BMW xDrive – Autoubik
xDrive to-akslet drivsystem blev først introduceret af BMW i X3 i 2003, kort efterfulgt af den faceliftede X5. Efterhånden trængte dette avancerede system ind i andre modeller af mærket.
BMW gik dog meget tidligere over til firehjulstræk. Historien om den første bil med blå og hvid propel og fremdriften af begge aksler går tilbage til mellemkrigstiden. I 1937 blev den bestilt af den daværende Wehrmacht, og det var en åben firedørs bil med kanvastag. Efterfølgende forblev bilproducentens 4×4-drev på sidelinjen i lang tid, indtil den rivaliserende Audi Quattro-model dukkede op, som ikke kunne lade bilproducenten BMW stå i tomgang. I 1985 blev den firehjulstrukne model E30, BMW 325iX, lanceret i serieproduktion. I 1993 monterede han også BMW 525iX øvre mellemklasse sedan med mere moderne teknologi til at arbejde med det firehjulsdrevne ABS-system. Centerdifferentialet med elektromagnetisk styring gjorde det muligt at fordele drejningsmoment i området 0-100 %, og bagdifferentialet fordelte kraften til hjulene gennem en elektrohydraulisk lås. En yderligere udvikling af firehjulstræksystemet, udstyret med tre differentialer, bestod i at erstatte deres låse med bremsning af individuelle hjul, som var ansvarlig for DSC-stabiliseringssystemet. Ved normal kørsel blev drejningsmomentet opdelt i individuelle aksler i forholdet 38:62%. Et sådant system blev f.eks. brugt i E46-modellerne eller de præfaceliftede X5-modeller. Ved at videreudvikle 4×4-drivsystemet stolede BMW på, at de fleste ejere af sådanne køretøjer sjældent kører på vejen, og når de gør det, er det som regel bare lettere terræn.
Hvad er xDrive?
xDrive er et permanent firehjulstræk, der interagerer med DSCs elektroniske stabiliseringssystem, som indeholder en flerpladekobling, der erstatter det klassiske mekaniske centerdifferentiale. Ved udviklingen af det nye firehjulstræk var BMW's mål at bevare, ud over at forbedre køretøjets trækkraft, de typiske køreegenskaber for det klassiske for- og bagmotorkoncept.
Motorens drejningsmoment fordeles af en elektronisk styret flerpladekobling placeret i fordelerboksen, som generelt er placeret nedstrøms for gearkassen. Afhængig af de aktuelle kørselsforhold fordeler den drejningsmomentet mellem for- og bagakslen. xDrive-systemet er forbundet med DSC-stabiliseringssystemet. Den hastighed, hvormed koblingen er helt ind- eller udkoblet, er mindre end 100ms. Kølingen af oliepåfyldningen, hvori lamelkoblingen er placeret, kaldes det såkaldte push. Det betyder, at yderkappen har finner, der fjerner overskydende varme til den omgivende luft på grund af luftsus under bevægelse.
Ligesom det konkurrencedygtige Haldex-system bliver xDrive konstant forbedret. Den nuværende prioritet er at øge effektiviteten af hele systemet, hvilket fører til en reduktion i køretøjets samlede brændstofforbrug. Den seneste version har en integreret flerplades koblingsstyringsservomotor i gearkassehuset. Dette eliminerer behovet for en oliepumpe, hvilket resulterer i færre dele i hele systemet. Den seneste udvikling af xDrive-systemet giver en reduktion på 30 % i friktionstab, hvilket betyder en samlet reduktion i brændstofforbruget på 3 til 5 % (afhængigt af køretøjstype) sammenlignet med den første generation. Opgaven er at komme så tæt som muligt på brændstofforbruget for en model med kun klassisk baghjulstræk. Under normale kørselsforhold fordeler systemet drejningsmomentet til bagakslen i forholdet 60:40. Da mange fans af mærket oprindeligt kritiserede xDrive-modellen for at være mindre kvik, omfangsrig og også tilbøjelig til at understyre i snævrere sving, arbejdede producenten på tuning. Således foretrækkes bagakslen i den seneste udvikling naturligvis i det maksimale omfang, samtidig med at den nødvendige overordnede trækkraft og køretøjssikkerhed opretholdes under kørslen. xDrive-systemet fås i to versioner. For limousiner og stationcars den såkaldte mere kompakte løsning, hvilket betyder, at overførslen af motorkraft til drivakslen, der fører til forakslen, leveres af et tandhjul. Terrængående køretøjer som X1, X3, X5 og også X6 bruger et tandhjul til at overføre drejningsmoment.
Beskrivelse af systemet og xDrive i praksis
Som allerede nævnt reagerer xDrive meget hurtigt på skiftende køreforhold. Til sammenligning er de 100 ms, der kræves for at aktivere eller deaktivere koblingen helt, betydeligt kortere tid, før køretøjet kan reagere ved at accelerere til en øjeblikkelig ændring af gaspedalens position. Dette skyldes, at mellem at trykke på speederpedalen og motorens reaktion i form af en stigning i kraften, går der omkring 200 millisekunder. Selvfølgelig taler vi om en naturligt aspireret benzinmotor, i tilfælde af kompressormotorer eller dieselmotorer er denne tid endnu længere. Således er xDrive-systemet i praksis klar, før den komprimerede speeder reagerer. Betjeningen af systemet ender dog ikke kun med en ændring i speederens position. Systemet er dynamisk eller rettere forudsigeligt for andre køreparametre og overvåger konstant bilens tilstand for at fordele motormomentet mellem de to aksler så optimalt som muligt. Under mikroskopet er den laterale accelerationssensor for eksempel ansvarlig for hjulenes rotationshastighed, vinklen på deres rotation, centrifugalkraften, køretøjets drejning eller det aktuelle motormoment.
Baseret på information modtaget fra forskellige sensorer kan systemet afgøre, om der skal reageres, hvis køretøjet har tendens til at over- eller understyring. Når understyringen hælder – forhjulene peger mod kurvens yderkant – omfordeler en elektronisk styret flerpladekobling drejningsmomentet fra forakslen til bagenden i løbet af titusinder af millisekunder. Ved at have tendens til overstyring, altså når bagenden vender ud mod vejkanten, omdirigerer xDrive motorens drivkraft fra bagakslen til fronten, og den såkaldte. trækker bilen ud af den uundgåelige udskridning. En aktiv ændring i fordelingen af motordrejningsmoment forhindrer således indgreb fra DSC-stabiliseringssystemet, som kun aktiveres, når trafiksituationen kræver det. Ved at koble xDrive-systemet til DSC, kan motorindgreb og bremsestyring aktiveres på en meget skånsom måde. Med andre ord griber DSC-systemet ikke ind, hvis den passende fordeling af motorkraften i sig selv er i stand til at eliminere risikoen for over- eller understyring.
Ved start låses lamelkoblingen med en hastighed på cirka 20 km/t, så køretøjet har maksimalt træk ved acceleration. Når denne grænse overskrides, fordeler systemet motorkraften mellem for- og bagakslen afhængigt af de aktuelle kørselsforhold.
Ved lave hastigheder, når høj motorkraft ikke er påkrævet, og køretøjet drejer (for eksempel ved sving eller parkering), kobler systemet forakseldrevet fra, og motorkraften overføres kun til bagakslen. Målet er at reducere brændstofforbruget samt begrænse indflydelsen af uønskede kræfter på bevægelsen.
Lignende systemadfærd kan f.eks. ses ved høje hastigheder. når du kører jævnt på motorvejen. Ved disse hastigheder er konstant kørsel til begge aksler ikke påkrævet, da dette vil føre til øget slid på komponenterne, samt øget brændstofforbrug. Ved hastigheder over 130 km/t udsender styreelektronikken en kommando om at åbne den interakslede flerpladekobling, og motorkraften overføres kun til baghjulene.
På overflader med lav trækkraft (is, sne, mudder) forlåser systemet koblingen for den bedste trækkraft. Men hvad hvis det ene hjul har godt vejgreb, og de tre andre er på glat underlag? Kun modellen udstyret med DPC-systemet kan overføre 100 % af motorkraften til et hjul. Ved hjælp af differentialet og DPC-systemet (Dynamic Performance Control) placeret på bagakslen omfordeles momentet aktivt mellem højre og venstre baghjul. Således udstyret for eksempel BMW X6. I andre køretøjer overføres 100 % af motorkraften til den aksel, hvor hjulet med det bedste greb er placeret, fx hvis der er tre hjul på is og et fx på asfalt. I dette tilfælde deler systemet forholdet 50:50 for både højre og venstre hjul, hvor hjulet på den mindre trækflade bliver bremset af DSC-systemet, så der ikke er for meget overstyring. I dette tilfælde fordeler systemet kun motorkraft mellem akslerne og ikke til individuelle hjul.
xDrive-systemet nyder også godt af minimale vedligeholdelseskrav. Producenten anbefaler at skifte olie efter ca. 100 - 000 km, især til køretøjer, der ofte bruges på grusveje eller bruges til at trække en trailer. xDrive-systemet tilføjer ca. 150 til 000 kg til køretøjets vægt, og brændstofforbruget, afhængigt af motorversion og type, er mellem 75 og 80 liter brændstof sammenlignet med baghjulstrukne modeller.
