Tracción total xDrive: algoritmo de cuatro generaciones. Sistema inteligente xDrive Cómo funciona xdrive

El sistema de tracción total xDrive es un desarrollo Preocupación por BMW y se refiere a sistemas de tracción total permanente. El sistema proporciona una distribución de par infinitamente variable, continua y variable entre la parte delantera y trasera. eje posterior dependiendo de las condiciones de conducción. Actualmente sistema xDrive instalado en SUV deportivos ( SAV, vehículo para actividades deportivas) X1, X3, X5, X6 y carros pasajeros 3ª, 5ª y 7ª serie.

La historia del desarrollo de la tracción total de BMW incluye cuatro generaciones:

Generación

Característica

1ra generación,

Desde 1985

distribución de par entre los ejes durante el movimiento normal en una proporción de 37:63 (37% en el eje delantero, 63% en el eje trasero), bloqueo diferencial central, diferencial del eje transversal trasero mediante acoplamiento viscoso (acoplamiento viscoso)

2da generación,

Desde 1991

distribución del par entre los ejes durante el movimiento normal en una proporción de 36:64, bloqueando el diferencial central mediante un embrague multidisco con control electromagnético, bloqueo del diferencial del eje transversal trasero mediante un embrague multidisco con control electrohidráulico, la capacidad de redistribuir el par entre ejes (ruedas) en el rango de 0 a 100%

3ra generación,

Desde 1999

distribución de par entre los ejes durante el movimiento normal en una proporción de 38:62, diferenciales centrales y transversales de tipo libre, bloqueo electrónico de los diferenciales transversales, interacción con el sistema de control dinámico estabilidad direccional

4ta generación,

Desde 2003

distribución del par entre los ejes durante el movimiento normal en una proporción de 40:60, la función del diferencial central la realiza un multidisco embrague de fricción Con controlado electrónicamente, la capacidad de redistribuir el par entre ejes de 0 a 100%, bloqueo electrónico de los diferenciales entre ejes, interacción con el sistema de control dinámico de estabilidad

El sistema de tracción total xDrive se basa en el tradicional sistema de transmisión de tracción trasera de BMW. La distribución del par entre los ejes se realiza mediante transferir caso, que es un engranaje impulsor del eje delantero impulsado por un embrague de fricción. en transmision SUV deportivos en lugar de transmisión de engranajes Se utiliza transmisión por cadena.

El sistema xDrive está integrado con DSC (Control Dinámico de Estabilidad). Además del bloqueo electrónico del diferencial sistema DSC Integra el sistema de control de tracción DTC (Dynamic). Control de tracción), sistema de asistencia en descenso HDC (Hill Descent Control), etc.

La interacción de los sistemas xDrive y DSC se realiza mediante un sistema de control integral. chasis ICM (Gestión Integrada del Chasis). El sistema ICM también proporciona enlaces al sistema AFS (dirección delantera activa).

Cómo funciona el sistema

En el funcionamiento del sistema de tracción total xDrive, se pueden distinguir varios modos característicos, determinados por el algoritmo de activación del embrague de fricción:

  • alejándose;
  • tomar curvas con sobreviraje;
  • tomar curvas con subviraje;
  • conducir sobre superficies resbaladizas;
  • estacionamiento.

Al arrancar en condiciones normales, el embrague de fricción está cerrado, el par se distribuye entre los ejes en una proporción de 40:60, lo que logra la máxima tracción durante la aceleración. Al alcanzar una velocidad de 20 km/h, la distribución del par entre los ejes se realiza en función de las condiciones de la carretera.

Al tomar una curva con sobreviraje (el eje trasero patina hacia el exterior de la curva), el embrague de fricción se cierra con mayor fuerza y ​​se dirige más par al eje delantero. Si es necesario, se activa el sistema DSC, estabilizando el movimiento del vehículo frenando las ruedas.

Al tomar una curva con subviraje (el eje delantero se desplaza hacia el exterior de la curva), el embrague de fricción se abre y hasta el 100% del par se envía al eje trasero. Si es necesario, se activa el sistema DSC.

Al conducir sobre superficies resbaladizas (hielo, nieve, agua), se evita el deslizamiento de las ruedas individuales mediante el bloqueo del embrague de fricción y, si es necesario, el bloqueo electrónico entre ruedas del sistema DSC.

Durante el estacionamiento, el embrague de fricción se suelta por completo y el automóvil pasa a tener tracción trasera, lo que reduce la carga sobre la transmisión y la dirección.

El sistema xDrive es un sistema de tracción total permanente en automóviles marca bmw. Se basa en la distribución del par entre los ejes delantero y trasero del coche.

La tracción del eje trasero es constante. El empuje se transmite al eje delantero a través de un embrague controlado electrónicamente ubicado en la caja de transferencia. El sistema xDrive no utiliza diferencial central. EN en buena condición los acoplamientos de los ejes están parcialmente acoplados. La distribución del par entre los ejes delantero y trasero es 40/60. El sistema puede cambiar continuamente la relación de par de 50/50 a 0/100 en cualquier eje en sólo 100 milisegundos, dependiendo de qué eje tiene la mejor tracción. Subiendo la montaña camino resbaladizo, o bajando Pendiente pronunciada, el propio sistema, sin intervención del conductor, selecciona el eje y distribuye la carga para que el coche tenga mejor tracción y reduzca el deslizamiento de las ruedas.

Gracias a que el sistema xDrive funciona junto con el estabilización dinámica DSC, el coche se comporta igual de bien en ciudad, donde la agilidad suele pasar a primer plano. Así, al derrapar, el embrague se cierra completamente y la tracción se distribuye equitativamente entre los ejes. Archivado en Eje frontal La tracción nivela el coche y distribuye la carga nuevamente una vez finalizada la maniobra, desapercibida tanto para el conductor como para los pasajeros, es decir, el sistema es preventivo. En caso de subviraje, por el contrario, al reducir el par, el empuje se transfiere a eje posterior, evitando que las ruedas delanteras se salgan del carril.

Si la distribución entre los ejes no da el resultado deseado, el sistema DSC frena individualmente cada rueda para nivelar el coche. Además, el sistema DSC reacciona a las diferencias entre el agarre de las ruedas izquierda y derecha, lo que puede provocar un deslizamiento, y aplica los frenos a la rueda correcta por separado, proporcionando además una función de bloqueo lateral de las ruedas. Al arrancar, el embrague de fricción multidisco tiene una distribución 50/50 hasta una velocidad de aproximadamente 20-30 km/h. Esto ayuda a utilizar la máxima tracción en este modo. A alta velocidad, el embrague está completamente abierto y el coche se comporta como uno de tracción trasera.

La interacción entre xDrive, DSC y el chasis está garantizada por ICM (Integrated Chassis Management). En una fracción de segundo, coordina todas las funciones entre sí y da una orden para realizar una determinada operación. ICM también garantiza que los sistemas individuales no interfieran con el trabajo de los demás. Gracias a los datos de velocidad recopilados de los sensores de las ruedas, los parámetros del motor y la aceleración lateral, xDrive reconoce la situación de la carretera y divide de manera óptima el par entre los ejes trasero y delantero.

En todos los BMW, el conductor puede desactivar el sistema DSC. Esto se hará para los aficionados. estilo deportivo conduciendo. Pero la tracción total del sistema xDrive no se puede desactivar. La perfección del sistema xDrive no permite que el coche pierda ni un solo kilovatio de potencia debido a mal agarre con superficie de la carretera.

Dispositivo Sistemas BMW xDrive

El sistema de tracción total xDrive es el mejor del mercado: una fuerte opinión entre los fans de BMW.

Veamos por qué este xDrive es bueno, qué generaciones existen y, lo más importante, cómo afecta los hábitos del coche.

Antes de comenzar a considerar la historia de este sistema, me gustaría señalar que no fue creado para uso todoterreno, sino para moverse con confianza en carreteras resbaladizas y nevadas.

Ideológicamente, se basa en el legendario manejo de BMW, que se logra gracias a tracción trasera. Los desarrolladores intentaron garantizar que el automóvil siguiera siendo de tracción trasera.

Entonces, hoy existen cuatro generaciones de xDrive:

  1. Comenzó en 1985 e implicaba controlar los diferenciales traseros central y transversal mediante un acoplamiento viscoso. La relación de par es del 37% delante y del 63% detrás. Cuando se bloqueó el acoplamiento viscoso, el par se dividió en partes iguales;
  2. Luego, en 1991, entró en el mercado la segunda generación. Y se distinguía por el control electrónico del diferencial mediante embragues multidisco. La proporción de incumplimiento fue de 36:64, pero fue posible transferir a uno de los ejes hasta el 100%;
  3. Desde que en 1999 se anunció la tercera generación, BMW ahora recibe diferenciales gratuitos. El control de bloqueos se asigna a los frenos, mediante indicaciones. sensores electronicos. Es posible interactuar con el sistema de control de estabilidad. La relación estándar es 38:62 y se conserva la capacidad de transferir todo el par al eje delantero o trasero;
  4. En 2003, entró en el mercado la próxima generación, cuya característica es la integración completa de componentes electrónicos y asistentes en un único sistema de vehículo. Los diferenciales han adquirido mecanismos de bloqueo electrónico. La tracción se redistribuye en una proporción de 40:60 y, si es necesario, en una fracción de segundo el par se transfiere a uno de los ejes motrices.

XDrive se instala como en los turismos. Serie BMW 3, 5 y 7, así como para crossovers X1, X3, X5, X6.

Por cierto, en mundo automotriz Se rumorea que pronto se presentará una nueva quinta generación de esta tracción total.

Cómo funciona la tracción total BMW xDrive

Ingenieros de Baviera han creado un asistente para vehículos con tracción trasera.

Esta unidad proporciona control en carreteras con superficie resbaladiza y aumenta la estabilidad direccional en más altas velocidades.

Esto es lo que distingue a xDrive de otros sistemas y, en particular, de su principal competidor: AUDI.

En su versión más reciente, la tracción total de este tipo está totalmente controlada unidad electronica. Y trabaja muy de cerca con otros. asistentes electronicos gracias al control integrado.

xDrive está asistido por sistemas de estabilidad direccional y estabilización, así como por un sistema de control de tracción.

Y gracias a los mecanismos sintonizados para cambiar rápida y suavemente el par de las ruedas, el automóvil siempre está listo para el cambio. superficie de la carretera Y diferentes modos conducir.

Existen varios algoritmos básicos para el funcionamiento del sistema de tracción total:

  • inicio del movimiento;
  • demolición del eje delantero;
  • patinar eje posterior;
  • conducir por una carretera resbaladiza;
  • modo de estacionamiento.

Lo que llama la atención es que al inicio de la marcha del coche, cuando la velocidad no ha alcanzado los 20 km/h, el embrague se cierra. Es decir, todas las ruedas están en contacto con la carretera, la tracción al arrancar el coche es máxima.

Después de 20 km/h, el embrague vuelve al modo de transmisión de par estándar (40% delante, 60% detrás).

XDrive resolvió el problema de la velocidad de funcionamiento del embrague controlado. Ahora funciona en milisegundos y transfiere torque al eje deseado (hasta 100%).

Y en los mismos milisegundos devuelve el empuje del motor a posición inicial— (40% en el eje delantero y 60% en el eje trasero).

El sistema xDrive reconoce el estado de la carretera en centésimas de segundo y distribuye el par al instante. Y precisamente en la rueda que mejor agarre tiene en la carretera.

Funcionamiento de xDrive mientras se conduce

Cuando el eje delantero patina, la transmisión transmite más torque a rueda trasera, estabilizando así el coche.

Además, xDrive puede cambiar suavemente la tracción entre las ruedas del eje trasero, aumentando aún más la capacidad de control del vehículo en una situación crítica.

Cuando el eje trasero patina, la tracción total actúa de manera similar, solo que ahora llega más fuerza a las ruedas delanteras y la parte delantera parece tirar del automóvil, devolviéndolo a la trayectoria correcta.

Al mismo tiempo, la tracción total está configurada de manera que permite conductores experimentados Juega un poco, permitiendo un ligero derrape del eje trasero, por supuesto, dentro de lo razonable.

Al conducir sobre hielo, nieve o barro, se aprovecha todo el potencial de xDrive.

Utiliza tanto el sistema de control de estabilidad DSC como un embrague de fricción que redistribuye instantáneamente el par entre los ejes delantero y trasero.

Gracias a la sensible respuesta de esta propulsión avanzada, el conductor puede afrontar condiciones difíciles bajo las ruedas mucho más fácilmente.

Ni siquiera siente el intenso trabajo del sistema que proporciona movimiento seguro en condiciones difíciles de la carretera.

Además, si esta tracción total no da abasto y no hay suficiente tracción, otros componentes responsables de la seguridad intervienen en el trabajo.

Por ejemplo, una máquina puede reducir a la fuerza su potencia para evitar situaciones peligrosas.

Pero vale la pena repetir que xDrive no fue creado para conquistar formidables condiciones todoterreno. Su objetivo es la seguridad, que incluye estabilidad y controlabilidad a altas velocidades, además de perdonar algunos errores del conductor.

Un SUV es solo un SUV.

Al conducir a bajas velocidades (estacionando un automóvil) con xDrive, el eje delantero se desactiva completamente para reducir la fuerza en el volante y reducir la tensión en la transmisión.

Al final del artículo, podemos decir con seguridad que los turismos necesitan tracción total. Por supuesto, encarece el coche, ya que el sistema es muy complejo, pero marcas finas Como BMW, esto está totalmente justificado.

Gracias al hecho de que el coche está equipado con xDrive, aparece un nivel diferente de sensación de coche. Puede sentirse más seguro en tramos difíciles de la carretera.

Conducir un coche así es un verdadero placer. Y la sensación de que en invierno la mayoría de los coches apenas se mueven y conduces como sobre asfalto seco no tiene precio.

Espero que os haya resultado interesante, pero también lo será leer cómo los ingenieros de Mercedes resolvieron este problema y lo implementaron en

xDrive- sistema original Tracción total inteligente desarrollada por BMW. A pesar de este sistema se refiere a la tracción total permanente; en esencia, conserva el esquema de transmisión de tracción trasera clásico de BMW, es decir. En condiciones normales de conducción y de la superficie de la carretera, el vehículo se comporta principalmente como un vehículo de tracción trasera. Pero si es necesario, parte del par se transfiere instantáneamente a las ruedas delanteras. De esta manera, el sistema monitorea constantemente las condiciones de conducción del vehículo, distribuyendo continuamente la potencia entre los ejes en la proporción óptima. Como resultado, el sistema xDrive proporciona un manejo y una dinámica excepcionales en las curvas y en carreteras resbaladizas.

Historia de la creación y desarrollo del sistema.

El sistema de tracción total xDrive patentado por BMW se presentó oficialmente en 2003. Hasta ese momento, su predecesor era un esquema con una distribución constante del par entre los ejes en una relación fija. La tracción total se ofreció inicialmente como opción en los modelos BMW Serie 3 y Serie 5 con tracción trasera de los años 80. La historia del desarrollo y mejora de los sistemas de tracción total de BMW se extiende por cuatro generaciones.

Todas las ruedas motrices modelo bmw 1985 iX325

yo generación

1985 – Sistema de tracción total que distribuye el par constantemente en una proporción de 37:63 a los ejes delantero y trasero, respectivamente. Las ruedas traseras y centrales quedaron rígidamente bloqueadas al patinar mediante acoplamientos viscosos, diferencial delantero– tipo libre. Utilizado en el 325iX.

segunda generación

1991 – unidad permanente con una relación de potencia entre ejes de 36:64, con posibilidad de redistribución a cualquier eje hasta el 100% del par. se llevó a cabo utilizando un embrague multidisco electromagnético, diferencial trasero estaba bloqueado por un embrague de accionamiento electrohidráulico, el delantero estaba libre. En su funcionamiento, el sistema tuvo en cuenta las lecturas de los sensores de velocidad de las ruedas, el régimen actual del motor y la posición del pedal del freno. Utilizado en el modelo 525iX.

tercera generación

1999: tracción total con distribución de potencia constante en una proporción de 38:62, todos los diferenciales libres con bloqueo electrónico. El sistema funcionaba junto con el sistema de control dinámico de estabilidad. Este esquema de tracción total se utilizó en el crossover X5 de primera generación y mostró excelentes resultados tanto al conducir sobre asfalto como en condiciones luz todoterreno.

cuarta generación

2003: se introduce el sistema inteligente de tracción total xDrive como parte de estándar el nuevo modelo X3 y el modelo Serie 3 E46 actualizado. Hasta la fecha, xDrive está instalado en todos los modelos de la serie X, opcionalmente en todos los demás modelos de BMW excepto en el Serie 2.

Elementos del sistema

  • en una carcasa con un embrague multidisco que sirve como diferencial central.
  • Accionamientos cardán (delantero y trasero).
  • Diferenciales transversales (delanteros y traseros).

Esquema del sistema de tracción total BMW xDrive

Embrague de fricción multidisco


Embrague de fricción multidisco con servoaccionamiento

La función de distribuir potencia entre los ejes la realiza una caja de transferencia ubicada en la carcasa y accionada por un servomotor. Dependiendo del modelo coche bmw Se puede utilizar transmisión por cadena o por engranajes. transmisión cardán Eje frontal. El embrague se activa mediante un comando de la unidad de control y en una fracción de segundo cambia la relación de transmisión del par a lo largo de los ejes.

Cómo funciona el sistema

El sistema xDrive se basa en una transmisión de tracción trasera. Conducir en modo normal proporciona una distribución de par de 40:60 (para los ejes delantero y trasero). Si es necesario, utilice un eje con mejor agarre. superficie de la carretera Se puede transmitir todo el potencial de potencia. xDrive funciona en armonía con todos los sistemas integrados seguridad activa, incluido el sistema de dirección activa y el sistema de control de estabilidad del vehículo.

Modos de funcionamiento del sistema

  • Primeros pasos: el diferencial está bloqueado, la potencia se distribuye entre los ejes en una proporción óptima de 40:60, a velocidades superiores a 20 km/h la relación de par la determina el sistema, basándose en las condiciones de conducción actuales y la superficie de la carretera.
  • Sobrevirar: Cuando el sistema xDrive detecta señales de que el eje trasero se está moviendo hacia afuera desde el centro de rotación más poder redirigido al eje delantero; si es necesario, se activa el sistema de control dinámico de estabilidad, frenando las ruedas correctas y nivelar el coche.
  • subviraje: Cuando el sistema de dirección del eje delantero se registra, hasta el 100 % del par se suministra al eje trasero y el sistema de control de estabilidad ayuda a estabilizar el vehículo si es necesario.
  • Conducir por una carretera resbaladiza: El par se distribuye electrónicamente al eje con mejor agarre de las ruedas, evitando deslizamientos.
  • Aparcamiento de coches: Toda la potencia se redirige al eje trasero, lo que facilita el control del conductor y reduce la tensión en los componentes de la transmisión.

Cómo funciona el sistema xDrive

Basándose en los datos de numerosos sensores, la electrónica de control es capaz de reconocer con precisión la tendencia del vehículo a patinar al girar o la inminente pérdida de tracción de las ruedas con la superficie de la carretera. El sistema también tiene en cuenta los parámetros actuales de funcionamiento del motor, la velocidad del vehículo, la velocidad de las ruedas, el ángulo de rotación de las ruedas y la aceleración lateral del vehículo. Esto le permite calcular y cambiar de forma proactiva el equilibrio de potencia distribuido entre los ejes en una fracción de segundo. La estabilización del vehículo se produce al borde de la pérdida de control, manteniendo la tracción y la dinámica. El sistema de control de estabilidad se activa cuando último momento en caso de que la tracción total inteligente no pueda realizar la tarea.

Este sistema de tracción total fue desarrollado Preocupación por BMW y se puede catalogar como un sistema de tracción total permanente. Dependiendo de las condiciones de conducción, el sistema puede proporcionar una transmisión de par continuamente variable, variable y continua. Este sistema se instala en SUV deportivos y turismos.

Hay cuatro generaciones de vehículos xDrive:
1. Primera generación: instalada desde 1985, la relación del par transmitido era 37:63, había un bloqueo del diferencial central y del diferencial del eje transversal trasero con acoplamiento viscoso.
2. Segunda generación: instalada desde 1991, par transmitido en una proporción de 36:64. Bloqueo de los diferenciales central y trasero del eje transversal con embrague multidisco. Es posible redistribuir el par entre ejes del 0 al 100%.
3. Tercera generación - desde 1999, distribución de par en la proporción 38:62. Se utilizaron diferenciales entre ejes y ejes transversales de tipo libre; el sistema podía interactuar con el sistema de estabilidad del tipo de cambio.
4. Cuarta generación - desde 2003, el par se distribuye en una proporción de 40:60. Es posible redistribuir el par entre los ejes de 0 a 100%, bloqueo electrónico del diferencial e interactúa con el sistema de estabilidad del tipo de cambio.

A diferencia del sistema, la base del sistema de tracción total de los automóviles x Drive era una transmisión clásica de tracción trasera. La distribución del par se realiza mediante una caja de transferencia. Consiste en un tren de engranajes controlado por un embrague de fricción. En las transmisiones de los SUV deportivos, se instala una transmisión por cadena en lugar de una transmisión por dientes.

Diagrama de caja de transferencia

xDrive interactúa con el sistema de control de estabilidad DSC. El sistema también incluye bloqueo electrónico diferenciales, control de tracción DTC y control de descenso de pendientes HDC.

La interacción entre xDrive y DSC está garantizada por el sistema de control integrado ICM, que también proporciona comunicación con el sistema de dirección activa AFS.

Cómo funciona el BMW xDrive

El funcionamiento del sistema xDrive está determinado por el algoritmo del embrague de fricción. El sistema tiene los siguientes modos:
1. Empezar desde un lugar
2. Conducir con subviraje y sobreviraje
3. Conducir sobre superficies resbaladizas
4. Estacionamiento

Arrancar un BMW desde parado: si las condiciones son normales, entonces el embrague de fricción está cerrado, la distribución del par es 40:60, esto le permite desarrollar la máxima tracción durante la aceleración. Al alcanzar los 20 km/h, el par comienza a distribuirse en función de las condiciones de conducción.

Conducir con sobreviraje (patinaje del eje trasero): el embrague se cierra con mayor fuerza, se transmite más par al eje delantero, el BMW comienza a comportarse como un automóvil con tracción delantera