Bmw xDrive Akıllı Dört Çeker Sisteminin Çalışması - Bmw xDrive Çekiş Sisteminin Çalışma Prensibi - Teknik Detayları
Diğer tüm
sistemlerde olduğu gibi, çekiş sistemlerinin de; elektromekanik,
elektrohidrolik ve yüksek işlemci kapasiteli bilgisayar sistemleriyle
donatılmış olması sayesinde, yeni nesil xdrive sistemi “akıllı-intelligent”
dört tekerden çekiş sistemi olarak sunuluyor. Xdrive sistemi, bir elektronik
kontrol ünitesi (ecu) tarafından çalıştırılıyor. Her bir tekerleğin anlık
hızları (her tekerleğin dönüş hızı farkları-patinaj durumu bilgisi), aracın
hızı, direksiyon açısı, savrulma miktarı, ivmelenme miktarı, frenleme durumu,
yük-yokuş durumu, motor devri, gaz pedalına basılma miktarı gibi, aracın sürüş
özellikleri ve yol durumuyla ilgili onlarca bilgiyi, sistem değerlendirmeye
alarak, gücün ön ve arka tekerleklere hangi oranda gönderileceğine, devamında
ise sağ ve sol tekerlekler arasında hangi oranda dağıtılacağına karar veriyor
ve ayarlıyor. Yani sistem her bir tekerleğe gönderilecek tork miktarını
ayarlayabiliyor.
Bmw Xdrive ve DSC Sistemlerinin Çalışması ( Xdrive - Dynamic Stability Control)
Dsc (dinamik
sürüş kontrol sistemi) tarafından aracın tüm süspansiyon ve çekiş sistemi (xdrive)
yönetilmektedir. Bmw’nin xdrive çekiş sistemi hangi işleri yapıyor? Buna bakalım.
*Motor torkunu sürüş şartlarına bağlı
olarak (otomatik) veya isteğe bağlı olarak ön ve arka akslar arasında değişken
olarak dağıtıyor.
Bunu transfer kutusu yerine getirir. Bunun faydaları şunlardır: Daha iyi
ivmelenme, virajları daya iyi alabilme, ön veya arka tekerleklerin patinaj
yapması durumunda yere tutunan tekerleklere tork yönlendirilmesiyle aracın
hareketine devam edilebilmesi.
*İlk kalkışta arka tekerleklere daha fazla
tork gönderilmesi, daha iyi bir hızlanma sunar. Kalkışta yük aracın arka
tekerleklerine yığılacağından ve bu tekerlekler yere daha iyi tutunacağından,
torkun çoğunu arkaya göndermek her zaman performansı arttırır. Bmw normalde %60
torku arka tekerleklere gönderiyor.
*Örneğin kötü
yol şartlarında ön iki teker kar-buz
üzerine geldi, patinaj yapıyor. Bu anında algılanarak torkun neredeyse
tamamı arka tekerleklere (yere tutunan) gönderilir. Ya da tam tersi durumda ön
tekerleklere gönderilir.
*Sürüş
boyunca zemindeki küçük buzlu-çamurlu kümelerden veya su birikintilerinden
geçerken, anlık olarak o tekerleğin tork miktarı azaltılabilir. Tork dağılımı
sürekli değiştirilebilir.
*Viraj performansının iyileştirilmesi.
Araç viraja girdiğinde iki olumsuz durum gerçekleşebilir.
Virajın
dışına savrulma (Understeering) ve Virajın içine dalma (Oversteering)
Virajın dışına savrulma - önden kayma (Understeering)
durumunda xdrive ve DSC nasıl çalışıyor?
Viraja çok
hızlı girildiğinde, araç virajın dışına doğru savrulma-kayma eğilimi gösterir.
Bu durum aniden karşılaşılan bir nesneden kaçarken yapılan ani direksiyon
manevrasında da görülebilir. Bunun önüne geçmek için Xdrive ve Dsc iki şey
yapar. Arka tekerleklere gönderilen tork miktarını arttırır, böylece aracın
virajın içine doğru yönlendirilmesi kolaylaşır. Diğeri işlem ise DSC ve ABS
ortak çalışmasıyla, virajın iç tarafındaki arka tekerleğe frenleme kuvveti
uygulanır. Böylece araç düzgün bir şekilde virajı alabilir.
Virajın İçine Dalma - arkadan kayma (Oversteering)
durumunda xdrive ve DSC nasıl çalışıyor?
Yine aracın
viraj alma durumunda, lastiklerin tutunmasındaki değişikler, aşırı hız ve direksiyonun
fazla çevrilmesi gibi sebeplerle virajın içine dalma, yani aracın kafasının
virajın içine doğru kayma eğilimi göstermesi oluşabilir. Bu durum aniden
karşılaşılan bir nesneden kaçarken yapılan ani direksiyon manevrasında da
görülebilir. Virajın içine dalma durumundan kurtulmak için, xdrive ve Dsc iki
şey yapar. Tork miktarının çoğunu ön aksa (ön tekerleklere) yönlendirir.
Virajın dışında kalan arka tekerleğe frenleme kuvveti gönderir. Böylece aracın
stabil şekilde viraj alması temin edilmiş olur.
Akslara
dağıtılan tork miktarının değiştirilmesi ve arka iç tekerleğe frenleme kuvveti
yapılmasıyla, araç oldukça atik bir şekilde ve direksiyonu daha az çevirerek
güvenli bir şekilde dönebilir.
xDrive Transfer Kutusu:
Şanzımanın çıkışında bulunan transfer
kutusu, motorda oluşturulan şanzımanda ayarlanan torku, ön ve arka akslar
arasında farklı oranlarda dağıtılmasını sağlar.
Xdrive
sisteminin eksi nesillerinde transfer kutusunda “Viskoz Kavrama”
kullanılıyordu.
Yeni nesil
xdrive’da elektromekanik olarak kumanda edilen “çok diskli hidrolik kavrama”
kullanılıyor. Ön ve arka şaft millerinin, farklı hızlarda dönebilmelerini
sağlayarak birbirine bağlantısını ve tork paylaşımını, çok diskli hidrolik
kavrama sağlar. Transfer kutusundaki güç aktarımında düz dişli seti veya zincir
kullanılmaktadır.
Bmw arkadan
çekişli araçlar üretir genellikle. Transfer kutusundaki çok diskli kavrama açık
olduğunda, torkun tamamı arka tekerleklere gider. Ön tekerleklere de tork
aktarılabilmesi için çok diskli kavramanın kavraştırılması gerekir. Örneğin
normalde bir arkadan çekişli araç olan bmw 7 serisinde (G11-G12), tork
paylaşımını normal sürüşte %50 - %50’dir, sürüş-yol şartlarına oran
değiştirilir.
Öte yandan
bmw’nin önden çekiş konseptli araçları da vardır (Bmw X1 (f48). Normalde önden çekişli platform üzerinde
üretilen aracın xdrive ile dört çekere dönüşmesi şu şekilde gerçekleşir: ön
akstaki diferansiyelden (angular gearbox) bir şaft miliyle arka akslara hareket
iletilir. Arka diferansiyelin girişinde ise tranfer kutusu görevi yapan,
elektrohidrolik çok diskli kavrama sistemi olan, 5. Nesil bir haldex kavrama
(BorgWarner) bulunur.
Ön veya arka
tekerleklerden herhangi birinde kayma-patinaj tespit edildiğinde, ABS ve DSC
(bmw dynamic stability control: dinamik stabilite(kararlılık) kontrol sistemi)
devreye girerek, o tekerleğe frenleme kuvveti gönderiyor, patinajı önlüyor ve
torkun yere tutunan diğer tekerleğe akması sağlanıyor.
xDrive Diferansiyeller:
Awd dört teker çekiş sisteminde, hem
ön akslarda hem de arka akslarda diferansiyel bulunur. Eski nesil xdrive
sistemlerinde sınırlı kaymalı kilitlenebilir diferansiyeller (LSD) kullanılmıştır,
örneğin Bmw eski nesil xdrive sisteminde Viskoz Kavrama (viscous coupling)
kullanmıştır. Sağ ve sol tekerlekler arasında dönüş hızında fark olduğunda,
yani patinaj durumunda, viskoz kavrama diferansiyeli kilitliyor, böylece her
iki tekerlek eşit hızda dönerek aracın ilerleyebilmesi sağlanıyor.
Tekerleklerin eşit hızda dönmesi, gelen torkun yere tutunan diğer tekerleğe de
eşit miktarda akmasını ve o tekerin çekişi sayesinde aracın hareket etmesini
sağlar.
Yeni nesil
bmw xdrive sistemlerinde hem ön hem arka akslarda klasik açık diferansiyeller
kullanılır. Çekiş kontrol sistemi, elektronik kontrol ünitesi kumandasında
anlık tepkilerle çalışıyor. Patinaj durumunda (iki tekerin farklı hızlarda
dönmesi) ABS ve DSC (bmw dynamic stability control: dinamik stabilite (kararlılık)
kontrol sistemi) devreye girerek, o tekerleğe frenleme kuvveti gönderiyor,
patinajı önlüyor ve torkun yere tutunan diğer tekerleğe akması sağlanıyor. Patinaj
yapan tekerleğe frenleme yaptırmak, torkun yere tutunan diğer tekerleğe akmasını
sağlıyor ve araç hareket ediyor.
Arka ve/veya
ön akslara viskoz kavramalı veya haldex vb. kilitlenebilir diferansiyel
kullanmak yerine bu sistem, daha ucuz, daha hafif ve daha az yakıt sarfiyatı
sağlıyor. Bununla birlikte çeşitli nesil ve serilerde farklı tip (haldex, çok diskli hidrolik kavrama vb) donanımlar kullanılmıştır.
Diferansiyeller hakkında daha fazla bilgi için (Bakınız: Diferansiyel Nedir? Yapısı-Çeşitleri)
Temel bilgiler için (Bakınız: Dört Tekerden Çekiş Sistemi)
Yorumlar
Yorum Gönder