نظام BMW xDrive - أوتوبيك
تم تقديم نظام القيادة ثنائي المحور xDrive لأول مرة بواسطة BMW في X3 في عام 2003 ، تلاه بعد فترة وجيزة X5 المحسن. تدريجيا ، اخترق هذا النظام المتقدم نماذج أخرى للعلامة التجارية.
ومع ذلك ، تحولت BMW إلى الدفع الرباعي قبل ذلك بكثير. يعود تاريخ أول سيارة ذات مروحة زرقاء وبيضاء ومحرك كلا المحورين إلى فترة ما بين الحربين العالميتين. في عام 1937 ، تم طلبها من قبل الفيرماخت ، وكانت سيارة مفتوحة بأربعة أبواب بسقف من القماش. بعد ذلك ، ظل محرك 4 × 4 الخاص بصانع السيارات على الهامش لفترة طويلة ، حتى ظهر طراز Audi Quattro المنافس ، والذي لم يستطع ترك شركة BMW في وضع الخمول. في عام 1985 ، تم إطلاق طراز الدفع الرباعي E30 ، BMW 325iX ، في سلسلة الإنتاج. في عام 1993 ، قام أيضًا بتزويد سيارة BMW 525iX سيدان متوسطة المدى بتقنية أكثر حداثة للعمل مع نظام ABS للدفع الرباعي. أتاح الترس التفاضلي المركزي المزود بالتحكم الكهرومغناطيسي توزيع عزم الدوران في حدود 0-100٪ ، وقام التفاضل الخلفي بتوزيع القوة على العجلات من خلال قفل كهربائي هيدروليكي. يتمثل التطور الإضافي لنظام الدفع الرباعي ، المجهز بثلاثة تفاضلات ، في استبدال أقفالها بفرملة العجلات الفردية ، والتي كانت مسؤولة عن نظام تثبيت DSC. أثناء القيادة العادية ، تم تقسيم عزم الدوران إلى محاور فردية بنسبة 38: 62٪. تم استخدام مثل هذا النظام ، على سبيل المثال ، في طرازات E46 أو نماذج X5 التي تم تحسينها مسبقًا. في مزيد من التطوير لنظام الدفع الرباعي ، اعتمدت BMW على حقيقة أن معظم مالكي هذه المركبات نادرًا ما يصطدمون بالطريق ، وعندما يفعلون ذلك ، عادة ما تكون التضاريس أسهل.
ما هو xDrive؟
xDrive هو نظام دفع رباعي دائم يتفاعل مع نظام التثبيت الإلكتروني DSC ، ويحتوي على قابض متعدد الألواح يحل محل التفاضل المركزي الميكانيكي الكلاسيكي. في تطوير نظام الدفع الرباعي الجديد ، كان هدف BMW هو الحفاظ ، بالإضافة إلى تحسين جر السيارة ، على خصائص القيادة النموذجية لمفهوم المحرك الأمامي والخلفي الكلاسيكي.
يتم توزيع عزم دوران المحرك بواسطة قابض متعدد الألواح يتم التحكم فيه إلكترونيًا وموجود في صندوق التوزيع ، والذي يقع عمومًا في اتجاه مجرى علبة التروس. اعتمادًا على ظروف القيادة الحالية ، يوزع عزم الدوران بين المحاور الأمامية والخلفية. نظام xDrive متصل بنظام تثبيت DSC. السرعة التي يتم بها تعشيق القابض أو فك تعشيقه بالكامل أقل من 100 مللي ثانية. يُطلق على تبريد حشوة الزيت ، حيث يوجد القابض متعدد الصفائح ، ما يسمى بالدفع. هذا يعني أن الغلاف الخارجي به زعانف تزيل الحرارة الزائدة عن الهواء المحيط بسبب اندفاع الهواء أثناء الحركة.
مثل نظام Haldex التنافسي ، يتم تحسين xDrive باستمرار. الأولوية الحالية هي زيادة كفاءة النظام بأكمله ، مما يؤدي إلى تقليل الاستهلاك الكلي للوقود للمركبة. يحتوي الإصدار الأحدث على محرك مؤازر متكامل للتحكم في القابض متعدد الألواح في علبة التروس. هذا يلغي الحاجة إلى مضخة زيت ، مما ينتج عنه أجزاء أقل في جميع أنحاء النظام. يوفر أحدث تطور لنظام xDrive انخفاضًا بنسبة 30٪ في خسائر الاحتكاك ، مما يعني انخفاضًا إجماليًا في استهلاك الوقود بنسبة 3 إلى 5٪ (اعتمادًا على نوع السيارة) مقارنة بالجيل الأول. تتمثل المهمة في الاقتراب قدر الإمكان من استهلاك الوقود لطراز بمحرك خلفي كلاسيكي فقط. في ظل ظروف القيادة العادية ، يوزع النظام عزم الدوران على المحور الخلفي بنسبة 60:40. نظرًا لأن العديد من المعجبين بالعلامة التجارية انتقدوا نموذج xDrive في البداية لكونه أقل رشاقة ، وضخامة ، وأيضًا عرضة للتخفيض في المنعطفات الأكثر إحكامًا ، عملت الشركة المصنعة على الضبط. وبالتالي ، في أحدث التطورات ، يُفضل المحور الخلفي إلى أقصى حد بالطبع ، مع الحفاظ على الجر الكلي الضروري وسلامة السيارة أثناء القيادة. نظام xDrive متوفر في نسختين. بالنسبة لسيارات الليموزين وسيارات الستايشن واغن ، يسمى الحل الأكثر إحكاما ، بمعنى أن نقل قوة المحرك إلى عمود الإدارة المؤدي إلى المحور الأمامي يتم توفيره بواسطة عجلة تروس. تستخدم المركبات على الطرق الوعرة مثل X1 و X3 و X5 وأيضًا X6 ضرسًا لنقل عزم الدوران.
وصف النظام و xDrive عمليا
كما ذكرنا سابقًا ، يتفاعل xDrive بسرعة كبيرة مع ظروف القيادة المتغيرة. وبالمقارنة ، فإن 100 مللي ثانية المطلوبة لتعشيق القابض أو فك تعشيقه بشكل كامل هي وقت أقل بكثير قبل أن تتمكن السيارة من الاستجابة من خلال التسريع لتغيير فوري في موضع دواسة الوقود. هذا يرجع إلى حقيقة أنه بين الضغط على دواسة الوقود ورد فعل المحرك على شكل زيادة في الطاقة ، ينقضي حوالي 200 مللي ثانية. بالطبع ، نحن نتحدث عن محرك بنزين طبيعي السحب ، في حالة المحركات فائقة الشحن أو محركات الديزل ، هذه المرة أطول. وبالتالي ، من الناحية العملية ، يكون نظام xDrive جاهزًا قبل أن يتفاعل المسرع المضغوط. ومع ذلك ، فإن تشغيل النظام لا ينتهي فقط بتغيير في موضع المسرع. النظام ديناميكي أو يمكن التنبؤ به إلى حد ما بالنسبة لمعايير القيادة الأخرى ويراقب باستمرار حالة السيارة من أجل توزيع عزم دوران المحرك بين المحورين على النحو الأمثل قدر الإمكان. تحت المجهر ، على سبيل المثال ، يكون مستشعر التسارع الجانبي مسؤولاً عن سرعة دوران العجلات ، وزاوية دورانها ، وقوة الطرد المركزي ، ودوران السيارة أو عزم دوران المحرك الحالي.
بناءً على المعلومات الواردة من أجهزة الاستشعار المختلفة ، يمكن للنظام تحديد ما إذا كانت الاستجابة مطلوبة إذا كانت السيارة تميل إلى تجاوز التوجيه أو تقليله. عندما يميل الحد الأدنى - تشير العجلات الأمامية إلى الحافة الخارجية للمنحنى - يقوم القابض متعدد اللوحات الذي يتم التحكم فيه إلكترونيًا بإعادة توزيع عزم الدوران من المحور الأمامي إلى الخلف بعشرات المللي ثانية. من خلال الميل إلى المبالغة في التوجيه ، أي عندما يكون الطرف الخلفي مواجهًا لحافة الطريق ، فإن xDrive يعيد توجيه القوة الدافعة للمحرك من المحور الخلفي إلى الأمام ، وما يسمى. يسحب السيارة من الانزلاق الحتمي. وبالتالي ، فإن التغيير النشط في توزيع عزم دوران المحرك يمنع تدخل نظام تثبيت DSC ، والذي يتم تنشيطه فقط عندما تتطلب حالة المرور ذلك. من خلال ربط نظام xDrive بنظام DSC ، يمكن تنشيط تدخل المحرك والتحكم في الفرامل بطريقة ألطف بكثير. بمعنى آخر ، لا يتدخل نظام DSC إذا كان التوزيع المناسب لقوة المحرك قادرًا في حد ذاته على القضاء على مخاطر التوجيه الزائد أو التقليل من التوجيه.
عند بدء التشغيل ، يتم قفل القابض متعدد الصفائح بسرعة 20 كم / ساعة تقريبًا ، بحيث تتمتع السيارة بأقصى قدر من الجر عند التسارع. عند تجاوز هذا الحد ، يوزع النظام قوة المحرك بين المحاور الأمامية والخلفية حسب ظروف القيادة الحالية.
عند السرعات المنخفضة ، عندما لا تكون هناك حاجة إلى قوة محرك عالية وكانت السيارة تدور (على سبيل المثال ، عند الانعطاف أو ركن السيارة) ، يقوم النظام بفصل محرك المحور الأمامي ويتم نقل قوة المحرك إلى المحور الخلفي فقط. الهدف هو تقليل استهلاك الوقود وكذلك الحد من تأثير القوى غير المرغوب فيها على الحركة.
يمكن رؤية سلوك النظام المماثل بسرعات عالية ، على سبيل المثال. عند القيادة بسلاسة على الطريق السريع. في هذه السرعات ، لا يلزم القيادة المستمرة لكلا المحورين ، حيث سيؤدي ذلك إلى زيادة تآكل المكونات ، فضلاً عن زيادة استهلاك الوقود. عند السرعات التي تزيد عن 130 كم / ساعة ، تصدر إلكترونيات التحكم أمرًا بفتح القابض متعدد الألواح البيني ، ويتم نقل طاقة المحرك إلى العجلات الخلفية فقط.
على الأسطح منخفضة الجر (الجليد والثلج والوحل) ، يقوم النظام بقفل القابض مسبقًا للحصول على أفضل قوة جر. ولكن ماذا لو كانت إحدى العجلات تتمتع بقبضة جيدة والثلاثة الأخرى على سطح زلق؟ فقط الطراز المجهز بنظام DPC يمكنه نقل 100٪ من قوة المحرك إلى عجلة واحدة. باستخدام نظام الترس التفاضلي ونظام DPC (التحكم في الأداء الديناميكي) الموجود على المحور الخلفي ، يتم إعادة توزيع عزم الدوران بشكل نشط بين العجلات الخلفية اليمنى واليسرى. وهكذا مجهزة ، على سبيل المثال ، BMW X6. في المركبات الأخرى ، يتم نقل 100٪ من قوة المحرك إلى المحور حيث توجد العجلة ذات الثبات الأفضل ، على سبيل المثال إذا كانت هناك ثلاث عجلات على الجليد وواحدة ، على سبيل المثال ، على الأسفلت. في هذه الحالة ، يقسم النظام النسبة 50:50 لكل من العجلات اليمنى واليسرى ، مع فرملة العجلة الموجودة على سطح الجر الأقل بواسطة نظام DSC بحيث لا يكون هناك الكثير من التوجيه الزائد. في هذه الحالة ، يوزع النظام قوة المحرك فقط بين المحاور وليس على العجلات الفردية.
يستفيد نظام xDrive أيضًا من الحد الأدنى من متطلبات الصيانة. توصي الشركة المصنعة بتغيير الزيت بعد حوالي 100 - 000 كم ، خاصة للمركبات التي تستخدم غالبًا على الطرق الترابية أو التي تستخدم لسحب مقطورة. يضيف نظام xDrive ما يقرب من 150 إلى 000 كجم إلى وزن السيارة ، ويتراوح استهلاك الوقود ، اعتمادًا على إصدار المحرك ونوعه ، بين 75 و 80 لتر من الوقود مقارنة بطرازات الدفع الخلفي فقط.
