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Alt 19.10.2003, 16:01     #4
Hermann   Hermann ist offline
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3. Das neue Allradsystem xDrive.

xDrive heißt das neue intelligente Allradantriebskonzept mit aktiver Fahrdynamikregelung von BMW. Es sorgt nicht nur für bestmögliche Traktion bei schwierigen Fahrbahnverhältnissen, sondern durch seine elektronisch geregelte, variable Kraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse gleichzeitig für mehr Fahrsicherheit und Fahrdynamik.

Der BMW X3 ist als Sports Activity Vehicle (SAV) vor allem für exzellente Eigenschaften auf der Straße entwickelt. Dass bei seiner Entwicklung die vielzitierten hervorragenden Fahreigenschaften aller BMW Automobile als Maßstab galten, ist selbstverständlich. Deshalb ist auch der neue Allradantrieb xDrive in der Lage, die Antriebskraft ja nach Fahrzustand sehr schnell und vollvariabel zwischen Vorder- und Hinterachse zu verteilen. Darüber hinaus wird durch die proaktive Kraftverteilung sichergestellt, dass maximale Allradperformance gewährleistet ist, noch bevor ein Rad durchdrehen kann. Eine elektronisch gesteuerte Lamellenkupplung mit extrem kurzer Ansprechzeit leitet die Kraft über eine kettengetriebene Gelenkwelle, die links parallel zum Motor nach vorn verläuft, zur Vorderachse. Die Verbindungswelle zum rechten Vorderrad wird – wie beim X5 – durch die Ölwanne geführt. Dieser Kunstgriff ermöglicht unter anderem einen niedrigen Einbau des Motors und damit einen tiefen Schwerpunkt bei gleichzeitig guter Bodenfreiheit. Das kommt erneut der Fahrdynamik zugute, verringert die Seitenneigung bei Kurvenfahrt und ermöglicht gute Schlechtwegeeigenschaften.

Kernstück von xDrive: Elektronisch geregelte Lamellenkupplung.

Im Verteilergetriebe sitzt das Kernelement von xDrive: Die elektronisch geregelte Lamellenkupplung, die den Kraftfluss zur Vorderachse innerhalb von Millisekunden je nach Bedarf regelt. In Extremfällen können Vorder- und Hinterachse dadurch völlig entkoppelt oder starr miteinander verbunden werden. Die starre Verbindung entspricht dabei der Längssperre bei konventionellen Allradantrieben. Die Funktion einer Quersperre, also die zwangsweise Kraftverteilung an beide Vorder- beziehungsweise Hinterräder, stellt das DSC mit Hilfe des elektronischen Bremseneingriffs dar: Dreht ein Rad durch, ohne Kraft zu übertragen, wird es abgebremst. Dadurch verteilt das Differential im Achsgetriebe automatisch mehr Kraft an das Rad auf der anderen Seite der Achse.

Vorteil xDrive: Frühere Information ermöglicht schnellere Reaktion.

Die Regie für die Steuerung übernimmt dabei das neue Allradsystem xDrive. Es ist direkt vernetzt mit dem Stabilitäts-Regelsystem DSC, das mit Hilfe von xDrive seine Aufgaben noch besser erfüllen kann. Diese Partnerschaft beruht auf Gegenseitigkeit, denn auch DSC verhilft xDrive zu wesentlichen Vorteilen. Im Gegensatz zu anderen Allradsystemen zeichnet sich xDrive dadurch aus, dass es proaktiv ist. Während herkömmliche Allradsysteme erst reagieren, wenn Räder durchdrehen, erkennt xDrive – durch Auswertung des Fahrerwunsches wie z. B. Gaspedalstellung – eine Fahrsituation, in der Allradtrieb hilfreich ist. Auf diese Weise wird Allradperformance sichergestellt bevor Schlupf entsteht. Darüber hinaus greift es auf alle Informationen zurück, die das Fahrwerksregelsystem DSC sammelt. So wird beispielsweise über den Gierratensensor die Drehbewegung des Fahrzeugs und über einen Lenkwinkelsensor der Einschlag des Lenkrads ermittelt. Zusammen mit den Informationen über Geschwindigkeit aus den Radsensoren, der Fahrzeugquerbeschleunigung sowie den Motordaten kann xDrive daraus frühzeitig erkennen, in welcher Fahrsituation sich der X3 gerade befindet und kann die Antriebskraft entsprechend optimal zwischen Vorder- und Hinterachse verteilen. Das Ergebnis ist ein spürbarer Gewinn an Agilität, den man besonders gut auf kurvenreichen Bergstrecken erfahren kann.

In der Praxis ermöglicht xDrive in kürzester Zeit die beliebige Verschiebung der Drehmomente zwischen den Achsen. Der Fahrer profitiert davon permanent, da der Kraftfluss kontinuierlich der jeweiligen Fahrsituation angepasst wird. Ein paar Beispiele:
  • Beim Anfahren unter alltäglichen Bedingungen schließt sich die Lamellen_kupplung nahezu vollständig, bis etwa 20 km/h erreicht sind. Damit wird im Anfahrbereich eine maximale Traktion sichergestellt. Danach verteilt das System die Kraft permanent variabel zwischen Hinter- und Vorderachse je nach Fahrzustand.
  • In Kurven verringert das blitzschnelle Umverteilen des Kraftflusses das Unter- oder Übersteuern. Drängt in der Kurve das Fahrzeugheck nach außen, schließt xDrive die Lamellenkupplung stärker und leitet dadurch immer mehr Kraft auf die Vorderräder. So können die Hinterräder wieder mehr Seitenkraft aufbauen und das Fahrzeug stabilisiert sich. Durch die Kombination mit dem DSC kennt das System die Übersteuertendenz schon zu einem sehr frühen Stadium und greift ein, noch bevor der Fahrer die veränderte Fahrsituation überhaupt bemerkt: Der X3 fährt wie auf den sprichwörtlichen Schienen durch die Kurve. Erst wenn die Gefahr des Übersteuerns durch die variable Kraftverteilung alleine nicht mehr beseitigt werden kann, greift das Fahrwerksregelsystem DSC ein.
  • Strebt das Fahrzeug über die Vorderachse aus der Kurve, wird diese Untersteuertendenz durch die Informationen aus dem DSC System erkannt und durch weniger Kraftanteile für die Vorderachse kompensiert. So kann im Extremfall bis zu 100 Prozent Heckantrieb vorherrschen. Sollte dies nicht ausreichen, tritt auch hier das DSC System in Aktion. Dadurch kann der Fahrer den X3 etwa auf Serpentinenstrecken mit der Agilität eines 3er BMW bewegen. Selbst abrupte Gaswechsel kompensiert xDrive mühelos: Während zwischen dem Druck aufs Gaspedal und dem Aufbau eines Motormoments mindestens 200 Millisekunden vergehen, kann die Lamellenkupplung innerhalb von 100 Millisekunden vollständig geöffnet oder geschlossen werden.
  • Beim Fahren mit großem Lenkwinkel und wenig Gas – die klassische Einparksituation – reduziert sich der Allradantrieb bis zum reinen Heckantrieb. Es gibt weder unangenehme Verspannungen im Antriebsstrang noch Einflüsse auf die Lenkung.
  • An Steigungen mit rutschigem Straßenbelag, beispielsweise auf Schnee, wird durch die Sperrwirkung zwischen Vorder- und Hinterachse das Durchdrehen einzelner Räder verhindert. Dadurch muss DSC erst bei wesentlich schwierigeren Fahrbahnverhältnissen Gas wegnehmen oder Räder abbremsen, um den Kraftfluss anzupassen. Beim Weiterfahren verringert die Sperrwirkung zudem deutlich die Gefahr des Längs- oder Seitenkraftverlustes an einzelnen Rädern. Das vermittelt dem Fahrer ein wesentlich sichereres und agileres Fahrverhalten.
Um gleich lange Antriebswellen verwenden zu können, ist auf der rechten Seite der Ölwanne ein Lagerbock angeflanscht. Der Vorteil: Die Lenkung ist frei von Antriebseinflüssen, da die Beugewinkel der Gelenkwellen rechts und links gleich sind. Außerdem ermöglicht diese Konstruktion maximalen Lenkeinschlag und mit 11,7 Meter einen entscheidend kleineren Wendekreis als bei konventionellen Geländewagen. Das wiederum ist ein wesentlicher Vorteil des X3 im Alltag, etwa beim Wenden oder in engen Parkhäusern.

Auf ein zusätzliches Untersetzungsgetriebe, wie es für extreme Gelände_fahrten zum Einsatz kommt, wurde beim X3 bewusst verzichtet. Zum einen, um bei großzügiger Bodenfreiheit den Schwerpunkt so niedrig wie möglich zu halten. Und zum zweiten, weil es für das Einsatzspektrum eines SAV nicht erforderlich ist und zum dritten, weil die Gewichtseinsparung einen effektiven Kundenvorteil bietet.

Wie bei jedem anderen BMW ist auch im X3 die Stabilitätsregelung DSC abschaltbar, womit betont sportlich orientierte Fahrer die Möglichkeit haben, durch gezieltes Übersteuern die fahrdynamischen Qualitäten des X3 im kontrollierten Drift zu genießen. Der Allradantrieb xDrive ist nicht abschaltbar.

HDC für sichere, kontrollierte Bergabfahrten.

Die Stabilitätsregelung DSC umfasst wie beim X5 ein zusätzliches Programm, das abseits befestigter Straßen viele Vorteile hat: Die Hill Descent Control HDC, eine intelligente Bergabfahr-Kontrolle für steiles Gefälle. Sie ermöglicht beispielsweise auf lockerem oder rutschigem Untergrund gleichbleibend sicheres Bergabfahren. Ohne dass der Fahrer eingreifen muss, bewegt sich der X3 – ähnlich wie bei einem Reduktionsgetriebe – mit konstanter Geschwindigkeit in gutem Schritttempo vorwärts. Diese automatische Geschwindigkeitsregelung arbeitet als integriertes Teil der DSC mit individuellem Bremseneingriff an allen vier Rädern.

Die HDC-Funktion wird über eine separate Taste ein- und ausgeschaltet. Sie lässt sich bei einer Fahrgeschwindigkeit kleiner 35 km/h aktivieren. Dabei reduziert der X3 seine Geschwindigkeit automatisch mit linearer Verzögerung auf rund 8 km/h und hält sie konstant. Je nach Wunsch kann der Fahrer nun die Geschwindigkeit innerhalb des HDC-Regelbereichs zwischen 6 und 25 km/h einstellen, indem er die „+“ und „–“ Tasten der Geschwindig_keitsregelung am Multifunktionslenkrad bedient. Sollte der Fahrer über das 35 km/h-Limit beschleunigen, geht die HDC in den “Stand-by”-Modus über. Bei Geschwindigkeiten über 60 km/h wird die HDC-Funktion automatisch deaktiviert.

Einzigartig bei BMW: Anhänger-Stabilitätskontrolle.

Durch die innovative Anhänger-Stabilitätskontrolle eignet sich der X3 ideal als komfortable, sichere und traktionsstarke Zugmaschine für Anhänger. Das System bietet zusätzliche Sicherheit gegen gefährliche Instabilitäten, die sich zu unkontrollierbarem Schleudern aufschaukeln und damit zum Unfall führen können. Immerhin kann der X3 2.5i bis zu 1800 kg schwere Anhänger ziehen, die beiden Dreiliter-Varianten sogar bis zu 2 000 kg.

Jedes Fahrzeug mit Anhänger ist fahrdynamisch betrachtet ein relativ schwingungsgefährdetes System, dessen Pendelneigung mit der Geschwindigkeit zunimmt. Bei schweren Anhängern kann es bereits bei relativ geringen Geschwindigkeiten passieren, dass sich ein schlingerndes Gespann nicht mehr beruhigt, wenn nicht sofort eingegriffen wird. Die Anhänger-Stabilisierungskontrolle erkennt gefährliches Pendeln und führt durch schnelles Abbremsen des Zugfahrzeuges (und über die Auflaufbremse auch des Anhängers) das Gespann wieder in den stabilen und sicheren Fahrzustand. Die Anhänger-Stabilisierungskontrolle erkennt einen Anhänger sobald die Stromversorgung des Hängers mit dem Fahrzeug verbunden ist. Sie wird dadurch in Bereitschaft versetzt und kann ab einer Geschwindigkeit von 65 km/h eingreifen.

Realisiert wird diese Funktion über Beobachtung des Giergeschwindigkeits_signals, das dem DSC-Steuergerät die Rotationsbewegung des Fahrzeugs übermittelt. Der Verlauf dieses Signals wird permanent überwacht. Ein pendelndes Gespann zeigt dabei einen typischen Signalverlauf, der vom Steuergerät erkannt wird. Bei Überschreiten bestimmter Grenzwerte wird an allen vier Rädern ohne Zutun des Fahrers Bremsdruck für eine Verzögerung von 2,5 bis 4 m/s² aufgebaut. Gleichzeitig wird das Motormoment kurzfristig auf ein Minimum reduziert. Durch die rasche Geschwindigkeitsabnahme beruhigt sich das Gespann in kurzer Zeit.

Der Einsatz der Anhänger-Stabilisierungskontrolle wird durch Blinken der DSC/xDrive-Kontrollleuchte angezeigt. Das System ist Bestandteil von DSC. Wird DSC ausgeschaltet, ist auch die Anhänger-Stabilitätskontrolle deaktiviert.
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Viele Grüße Hermann

"Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und die menschliche Dummheit, aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher."Albert Einstein
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