XDrive全輪驅動系統
與上世紀的汽車相比，現代汽車變得更快，發動機更經濟，但不以犧牲性能為代價，舒適系統讓您享受駕駛汽車，即使它是代表預算班。 同時，主被動安全系統得到了改進，由大量元素組成。
但是汽車的安全性不僅取決於剎車的質量或安全氣囊的數量（有關它們的工作原理，請閱讀 這裡）。 道路上發生了多少事故，是因為駕駛員在不穩定的路面上高速行駛或急轉彎時失去了對車輛的控制！ 在這種情況下，使用不同的系統來穩定運輸。 例如，當一輛汽車進入一個急轉彎時，它的重心會轉移到一側，從而變得更加負載。 結果，卸載側的每個車輪都失去牽引力。 為了消除這種影響，有一個匯率穩定係統、橫向穩定器等。
但是為了讓汽車能夠克服任何困難的路段，不同的汽車製造商為他們的一些車型配備了能夠轉動每個車輪的變速器，使其成為領先的車型。 該系統通常稱為四輪驅動。 每個製造商都以自己的方式實現這一發展。 比如奔馳就開發了4Matic系統，前面已經提到過。 單獨審查... 奧迪有一輛 Quattro。 寶馬為許多車型配備了 xDrive 變速箱。
這樣的變速箱主要是配備了成熟的SUV，一些跨界車型（關於這幾款車的區別，請閱讀 另)，因為這些汽車更有可能行駛在鋪砌不良的道路上。 例如，它們用於參加越野比賽。 但一些高檔乘用車或跑車也可以配備四輪驅動。 除了在簡單的越野地形上高效之外，這些汽車對快速變化的道路狀況充滿信心。 比如冬天下大雪，除雪設備還沒有應付它的任務。
與前輪驅動或後輪驅動車型相比，全輪驅動車型更有可能在積雪覆蓋的道路上行駛。 現代系統具有自動操作模式，因此駕駛員無需控制何時激活特定選項。 只有領先的公司才能開發這樣的系統。 他們每個人都有自己的專利，可以在他們的汽車中實現自動全輪驅動。
讓我們考慮一下 xDrive 系統是如何工作的，它由哪些元素組成，它的特點是什麼以及一些故障。
一般概念
儘管具有這種變速器的汽車的扭矩分配到所有車輪，但全輪驅動汽車不能稱為越野車。 主要原因是旅行車、轎車或雙門轎車的離地間隙很小，這就是為什麼無法克服嚴重的越野地形的原因——汽車只會坐在被 SUV 撞倒的第一條賽道上。
出於這個原因，主動全輪驅動系統的目的是在不穩定的道路上為汽車提供最佳的穩定性和控制，例如，當車輛進入雪線或冰上時。 駕駛前輪驅動的汽車，尤其是後輪驅動的汽車，在這種情況下需要駕駛員的豐富經驗，尤其是在汽車速度很高的情況下。
無論系統是哪一代，它將包括：
- 齒輪箱（有關齒輪箱操作類型和原理的更多詳細信息，請閱讀 這裡);
- 講義（關於它是一種什麼樣的機制，以及為什麼在汽車中需要它，它被描述 在另一篇文章中);
- 萬向軸（關於它是如何工作的，以及萬向傳動可以在哪些其他汽車系統中使用，請閱讀 另);
- 前輪驅動軸；
- 兩個軸上的主齒輪。
出於一個簡單的原因，此列表不包括差異。 每一代都對該元素進行了不同的修改。 它不斷進行現代化改造，其設計和操作原理髮生了變化。 有關什麼是差速器及其在汽車變速器中的作用的詳細信息，請閱讀 這裡.
製造商將 xDrive 定位為永久性全輪驅動系統。 事實上，該設計提供了最初的開發，並且專用於某些型號。 對於該品牌的所有其他汽車，可以使用所謂的插入式四輪驅動。 即當主驅動輪打滑時連接第二軸。 這種變速箱不僅用於 BMW SUV 和跨界車，還用於該車型系列的許多乘用車變體。
在經典意義上，四輪驅動應該為在不穩定路段以動態模式駕駛車輛提供最大的便利。 這使得機器更容易控制。 原則上，這是拉力賽使用全輪驅動汽車的主要原因（描述了使用強力汽車的其他流行汽車比賽） 在另一則評論中).
但是如果扭矩以錯誤的比例沿著軸分配，那麼這將影響：
- 汽車轉動方向盤時的反應能力；
- 車輛動力下降；
- 汽車在直路段行駛不穩定；
- 操作時舒適度降低。
為了消除所有這些影響，這家巴伐利亞汽車製造商以後輪驅動車輛為基礎，修改了它們的變速箱，提高了車輛安全性。
系統創建和開發的歷史
1985 年，巴伐利亞汽車製造商首次推出了全輪驅動車型。 在那個時代，沒有跨界之類的東西。 然後所有比普通轎車、掀背車或旅行車大的東西都被稱為“吉普”或 SUV。 但是在80年代中期，寶馬還沒有開發出這種類型的汽車。 然而，對全輪驅動效率的觀察，這已經在一些奧迪車型中可用，促使巴伐利亞公司的管理層開發自己的裝置，確保扭矩以不同的比率分配到車輛的每個軸上.
可選地，此開發已安裝在 3 系列和 5 系列型號中。 只有少數汽車可以接受這種設備，而且只能作為昂貴的選擇。 為了使這些汽車與後輪驅動的同類車型不同，該系列獲得了 X 指數。後來（即 2003 年）該公司將此名稱更改為 xDrive。
在成功測試該系統後，它的發展隨之而來，因此有多達四代。 每次後續修改都以更高的穩定性、功率沿軸分配的方案以及設計中的一些更改而著稱。 前三代以固定方式在軸之間分配扭矩（比率不能改變）。
讓我們分別考慮每一代的特徵。
第一代
如前所述，巴伐利亞汽車製造商創造全輪驅動的歷史始於 1985 年。 第一代具有恆定的前橋和後橋扭矩分配。 確實，功率比是不對稱的——後輪驅動獲得了 63% 的動力，前輪驅動獲得了 37% 的動力。
配電方案如下。 在車軸之間，扭矩應該由行星差速器分配。 它被粘性耦合阻塞（描述了它是什麼類型的元素以及它是如何工作的） 在另一則評論中）。 由於這種設計，如有必要，可以將牽引力傳遞到前橋或後橋上，最高可達 90%。
後中央差速器中還安裝了一個粘性離合器。 前橋沒有配備鎖，差速器是自由的。 了解為什麼需要差速鎖。 另... BMW iX325（1985 年發布）配備了這種變速器。
儘管變速器將牽引力傳遞到兩個車軸，但具有這種變速器的汽車被認為是後輪驅動，因為後輪直接接收到相應數量的牛頓。 取力器通過帶鏈傳動的分動箱連接到前輪。
與奧迪使用的 Torsen 鎖相比，這種開發的缺點之一是粘性聯軸器的可靠性較低（有關此修改的更多詳細信息，請參見 在另一篇文章中）。 第一代產品從這家巴伐利亞汽車製造商的裝配線上下線，直到 1991 年下一代全輪驅動變速箱出現。
第二代
該系統的第二代也是不對稱的。 扭矩分配以 64（後輪）與 36（前輪）的比率進行。 E525（第五系列）後部的轎車和旅行車 34iX 中使用了這種修改。 兩年後，這款變速箱進行了升級。
改造前的版本使用帶電磁驅動的離合器。 它安裝在中央差速器上。 該設備由來自 ESD 控制單元的信號激活。 前差速器仍然是自由的，但後部有一個鎖定差速器。 這個動作是由一個電動液壓離合器完成的。 由於這種設計，推力幾乎可以立即以 0% 到 100% 的最大比率傳遞。
由於現代化，公司的工程師改變了系統的設計。 中央差速器仍可鎖定。 為此，使用了多盤電磁摩擦元件。 僅由 ABS 系統單元進行控制。
主齒輪失去了鎖定，交叉軸差速器變得自由。 但是在這一代中，使用了仿製的後差速鎖（ABD 系統）。 該設備的操作原理非常簡單。 當確定車輪轉速的傳感器記錄到左右車輪的轉速差異時（當其中一個開始打滑時會發生這種情況），系統會稍微減慢旋轉速度較快的那個。
第三代
1998 年，巴伐利亞人的全輪驅動變速器發生了代際變化。 至於扭矩分配的比例，那麼這一代也是不對稱的。 後輪承受 62% 的推力，前輪承受 38% 的推力。 這種變速箱可以在旅行車和 BMW 3 系 E46 轎車中找到。
與上一代不同的是，該系統配備了完全自由的差速器（甚至中央的差速器也沒有被阻擋）。 主要齒輪收到了阻塞的模仿。
在第三代 xDrive 全輪驅動變速器開始生產一年後，該公司發布了“Crossover”級的第一款車型。 BMW X5 使用與第三系列乘用車相同的系統。 與該修改不同的是，該變速箱配備了仿製的交叉軸差速器。
直到 2003 年，所有三代都代表了 FullTime 全時驅動。 此外，該汽車品牌的所有四輪驅動車型均配備了 xDrive 系統。 在乘用車中，該系統的第三代一直使用到 2006 年，而在跨界車中，它在兩年前被第四代取代。
IV世代
最新一代的全輪驅動系統於 2003 年推出。 它是新 X3 跨界車以及重新設計的 3 系列 E46 車型的基礎設備的一部分。 該系統默認安裝在 X 系列的所有型號中，並作為選項安裝在其他型號中，2 系列除外。
這種修改的一個特點是沒有軸間差速器。 取而代之的是使用摩擦多片離合器，該離合器由伺服驅動器控制。 在標準條件下，60% 的扭矩傳遞到後軸，40% 傳遞到前軸。 當道路上的情況發生巨大變化（汽車遇到泥濘、陷入深雪或冰層）時，系統能夠將比例更改為 0:100。
系統如何運作
由於市場上第四代四驅車型較多，我們將重點關注此次改裝的工作。 默認情況下，牽引力不斷傳遞到後輪，因此該車不被視為全輪驅動，而是連接前軸的後輪驅動。
多片離合器安裝在車軸之間，正如我們已經註意到的，它是通過使用伺服驅動器的槓桿系統進行控制的。 該機構夾緊離合器盤，由於摩擦力，鏈條分動箱被激活，它連接前橋軸。
取力器取決於製動盤的壓縮強度。 該裝置能夠為前輪提供 50% 的扭矩分配。 當伺服系統打開離合器盤時，100% 的牽引力傳遞到後輪。
由於存在大量與之相關的系統，伺服的操作幾乎是智能型的。 因此，道路上的任何條件都可以觸發系統的激活，該系統將在 0.01 秒內切換到所需的模式。
以下系統會影響 xDrive 系統的激活：
- ICM... 這是一個記錄汽車底盤性能並控制其部分功能的系統。 它提供了步行者與其他機制的同步；
- DSC... 這是穩定性控制系統的製造商名稱。 由於來自傳感器的信號，牽引力在前軸和後軸之間分配。 它還激活了前後差速器電子鎖的模擬。 該系統激活開始打滑的車輪上的製動器，以防止扭矩傳遞給它；
- AFS... 這是一個固定轉向機構位置的系統。 如果汽車撞到不穩定的表面，並且在一定程度上觸發了打滑輪的製動系統，該裝置可以穩定汽車，使其不打滑；
- DTS... 牽引力控制系統；
- HDC... 長坡行駛時的電子助手；
- DPC... 有些車型沒有這個系統。 它可以幫助駕駛員在高速轉彎時控制汽車。
這家汽車製造商的主動四輪驅動有一個優勢，可以讓開發與其他公司的同類產品競爭。 它在於設計和實現扭矩分配的方案相對簡單。 此外，系統的可靠性是由於沒有差速鎖。
以下是 xDrive 系統的其他一些好處：
- 牽引力沿車軸的重新分配採用無級方法；
- 電子設備不斷監測車輛在道路上的狀態，當道路情況發生變化時，系統即時調整；
- 無論路面如何，都能促進駕駛控制；
- 制動系統的工作效率更高，在某些情況下駕駛員不需要踩剎車來穩定汽車；
- 無論駕駛者的駕駛技術如何，該車在困難路段上都比經典的後輪驅動車型更穩定。
系統操作模式
儘管該系統無法改變固定軸之間的扭矩比，但 BMW 的主動 xDrive 全輪驅動可在多種模式下運行。 如上所述，這取決於道路情況以及聯網汽車系統的信號。
以下是電子設備可以激活每個軸的取力器變化的典型情況：
- 司機開始平穩地行駛。 在這種情況下，電子設備會激活伺服系統，以便分動箱將 50% 的扭矩傳遞給前輪。 當汽車加速到 20 公里/小時時，電子設備放鬆對摩擦中心聯軸器的影響，從而使軸之間的扭矩比以 40/60（前/後）平滑變化；
- 轉彎時打滑（描述了為什麼會出現轉向過度或轉向不足，以及在這種情況下需要採取的措施） 在另一則評論中) 使系統將前輪激活 50%，以便它們開始拉動汽車，在打滑時使其穩定。 如果此效果無法控制，控制單元會激活一些安全系統；
- 拆除。 在這種情況下，相反，電子設備使汽車後輪驅動，因此後輪推動汽車，使其轉向與方向盤旋轉相反的方向。 此外，汽車電子設備使用了一些主動和被動安全系統；
- 汽車駛上了冰面。 在這種情況下，系統將動力一半分配給兩個車橋，車輛就變成了經典的全輪驅動；
- 在狹窄的道路上停車或以 180 公里/小時以上的速度行駛。 在此模式下，前輪完全禁用，所有牽引力僅提供給後軸。 這種模式的缺點是後輪驅動的汽車停車比較困難，例如，如果你需要開到一個小的路緣石上，如果路面很滑，車輪就會打滑。
xDrive系統的缺點是，由於中央差速器或橫軸差速器沒有阻塞，無法強行開啟特定模式。 例如，如果駕駛員確切地知道汽車將在特定區域準確進入什麼，他將無法打開前軸。 它會自動激活，但只有在汽車開始打滑時才會激活。 一個沒有經驗的司機會開始採取某些措施，這時候前軸會打開，這可能會導致事故。 為此，如果沒有駕駛此類交通工具的經驗，最好在封閉道路或特殊場所練習。
系統元素
值得考慮的是，客車車型的改裝與跨界車配備的選項不同。 分動箱傳輸的差異。 在跨界車中，它是鏈條，而在其他車型中，它是齒輪。
xDrive 系統包括：
- 自動變速箱；
- 分動箱；
- 多片摩擦離合器。 安裝在分動箱內，代替中央差速器；
- 前後萬向齒輪；
- 前後交叉軸差速器。
旅行車和轎車的分動箱包括：
- 前輪驅動;
- 伺服控制凸輪；
- 中檔；
- 驅動齒輪；
- 主桿；
- 多片離合器；
- 後橋驅動機構；
- 伺服電機；
- 幾個摩擦元件；
- 由伺服電機連接的小齒輪。
跨界箱使用類似的設計，只是使用鏈條代替惰輪。
多片式摩擦離合器
最新一代智能 xDrive 系統的一個特點是沒有中央差速器。 它被多片離合器取代。 它由電動伺服驅動。 該機構的操作由變速器控制單元控制。 當汽車處於困難路況時，微處理器接收來自穩定性控制系統、轉向、底盤等的信號。 根據這些脈衝，觸發編程算法，伺服驅動器以對應於從軸上所需扭矩的力夾緊離合器盤。
根據變速箱類型（對於乘用車和跨界車，使用不同的改裝），分動箱中的扭矩通過齒輪或鏈條部分提供給前橋軸。 離合器盤的壓縮力取決於控制單元接收的值。
什麼保證了系統的效率
因此，xDrive 系統的優勢在於前後軸之間動力的平穩無級重新分配。 其有效性歸功於分動箱，該分動箱通過多片離合器啟動。 關於她的事，早就有人說了。 由於與其他系統同步，變速箱可以快速適應不斷變化的路況並改變取力器模式。
由於該系統的任務是盡可能消除驅動輪的打滑，因此配備該系統的車輛在打滑後更容易穩定。 如果想要重新輸入（關於它是什麼，請閱讀 這裡)，然後，如果可能，必須禁用或停用某些防止驅動輪打滑的系統。
重大故障
如果傳輸出現問題（機械或電子故障），則儀表板上的相應信號將亮起。 根據故障類型，可能會出現 4x4、ABS 或製動圖標。 由於變速器是汽車中的穩定單元之一，它的急劇完全故障主要發生在駕駛員忽略車載系統的信號或在變速器元件發生故障之前發生故障時。
如果出現輕微故障，整潔上可能會顯示一個週期性閃爍的指示燈。 如果什麼都不做，隨著時間的推移，閃爍的信號開始持續發光。 xDrive 系統中的“薄弱環節”是伺服，它在一定程度上壓住了中央離合器的盤片。 幸運的是，設計人員預見到了這一點，並將該機構定位為如果出現故障，則無需拆卸一半的傳動裝置。 此項目位於講義之外。
但這並不是該系統的唯一故障特徵。 來自某些傳感器的信號可能會丟失（觸點被氧化或線芯損壞）。 也可能發生電子故障。 要識別錯誤，您可以運行車載系統的自診斷（描述瞭如何在某些汽車上完成此操作） 這裡) 或給車輛進行計算機診斷。 單獨閱讀 這個程序是如何進行的。
如果伺服驅動器發生故障，電刷或霍爾傳感器可能會發生故障（描述了該傳感器的工作原理 在另一篇文章中）。 但即使在這種情況下，您也可以繼續駕車前往服務站。 只有汽車將只是後輪驅動。 誠然，伺服電機損壞的持續運行充滿了齒輪箱的故障，因此您不應該拖延維修或更換伺服系統。
如果司機按時換油箱裡的油，razdatka會“活”大約100-120萬。 公里。 里程。 機構的磨損將通過潤滑劑的狀況來指示。 對於診斷，只需將變速箱油盤中的油稍微排出即可。 滴在乾淨的餐巾紙上，您可以判斷是否該修復系統了。 金屬屑或焦味表明需要更換機械裝置。
伺服電機出現問題的一個跡像是加速不均勻（汽車顛簸）或後輪發出汽笛聲（制動系統工作正常）。 有時，在駕駛時，系統可以將動力重新分配給一個驅動輪，讓汽車更自信地轉彎。 但在這種情況下，變速箱承受重載，很快就會失效。 出於這個原因，您不應該在高速下征服彎道。 無論四驅還是安全系統再可靠，也不能完全消除物理規律對汽車的影響，所以為了路上的安全還是要冷靜駕駛，尤其是在高速公路不穩定的路段.
產量
因此，寶馬的 xDrive 已經很好地證明了自己，汽車製造商將其安裝在大多數乘用車上，以及帶有 X 指數的“跨界”細分市場的所有車型上。與前幾代相比，這一代足夠可靠，製造商不打算用其他任何東西代替它。然後最好。
在評論結束時 - 關於 xDrive 系統如何工作的簡短視頻：
問題與解答：
什麼是 BMW X Drive？ 這是由寶馬工程師開發的全輪驅動系統。 它屬於具有連續和可變扭矩分配的永久全輪驅動系統類別。
X Drive系統如何工作？ 這種變速器基於經典的後輪驅動方案。 扭矩通過分動箱（由摩擦離合器控制的齒輪傳動裝置）沿軸分配。
X Drive是什麼時候出現的？ BMW xDrive 全輪驅動變速箱的官方介紹發生在 2003 年。 在此之前，使用了沿軸具有恆定固定推力分佈的系統。
BMW 全輪驅動的名稱是什麼？ 寶馬使用兩種驅動方式。 後面很經典。 原則上不使用前輪驅動。 但是具有可變軸比的全輪驅動是一個相對較新的發展，它被表示為 xDrive。
