Sistemul de tracțiune integrală xDrive de la BMW

    Pentru BMW anul 1985 a marcat debutul utilizării sistemelor de tracțiune integrală. Primul automobil cu tracțiune integrală a fost un BMW Seria 3. Sistemul utiliza o cutie de transfer cu distribuție permanentă: 37% din forța de tracțiune pe puntea din față și 63% pe puntea spate.

    Sistemul de tracțiune integrală modern utilizat de BMW, numit xDrive, a echipat primul automobil BMW X5 în anul 2004. Momentan acest sistem este prezent în echiparea de bază pentru modele X1, X3, X4, X5 și X6 și oferit ca opțiune pentru restul modelelor.

BMW cu sistem de tracțiune integrală xDrive

Foto: BMW cu sistem de tracțiune integrală xDrive
Sursa: BMW

    Un automobil echipat cu sistem de tracțiune integrală, comparativ cu unul cu tracțiune pe o singură punte (față sau spate), este mai stabil în timpul deplasării și are performanțe dinamice mai bune. Accelerația este îmbunătățită deoarece, fiind distribuită pe toate roțile, forța totală de tracțiune este mai mare. De asemenea, datorită controlului forței de tracțiune pe fiecare punte, stabilitatea în timpul deplasării automobilului este îmbunătățită.

Sistemul de tracțiune integrală xDrive de la BMW

Foto: Sistemul de tracțiune integrală xDrive
Sursa: BMW

  1. cutie de viteze (automată)
  2. cutie de transfer
  3. arbore longitudinal (către puntea față)
  4. diferențial față
  5. arbore longitudinal (către puntea spate)
  6. diferențial spate

    Comparativ cu un automobil cu tracțiune doar pe puntea din spate, un automobil cu sistem xDrive are în plus o cutie de transfer (2) un arbore longitudinal (3) și un diferențial (4). Cutia de transfer împarte cuplul, rezultat la ieșirea din cutia de viteze, între cele două punți ale automobilului.

Cutiile de transfer sunt produse de Magna Powertrain. Din punct de vedere al modului de transfer a cuplului către puntea față, există două variante de cutii de transfer:

  • cu roți dințate
  • cu lanț metalic

    Varianta cu roți dințate (ATC350) este utilizată pentru echiparea modelelor BMW Seria 1 până la Seria 7. Varianta cu lanț metalic (ATC450) echipează modele BMW din gama X.

Sistemul de tracțiune integrală xDrive BMW – componente cutie de transfer cu roți dințate

Foto: Sistemul de tracțiune integrală xDrive BMW – componente cutie de transfer cu roți dințate
Sursa: BMW

  1. intare de la cutia de viteze
  2. ieșire către puntea spate
  3. ieșire către puntea față
  4. motor electric control ambreiaj
  5. ambreiaj multidisc
  6. levier cuplare/decuplare ambreiaj
  7. roată dințată intermediară
  8. camă acționare levier
  9. pompă ulei

Sistemul de tracțiune integrală xDrive BMW – cutie de transfer cu lanț metalic

Foto: Sistemul de tracțiune integrală xDrive BMW – cutie de transfer cu lanț metalic
Sursa: BMW

Sistemul de tracțiune integrală xDrive BMW – componente cutie de transfer cu roți dințate

Foto: Sistemul de tracțiune integrală xDrive BMW – componente cutie de transfer cu roți dințate
Sursa: BMW

  1. intare de la cutia de viteze
  2. ieșire către puntea spate
  3. ieșire către puntea față
  4. motor electric control ambreiaj
  5. ambreiaj multidisc
  6. levier cuplare/decuplare ambreiaj
  7. lanț metalic
  8. camă acționare levier

    Principiul de funcționare este relativ simplu și se aplică la ambele versiuni de cutii de transfer. Când ambreiajul este complet deschis tot cuplul motor este transmis pe puntea spate. Când ambreiajul este complet închis iar ambele punți au aceeași încărcare, cuplul motor este transmis 50:50 între cele două punți.

    În cazul accelerării, cu plecare de pe loc, chiar dacă ambreiajul cutiei de transfer este închis complet, puntea spate transmite mai mult cuplu deoarece este încărcată dinamic mai mult. Transferul cuplului motor între cele două punți se face automat în funcție de aderența disponibilă la fiecare punte.

Sistemul de tracțiune integrală BMW xDrive – transferul cuplului motor între cele două punți

Foto: Sistemul de tracțiune integrală BMW xDrive – transferul cuplului motor între cele două punți
Sursa: BMW

  1. intrare cuplu (de la cutia de viteze)
  2. ieșire către puntea spate
  3. ieșire către puntea față

    În cazul în care ambreiajul este închis complet cuplul motor este distribuit între cele două punți în funcție de aderența fiecărei punți. La trecerea peste o suprafață cu aderență scăzută (ex. gheață) transferul cuplului între cele două punți se face în modul următor:

Deplasarea automobilului peste o suprafață cu aderență scăzută

Foto: Deplasarea automobilului peste o suprafață cu aderență scăzută
Sursa: BMW

Etapă Cuplu punte față Cuplu punte spate
Roțile punții față sunt pe gheață (aderență scăzută) iar roțile punții spate sunt pe asfalt (aderență ridicată) Foarte scăzut, aproape de zero Foarte mare, poate prelua întregul cuplu motor disponibil, în funcție de aderența disponibilă
Ambele roți sunt pe asfalt Aproximativ jumătate din cuplul motor, în funcție de încărcarea pe punte/aderența disponibilă Aproximativ jumătate din cuplul motor, în funcție de încărcarea pe punte/aderența disponibilă
Roțile punții față sunt pe asfalt iar roțile punții spate sunt pe gheață Foarte mare, poate prelua întregul cuplu motor disponibil, în funcție de aderența disponibilă Foarte scăzut, aproape de zero

    Transferul cuplului pentru tracțiune între cele două punți se face aproape instantaneu, fără să fie sesizat de conducătorul auto sau de pasageri.

    Închiderea și deschiderea ambreiajului se face cu ajutorul unui motor electric de curent continuu. Motorul este prevăzut cu un senzor de poziție cu efect Hall care permite modului electronic de control (TCCU) să calculeze poziția ambreiajului și implicit procentul de cuplu transferat către puntea față.

Sistemul de tracțiune integrală BMW xDrive – detaliu cutie de transfer

Foto: Sistemul de tracțiune integrală BMW xDrive – detaliu cutie de transfer
Sursa: BMW

A - leviere
B - ambreiaj multidisc
C - pompă ulei

    Rotorul motorului de curent continuu este prevăzut cu o camă a cărui profil acționează asupra a două leviere. Cele două leviere sunt despărțite de un set de bile metalice ceea ce le permite să se rotească relativ. Prin mișcarea de rotație bilele se deplasează pe un profil înclinat ceea ce forțează levierele să se deplaseze axial și să apese asupra ambreiajului multidisc. Astfel spus, cele două leviere au o mișcare compusă: una de rotație, impusă de camă, și a doua axială datorită bilelor.

Sistemul de tracțiune integrală BMW xDrive - mecanismul de cuplare/decuplare a ambreiajului multidisc

Foto: Sistemul de tracțiune integrală BMW xDrive - mecanismul de cuplare/decuplare a ambreiajului multidisc
Sursa: BMW

    Modului electronic de comandă al cutiei de transfer primește o comandă de cuplu de la sistemul electronic de control al stabilității (DSC). Comanda de cuplu este convertită în comandă de poziție pentru motorul electric de curent continuu. Cuplul preluat de puntea față este controlat în funcție de stabilitatea automobilului și de condițiile de deplasare.

    Avantajele distribuției variabile a cuplului între puntea față și spate sunt:

  • optimizarea aderenței între cele două punți, în timpul efectuării unui viraj
  • îmbunătățirea stabilității automobilului în timpul deplasării prin controlul cuplului între cele două punți, nefiind necesară intervenția modului DSC asupra sistemului de frânare decît în conditii critice.

    Sistemul de control al stabilității automobilului (DSC) controlează cuplul transferat pe puntea față. În cazul în care sistemul DSC este dezactivat, modulul electronic de control al cutiei de transfer (TCCU) rămâne încă activ și utilizează algoritmi de control proprii pentru optimizarea distribuției cuplului.

    Sistemul xDrive contribuie semnificativ la stabilitatea automobilului în timpul virajelor. Prin controlul cuplului între puntea față și spate se corectează tendințele supraviratorii și subviratorii ale automobilului. Sistemul DSC monitorizează continuu dinamica automobilului utilizând senzorii de turație ale roților, senzorul de accelerație longitudinală și senzorul de girație.

Sistemul de tracțiune integrală xDrive de la BMW - corecție supravirare Sistemul de tracțiune integrală xDrive de la BMW - corecție subvirare

Foto: Sistemul de tracțiune integrală xDrive de la BMW - corecție supravirare
Sursa: BMW

Foto: Sistemul de tracțiune integrală xDrive de la BMW - corecție subvirare
Sursa: BMW

Foto: Sistemul de tracțiune integrală BMW xDrive – corectarea tendințelor supraviratorii și subviratorii ale automobilului
Sursa: BMW

    În cazul apariției supravirării puntea spate pierde din aderență. Ambreiajul cutiei de transfer se închide complet ceea ce permite punții față să preia maximul posibil din cuplul motor disponibil, corectând astfel tendința supraviratorie.

    Dacă automobilul subvirează, ambreiajul se deschide complet și tot cuplul motor disponibil este transferat punții spate. Automobilele cu tracțiune doar pe puntea spate au tendință supraviratorie și astfel se compensează subvirarea.

Sistemul de tracțiune integrală xDrive de la BMW se remarcă prin simplitate, eficiență și timp de răspuns foarte mic. Prin combinație cu sistemul electronic de control al stabilității (DSC), sistemul xDrive contribuie decisiv la siguranța activă cât și la performanțele dinamice ale automobilului.

Sistemul de tracțiune integrală xDrive de la BMW - video 1

Sistemul de tracțiune integrală xDrive de la BMW - video 2

Sistemul de tracțiune integrală xDrive de la BMW - video 3

Pentru a comenta articolul trebuie să vă înregistrați!

Comentarii

Cristi91
Miercuri, 17 Iunie 2015 Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5
Dragomir
Vineri, 12 Iunie 2015 Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5
OsDeRos
Sâmbătă, 21 Martie 2015 Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5Votează 5 / 5

Login

Logo motorul anului