BMW xDrive – Autoubik
O sistema de tração de dois eixos xDrive foi introduzido pela primeira vez pela BMW no X3 em 2003 e logo depois com o X5 redesenhado. Aos poucos, esse sistema avançado foi penetrando em outros modelos da marca.
No entanto, a BMW mudou para tração nas quatro rodas muito antes. A história do primeiro carro com hélice azul e branca e acionamento de ambos os eixos remonta ao período entre guerras. Em 1937, foi encomendado pela então Wehrmacht, e era um carro aberto de quatro portas com teto de lona. Posteriormente, a tração 4×4 da montadora ficou muito tempo à margem, até que surgiu o modelo rival Audi Quattro, que não poderia deixar a montadora BMW ociosa. Em 1985, o modelo de tração integral E30, o BMW 325iX, foi lançado em produção em série. Em 1993, ele também equipou o sedã médio superior BMW 525iX com tecnologia mais moderna para funcionar com o sistema ABS de tração nas quatro rodas. O diferencial central com controle eletromagnético permitia distribuir o torque na faixa de 0-100%, e o diferencial traseiro distribuía a força às rodas por meio de uma trava eletro-hidráulica. Outra evolução do sistema de tração nas quatro rodas, equipado com três diferenciais, consistiu na substituição de seus bloqueios por frenagem de rodas individuais, responsável pelo sistema de estabilização DSC. Durante a condução normal, o torque foi dividido em eixos individuais em uma proporção de 38:62%. Esse sistema foi usado, por exemplo, nos modelos E46 ou nos modelos X5 pré-facelifted. Ao desenvolver ainda mais o sistema de tração 4 × 4, a BMW contou com o fato de que a maioria dos proprietários desses veículos raramente pega a estrada e, quando o faz, geralmente é apenas um terreno mais fácil.
O que é xDrive?
O xDrive é um sistema de tração integral permanente que interage com o sistema eletrônico de estabilização DSC, contendo uma embreagem multidisco que substitui o clássico diferencial central mecânico. Ao desenvolver o novo sistema de tração nas quatro rodas, o objetivo da BMW era manter, além de melhorar a tração do veículo, as características típicas de direção do clássico conceito de motor dianteiro e traseiro.
O torque do motor é distribuído por uma embreagem de múltiplas placas controlada eletronicamente localizada na caixa de câmbio de distribuição, que geralmente está localizada a jusante da caixa de câmbio. Dependendo das condições atuais de direção, ele distribui o torque entre os eixos dianteiro e traseiro. O sistema xDrive é conectado ao sistema de estabilização DSC. A velocidade na qual a embreagem é totalmente engatada ou desengatada é inferior a 100 ms. O resfriamento do bocal de óleo, no qual a embreagem de múltiplas placas está localizada, é denominado push. Isso significa que o revestimento externo possui aletas que dissipam o excesso de calor no ar circundante devido ao fluxo de ar durante o movimento.
Como o sistema Haldex competitivo, o xDrive está sendo constantemente aprimorado. A prioridade atual é aumentar a eficiência de todo o sistema, o que leva a uma redução no consumo geral de combustível do veículo. A versão mais recente possui um servomotor integrado de controle de embreagem de placas múltiplas na carcaça da caixa de engrenagens. Isso elimina a necessidade de uma bomba de óleo, resultando em menos peças em todo o sistema. A mais recente evolução do sistema xDrive proporciona uma redução de 30% nas perdas por atrito, o que significa uma redução geral no consumo de combustível de 3 a 5% (dependendo do tipo de veículo) em comparação com a primeira geração. A tarefa é chegar o mais próximo possível do consumo de combustível de um modelo apenas com tração traseira clássica. Em condições normais de direção, o sistema distribui o torque para o eixo traseiro na proporção de 60:40. Como muitos fãs da marca inicialmente criticaram o modelo xDrive por ser menos ágil, volumoso e também sujeito a subviragem em curvas mais fechadas, o fabricante trabalhou no ajuste. Assim, nos últimos desenvolvimentos, o eixo traseiro é o preferido ao máximo, é claro, mantendo a tração geral necessária e a segurança do veículo durante a condução. O sistema xDrive está disponível em duas versões. Para limusines e peruas, a chamada solução mais compacta, o que significa que a transmissão da potência do motor para o eixo de transmissão que leva ao eixo dianteiro é fornecida por uma roda dentada. Veículos off-road como o X1, X3, X5 e também o X6 usam uma roda dentada para transmitir torque.
Descrição do sistema e xDrive na prática
Como já mencionado, o xDrive reage muito rapidamente às mudanças nas condições de direção. Em comparação, os 100 ms necessários para engatar ou desengatar totalmente a embreagem é um tempo significativamente menor antes que o veículo possa responder acelerando a uma mudança imediata na posição do pedal do acelerador. Isso se deve ao fato de que entre o pressionamento do pedal do acelerador e a reação do motor na forma de aumento de potência, decorrem cerca de 200 milissegundos. Claro, estamos falando de um motor a gasolina naturalmente aspirado, no caso de motores superalimentados ou motores a diesel, esse tempo é ainda maior. Assim, na prática, o sistema xDrive está pronto antes que o acelerador comprimido reaja. No entanto, o funcionamento do sistema não termina apenas com a mudança da posição do acelerador. O sistema é dinâmico, ou melhor, previsível para outros parâmetros de direção e monitora constantemente o estado do carro para distribuir o torque do motor entre os dois eixos da maneira mais otimizada possível. Ao microscópio, por exemplo, o sensor de aceleração lateral é responsável pela velocidade de rotação das rodas, o ângulo de rotação delas, a força centrífuga, a rotação do veículo ou o torque atual do motor.
Com base nas informações recebidas de vários sensores, o sistema pode determinar se uma resposta é necessária se o veículo tende a sobrevirar ou subvirar. Quando a subviragem se inclina – as rodas dianteiras apontam para a borda externa da curva – uma embreagem multidisco controlada eletronicamente redistribui o torque do eixo dianteiro para a traseira em dezenas de milissegundos. Ao tender a sobrevirar, ou seja, quando a traseira está voltada para a beira da estrada, o xDrive redireciona a força motriz do motor do eixo traseiro para a frente, e o chamado. tira o carro da inevitável derrapagem. Assim, a alteração ativa na distribuição do torque do motor impede a intervenção do sistema de estabilização DSC, que é acionado somente quando a situação do trânsito assim o exige. Ao vincular o sistema xDrive ao DSC, a intervenção do motor e o controle do freio podem ser ativados de maneira muito mais suave. Em outras palavras, o sistema DSC não intervém se a distribuição adequada da potência do motor for capaz de eliminar o perigo de sobreviragem ou subviragem.
Na partida, a embreagem multi-placa é travada a uma velocidade de aproximadamente 20 km / h, de forma que, ao acelerar, o veículo tenha tração máxima. Quando esse limite é excedido, o sistema distribui a potência do motor entre os eixos dianteiro e traseiro, dependendo das condições atuais de direção.
Em velocidades baixas, quando a alta potência do motor não é necessária e o veículo está virando (por exemplo, ao fazer uma curva ou estacionar), o sistema desativa a transmissão do eixo dianteiro e a potência do motor é transferida apenas para o eixo traseiro. O objetivo é reduzir o consumo de combustível, bem como limitar a influência de forças indesejadas na direção.
Comportamento de sistema semelhante pode ser visto em altas velocidades, por exemplo. ao dirigir suavemente na rodovia. Nessas velocidades, o acionamento contínuo em ambos os eixos não é necessário, pois isso aumentará o desgaste dos componentes e também o consumo de combustível. Em velocidades acima de 130 km / h, a eletrônica de controle emite um comando para abrir a embreagem multi-placa central, e a potência do motor é transmitida apenas para as rodas traseiras.
Em superfícies de baixa tração (gelo, neve, lama), o sistema pré-trava a tração para melhor tração. Mas e se uma roda tiver boa tração e as outras três estiverem em superfícies escorregadias? Somente o modelo equipado com o sistema DPC pode transferir 100% da potência do motor para uma roda. Usando um diferencial e um sistema DPC (Controle de Desempenho Dinâmico) localizado no eixo traseiro, o torque é redistribuído ativamente entre as rodas traseiras direita e esquerda. É assim que o BMW X6 é equipado, por exemplo. Nos demais veículos, 100% da potência do motor é transferida para o eixo onde está a roda de melhor aderência, por exemplo, se houver três rodas no gelo e uma, por exemplo, no asfalto. Neste caso, o sistema divide a proporção de 50:50 para as rodas direita e esquerda, enquanto a roda em uma superfície com menos aderência é travada por DSC para que não haja sobreviragem excessiva. Nesse caso, o sistema distribui a potência do motor apenas entre os eixos e não entre as rodas individuais.
O sistema xDrive também se beneficia de requisitos mínimos de manutenção. O fabricante recomenda trocar o óleo após cerca de 100 - 000 km, especialmente para veículos que costumam circular em estradas de terra ou são usados para rebocar um trailer. O sistema xDrive adiciona cerca de 150 a 000 kg ao peso do veículo, e o consumo de combustível, dependendo da versão e do tipo do motor, fica entre 75 e 80 litro de combustível em comparação apenas com os modelos de tração traseira.
