взятого колеса регулировала силовой поток, возникающий в главной передаче заднего моста. Совмещение с передним мостом происходило за счет устройства отбора мощности. При помощи карданного вала прикреплялся дифференциал заднего моста.

Блокировка раздаточной коробки осуществлялась электромагнитно, поэтому даже в непростых условиях устойчивость при движении была обеспечена автоматически. Для разгона как на ровном, так и на грунтовом дорожном полотне, из-за регулируемых блокировок тяговой силы было всегда достаточно.

Автомобиль BMW X5 на дороге

В 1999 году в BMW X5 также был введен полный привод, что привело к усовершенствованию распределений усилий за счет электронного управления. Эта модель стала первой в категории спортивных авто SAV (Sports Activity Vehicle), в которой крутящий момент распределялся в следующем соотношении: 38% на передние колеса и 62% на задние.

В глобальном исполнении свободный межосевой дифференциал управлял силовым потоком среди передних и задних колес. Тормозное управляющее воздействие (индивидуальное для каждого колеса) обеспечивало необходимую блокировку для устойчивости во время движения и оптимизирования тяговой силы.

BMW X5 также содержал:

• автоматический тормозной механизм (ADB-X);
• систему динамического контроля курсовой устойчивости (DSC);
• систему ограничения скорости спуска (HDC).

Совокупность всех вышеперечисленных характеристик делала автомобиль пригодным не только для спортивной езды, но для движения по дорожному покрытию, далекому от совершенства.

Система DTC для движения в спортивном режиме и на снегу.

Система DSC на полноприводных моделях обладает, как и в случае с заднеприводными вариантами, функцией контроля тяги DTC (Dynamic Traction Control), допускающей большую пробуксовку и больший угол заноса в экстремальных условиях, например на рыхлом снегу или при движении в спортивном режиме. Кроме того, систему DSC можно полностью отключить,как и на всех автомобилях BMW.

Система HDC облегчает спуск с крутых склонов: без вмешательства водителя «пятерка» с xDrive, подтормаживая всемичетырьмя колесами, движется под гору с постоянной скоростью быстро идущего пешехода. Функцию HDC можно включить и выключить с помощью одной из двух программируемых кнопок на многофункциональном рулевом колесе.

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.

• 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.

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.

Большая динамика на поворотах – большая безопасность в зимний период

Следует отметить 1985 год, в котором на автосалоне, проводимом во Франкфурте (IAA), был продемонстрирован BMW 325iX. В данной модели ясно прослеживался главный принцип полного привода: большая динамика на поворотах приводит к меньшей опасности зимой. Основной отличительной чертой, выделяющей этот автомобиль среди подобных ему, является необычное распределение усилия между колесами. Вместо обычного равного распределения веса немецкая компания предложила вариант, где при движении 63% крутящего момента приходится на задний мост, а 37% – на передний. Это позволило сохранить точное выполнение поворотов.

Колесная передача заднего моста содержит вязкостные блокирующие элементы, которые при возникновении динамических ситуаций обладают способностью координировать силовой поток. Это означает, что в случае потребности, например, проворачивание задних колес, крутящий момент будет перенаправлен переднему мосту. Несмотря на то, что регулирование блокировками происходило автоматически, в рабочем состоянии всегда находился и антиблокировочный механизм. На практике эта концепция срабатывала в условиях, когда автомобиль мог показать все свои преимущества:

• при ускорении во время выхода из поворотов оптимизировалась тяговая сила;
• в период рывка по влажному дорожному покрытию передача усилия происходила без проскальзывания;
• при передвижении по льду и снегу были обеспечены безопасные ходовые качества.

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.