xDrive. Секретные материалы.

Функции системы

xDrive выполняет следующие функции:

- регулировка степени блокировки дисковой муфты;

- аварийный режим.
Регулировка степени блокировки дисковой муфты

Степень блокировки дисковой муфты в раздаточной коробке регулируется. Благодаря этому обеспечивается плавное соединение переднего моста с трансмиссией. В зависимости от ситуации движения и состояния дорожного покрытия можно увеличивать или уменьшать крутящий момент на передних колесах.

ЭБУ DSC рассчитывает степень блокировки дисковой муфты следующим образом:

Предварительная установка = задаваемое водителем значение
Система регулировки динамики движения
Распознавание различных окружностей качения, описываемых колесами
Предварительная установка

Предварительная установка отражает действия водителя. Таким образом, она используется при расчете необходимой степени блокировки.

Для определения задаваемого водителем значения используются следующие критерии оценки:

- положение педали акселератора;

- крутящий момент двигателя;

- частота вращения коленвала;

- скорость движения

- включенная передача;

- угол поворота рулевого колеса.
Система регулировки динамики движения

Система регулировки динамики движения контролирует поведение автомобиля при пробуксовке передних и задних колес. Задачей системы является достижение хорошей тяги и сохранение стабильного движения автомобиля, т. е. стабилизация.

Для контроля используются следующие критерии оценки:

- значения угловых скоростей колес;

- Скорость вращения автомобиля вокруг вертикальной оси

- поперечное ускорение

- угол поворота рулевого колеса

В нормальном режиме движения с полным приводом крутящий момент распределяется следующим образом:

- 40 % на передний мост;

- 60 % на задний мост.

Распределение крутящего момента изменяется в зависимости от противодействующего момента на каждой оси. Если, например, происходит трогание с места при полном ускорении на I-й передаче, вследствие динамического распределения самая большая нагрузка приходится на задний мост. При этом задний мост может передавать самый большой крутящий момент.

Пример: Передние колеса стоят на поверхности с высоким коэффициентом трения. Задние колеса стоят, например, на льду (низкий коэффициент трения). В этом случае почти 100 % крутящего момента передаются через передний мост. На едва нагруженном заднем мосту может возникнуть лишь незначительный противодействующий крутящий момент.

При прохождении поворотов вследствие поперечного ускорения возникает центробежная сила, которая стремится вынести автомобиль за пределы дорожного полотна. Если центробежная сила больше, чем максимально возможная боковая удерживающая сила колес, то стабильный режим движения автомобиля нарушается. Когда у автомобиля передние колеса скользят наружу относительно поворота, говорят о "недостаточной поворачиваемости". При избыточной поворачиваемости, напротив, хуже удерживаются задние колеса. Задняя часть автомобиля стремится наружу относительно поворота.

xDrive минимизирует тенденцию к недостаточной или избыточной поворачиваемости благодаря оптимальному распределению тяговых усилий между задними и передними колесами.
[подробнее ...]

Распознавание различных окружностей качения, описываемых колесами

Если окружности обкатки шин не равны, степень блокировки трансмиссии уменьшается на основании разности скоростей вращения колес (при заблокированной дисковой муфте).


Разница скоростей вращения может возникать по следующим причинам:

- При шинах разной конструкции:

Окружности качения шин разной конструкции или при сильной разнице в износе шин могут отличаться на величину до 1 %.

- При установленном аварийном колесе

- При сильной разнице в износе шин

Благодаря распознаванию различных окружностей качения, описываемых колесами за 1 оборот, разность скорости вращения колес может быть компенсирована за счет проскальзывания в дисковой муфте.

Для компенсации в ситуациях без существенной регулировки динамики движения уменьшается степень блокировки.

 

Ну и так, последний гвоздь в крышку теории упругой пробуксовки, как движущей силы xDrive :

Есть в школьном курсе физики такая формула расчета механической мощности: N=Mкр*n (упрощенно, мощность равна момент * обороты). Отсюда следует, что с ростом оборотов при неизменной мощности, развиваемой двигателем, крутящий момент уменьшается.

Такой вывод может кому-то показаться немного странным, но вспомните, как легко сорвать в пробуксовку колеса на скорости 5-10 км/час и практически невозможно это сделать на 120км/час. Почему? Мощность мотора на определенных его оборотах - величина постоянная, обороты колес с ростом скорости автомобиля растут, соотв. крутящий момент падает.

Или другой пример: если резко нажать на педаль газа - "вдавливает" на низкой скорости гораздо сильнее, чем если газануть, когда автомобиль уже прилично разогнался. Это и есть разница крутящих моментов в колесах при разной их скорости.

Что это дает в свете обсуждаемого вопроса ?

Это значит, что с ростом скорости крутящий момент, вызывающий упругую деформацию шины, тоже падает!

Например, если при скорости 10 км\час этот момент равен, допустим, 1500Нм, то уже при 20 км/час будет 750Нм, а при скорости 50 км/час - всего 300Нм, 100км/час = 150Нм и так далее.

Т.е. деформировать шину с набором скорости становится все труднее и труднее. Кроме этого, ростом скорости в шине возникают центробежные силы, "распрямляющие" её резиновую часть "на место". Считать эти копейки не будем, это так, к слову.

И если отталкиваться от максимально возможной деформации "на грани пробуксовки", о которой было написано выше, в 2% - то это значит, что с ростом скорости на 50-100 км/час от "граничной" (на которой мощности мотора хватает, чтобы сорвать ее букс) величина упругой пробуксовки падает в ДЕСЯТКИ РАЗ. Следовательно в десятки раз, до долей процента, уменьшается разница в диаметрах колес, на основе которой и были построены все рассуждения sig.

Как на таких исчезающе малых величинах, как разницах диаметров колес, можно заложить принципы функционирования современной трансмиссии xDrive? При том, что все эти расчеты могут быть легко отправлены коту под хвост установкой сликов или банальной перекачкой задней оси...

Думаю, теперь эта тема с упругой пробуксовкой не всплывет более и будет забыта, как случайное недоразумение.

PS: Поддерживать постоянный крутящий момент с набором скорости можно только в том случае, если мотор развивает свою мощность прямо пропорционально скорости движения автомобиля. А это далеко не "нормальные условия движения", а "режим интенсивного разгона".

 

Имхо, с ростом скорости труднее сорвать колеса в пробуксовку из-за растущей пропорционально квадрату скорости силы сопротивления. Т.е. с ростом скорости все меньшая часть мощности двигателя работает на разгон (деформируя шины) и все большая уходит на преодоление сопротивления среды.
А вцелом с выводами согласен, что в обычной эксплуатации авт-ля упругое проскальзывание составляет мизерные доли от 1% и им можно пренебречь из-за малой величины.

 

Чем меньше ускорение, тем меньше деформируются.

Не начинайте ерундить по третьему кругу ...

 

Оооо, наш Дон Кихот вернулся...

 

чтобы не попасть в центр братоубийственной дискуссии, а также по причине изрядного размера файла ограничусь ссылкой
Посмотреть вложение хдрайв.doc
сразу оговорюсь немного физики и много букв.
к действительности отношение имеет чуть большее, чем сказки льюиса кэрролла. но про машины

ввиду обнаружения незначительных ошибок, ссылку поправил в 20.12 01.03.2011

 

От не успел вам это "НЕ медленнее" поправить ..

А в конце мне больше понравилось, что современные шины жестче, чем у полуторки..

А еще у БМВ ранфлет бывает.

 

"От не успел вам это "НЕ медленнее" поправить .."

конечно..."художника может обидеть каждый"

 

"Всегда и в любых условиях" делит момент пополам дифференциал, заблокированный газосваркой.

Странно, что неделю назад Вы думали про дифференциал совершенно по иному:

Если момент на оси станет почти равным нулю - кто занимается его распределением?

В принципе, диаметральная смена точки зрения для Вас, я так понимаю, уже не в новинку...

Т.е. с сегодняшнего дня по Вашей теории, поворот влево приводит к большему износу, чем поворот вправо ? Теперь буду знать.

Вот простая и наглядная анимированная картинка работы межколесного дифференциала: http://www.avtonov.svoi.info/diff.php

Там можно нажать кнопку STRAIGHT (имитация движения прямо) или TURN (режим поворота) и посмотреть - что в каком режиме может изнашиваться, а что нет. Изучайте механику хотя-бы по картинкам, если учебник "не осилили"

Значит, под вашим ником на форуме пишет всякую хню засланный казачок ?

Разберитесь немедленно.

 

А Вы - определенно доктор ?

 

Разберите мне "простую" ситуацию! Имею Х3 3,0I. Стояли шины Пирелли Скорпион STR, 235/50 R18, глубина протектора 6-7мм. Купил два колеса Йокагама V802 235/50/18, поставил вперед. При движение на малой скорости авто дергалось в конвульсиях, переставил их назад, стало "чуть" лучше, но появился "пинок" при остановке (ощутимый). Потом поставил новую резину по диагонали, всякая дерготня пропала. Потом началась зима и уже поставил зимнюю. Весной вкруг поставлю V802.
Вот и объясните, почему раздатка работала не "правильно", если размер колес был одинаковый, но разные производители!

 

Ну что, теоретики, молчим! Почему мозги раздатки в данном случае сходят с ума?

 

Кроилово ведет к попадалову ..

 

Не смешно! А к чему меня привело Просто попробовал поставить. Я же написал, что с нового сезона будет стоять. А нужную резину я просто нигде не нашел! Книжки читать я тоже умею, но познания от этого надо уметь применять в жизни или хотя бы объяснить! Вы же тут такие дебаты раздули, как до дела дошло, так "сразу в кусты". Я вам привел конкретный пример, почему в таком случае раздатка работает "не правильно", если сможете связать свои познания с практикой, я с удовольствием выслушаю (без сарказма), да и народ вряд ли будет против.
П.С. Флудить мы все умеем!

 

Потому что разница диаметров колес больше, чем вы думаете (износ 3-4мм).
Если уж раздатка начала ругаться, то имхо разница по высоте колес ~ 1см.
Снимите, поставьте рядом и увидите. Или не увидите.
Полноприводная машина первая ?

 

Вот в том и дело, что я измерил длину колес по диаметру, разница получилась около 1%. Точные цифры сейчас не помню. И решил, что жесткость разная, поэтому такая ерунда!
П.С. Полноприводная была только Сузуки Гранд Витара, прередущая модель. На Х3 езжу 3года.

 

Важен не диаметр или окружность, а диаметр или окружность качения, т.е. в реальных услових эксплуатации, под нагрузкой. И да, жесткость равно как и давление очень влияют на диаметр качения.
Поэтому и не надо ставить резину разной конструкции и разных производителей на машину.

 

Можно вот это связать с работой раздатки?

 

Ваша фраза по смыслу является вопросом, а знак стоит восклицательный... я не понимаю.

 

Этот пример лишний раз подвтерждает, что xDrive работает точно так-же, как и фрикционные муфты других производителей, а именно: в их нормальном, долговременном "рабочем" состоянии (равномерное прямолинейное движение по сухой поверхности) нет никакого проскальзывания.

Колеса старые возможно были "помягче", плюс износ протектора.
Новые - с абсолютно новым протектором, плюс наверняка пожестче.
Давление в старых чуть ниже нормы (наверняка не проверяли перед установкой новых колес), в новых - в норме или чуть выше.

Но все это лишь мои догадки. Результат тем не менее на лицо: разница в радиусах колес превысила допустимую производителем величину в 1%. Отсюда и расколбас при движении по сухой поверхности, пинки и проч. Муфта замкнута и не проскальзывает. Либо ее проскальзывания слишком малО, для того, чтобы скомпенсировать разницу в диаметрах. Точно такие-же ощущения можно получить в трансмиссии Part Time 4WD (напомню: она включается только на бездорожье, на асфальте ее эксплуатация запрещена).

Когда колеса поставили на разные оси - ситуация исправилась благодаря работе межколесных дифференциалов.

Итог: при прямолинейном равномерном движении по сухой дороге муфта xDrive замкнута и не проскальзывает => распределение моментов равно 50/50. Иного быть и не могло.

PS: странно, что умная немецкая электроника, видя подобную ситуацию, не отключила переднюю ось полностью. В "более других" кроссоверах с фрикционной муфтой в таком режиме муфта отключается, автомобиль становится моноприводом и водитель видит предупреждение об этом на приборке, в мозги записывается код ошибки "разные колеса".

Могу лишь предположить, что усилие сжатия xDrive настолько велико, что карданы вращались с одной скоростью, не допуская вообще никакого проскальзывания, даже в 1%. Возможно алгоритм управления в таком режиме заложен следующий: "зажать муфту полностью, крутящего момента двигателя всё равно не хватит, чтобы ее провернуть. Допустимая разница в 1% будет скомпенсирована свойствами резины, а не муфты..." Есть над чем подумать... Какого года автомобиль ?

 

Точнее на этот вопрос поможет ответить другое измерение: на неподвижном автомобиле нужно замерить расстояние от центра ступицы до земли. Тут уже выяснится реальная разница колес под нагрузкой, которая учтет "мягкость" резины, давления, высоту протектора.

Правда действовать нужно будет весьма точно и аккуратно, т.к. при радиусе колеса ~35см "ловить" будем величины порядка 3-6 мм...

 

"Итог: при прямолинейном равномерном по сухой дороге движении муфта xDrive замкнута и не проскальзывает => распределение моментов равно 50/50. Иного быть и не могло."

Блин, тут все по-прежнему.
Вы так и не прочитали многожды тут упоминавшиеся материалы с семинаров БМВ про x-drive.

При прямолинейном равномерном по сухой дороге движении муфта xDrive допускает проскальзывание, потому что замкнута не полностью, а с усилием, передающим 40% крутящего момента на перед.
При этом понятно, что любое проскальзывание ведет к износу. Чтобы свести его к прогнозируемому минимуму и даются указания относительно использования резины (контроль за диаметром качения). Разница в 1% считается приемлемой, т.е. износ фрикционов при этом достаточен для службы в течение всего срока эксплуатации авто.
При этом, при большей разнице работает специальная программа, уменьшающая сжатие фрикционов, т.е. уменьшающая передачу момента на перед ради сбережения раздатки.
Износ фрикционов — это норма и он учитывается и отслеживается в x-drive при каждом включении зажигания.

 

Допускать проскальзывание и постоянно проскальзывать - вещи разные.

Третьего круга не избежать ..

 

Если механизм допускает проскальзывание, а ситуация этого проскальзывания требует, то проскальзываение происходит. Движение по прямой на колесах разного диаметра качения требует проскальзывания от фрикционов раздатки.

Мы разобрались с разницей между "допускать проскальзывание и постоянно проскальзывать"?

 

Вас совсем не смущает, что у человека с xDrive при разных колесах возник расколбас, точно описываемый поведением трансмиссией Part Time 4WD на сухом асфальте ?

Было-бы хоть какое-то проскальзывание в муфте - ничего-бы подобного не было.
Тем более, что вопрос не был решен полной перестановкой колес с одной оси на другую.

 

С тех пор, как я отучился в школе и везде в учебниках было написано, что 2+2=4, меня не смущает, что у кого-то где-то получалось 5.

Мало ли чего и как у него не работает.

 

Мы - давно разобрались.

 

Муфта допускает проскальзывание. На то она и фрикционная. Но это не основной режим её работы. В 99,9% своего ресурса она замкнута и не проскальзывает, либо разомкнута полностью.

Проскальзывание происходит лишь в тех режимах, когда это необходимо: поворот, резкое ускорение, перестроение, преодоление условного бездорожья, парковка и тп.

Поймите одно: при прямолинейном равномерном движении по сухому асфальту проскальзывание в муфте НЕ ТРЕБУЕТСЯ. Поэтому его там и нет: автомобиль при установке одинаковых на него колес прекрасно передвигается с распределением 50/50. Более того: 99% водителей в таких условиях не отличат поведение автомобиля от 0/100.