Фирменной полноприводной трансмиссии Audi quattro в этом году исполнилось 25 лет. А фирменной полноприводной трансмиссии BMW xDrive - два года. Какая из систем лучше и почему? Чтобы ответить на эти вопросы, мы свели нос к носу Audi A6 3.2 quattro и BMW 525Xi. Традиции против новаций, механика против электроники, симметричный полный привод против «изначально заднеприводного»… Битва концепций!
Поясним насчет концепций. Полный привод на всех автомобилях Audi с продольным расположением двигателя испокон веков - то бишь с 1980 года - отличался симметричным межосевым дифференциалом. То есть тяга от двигателя постоянно делилась между осями поровну, 50 на 50. За редким исключением, о котором поговорим позже, так устроены все автомобили Audi A4, A6, Allroad и A8 quattro. В том числе и A6 3.2 quattro, который мы взяли на этот тест.
Фирма BMW тоже делала полноприводные легковушки. Но в Мюнхене сразу избрали несколько иную концепцию - несимметричную. Уже у первой полноприводной «трешки» BMW 325iX образца 1985 года на переднюю ось подавалось только 38% крутящего момента, а на заднюю - 62%. И так были устроены все немногочисленные полноприводные автомобили BMW - вплоть до 2003 года, когда в Мюнхене вообще отказались от межосевого дифференциала и перешли на xDrive. Эта система еще более «несимметрична»: постоянный привод - только на задние колеса. А передок подключается с помощью многодисковой муфты автоматически, по решению электроники.
Изначально наши симпатии были на стороне quattro. Потому что за этой системой - четвертьвековой опыт, раллийные победы… Кроме того, дифференциал Torsen, который применяется на Audi, - это чисто механическое устройство. Его характеристики заданы раз и навсегда зуборезным станком. А вот xDrive… Что «зашито» в программе, управляющей муфтой? Когда и на сколько сожмутся ее фрикционы, сколько процентов тяги уйдет на передние колеса? Одним программистам ведомо.
В штатных режимах на асфальте полноприводная «пятерка» BMW ничем не отличается от заднеприводной. Боевой автомобиль! Острые реакции на управление, высокие пределы по боковым перегрузкам… На скорости не расслабишься. Да и комфорта недостает - подвеска BMW явно жестче, чем у Audi. Уже по дороге на полигон наметились четкие приоритеты: мюнхенская «пятерка» хороша для спортивно-ориентированных водителей, а «шестерка» из Ингольштадта с ее более заметными кренами и более мягкой подвеской - для всех остальных.
Дмитровский полигон встретил нас отсутствием снега. В ожидании нелетной погоды решили сделать стандартный цикл «асфальтовых» замеров - несмотря на различие в мощности между Audi (255 л.с.) и BMW (218 л.с.). Впрочем, «пятерка» проиграла в разгонной динамике немного - менее секунды времени набора «сотни». А по удобству управления тягой BMW выигрывает - «автомат» здесь традиционно более «скорострельный», чем на Audi.
И вот, наконец, долгожданный снег. Отключаем системы стабилизации, размечаем «скользкую» извилистую трассу - и вперед! Стрелка спидометра пляшет между отметками 40 и 140 км/ч, стрелка тахометра беснуется в верхней зоне шкалы…
В этих условиях Audi управляется сложнее.
Мы и раньше встречались с тем, что межосевой дифференциал Torsen на полноприводных Audi наделяет машину склонностью к сносу передка и неоднозначности реакций на изменение тяги. И теперь Audi A6 3.2 quattro только подтвердил наши наблюдения.
С одной стороны, у «шестерки» больший запас устойчивости. Это хорошо на прямой. Но если слишком быстро подлететь к скользкому виражу, то Audi начнет упрямиться и в любом случае сначала будет скользить передними колесами наружу поворота - и при сбросе газа, и при добавлении. Затем начнут скользить задние колеса - и машина уйдет в занос. Причем предугадать тот момент, когда снос сменится заносом, непросто.
Например, мы решаем «заправить» Audi в вираж тягой. Поворот руля, газ - машину сносит наружу. Но мы рассчитывали на это, поэтому прибавили газ заранее, просчитав длительность фазы сноса. И вот, наконец, плавно начинается желанный занос, который мы хотим использовать во благо - чтобы с его помощью «затянуть» автомобиль в поворот под тягой. Но не тут-то было! В какой-то момент машина встает поперек дороги. Обратное движение рулем, сброс газа - ситуация вновь под контролем. Но пройти вираж под тягой не получилось. Да и предсказать момент «провала» практически невозможно.
А если на входе в поворот тормозить двигателем? Опять нет однозначной реакции - сначала скольжение передних колес, а затем занос.
Поездив, мы, конечно, приноровились контролировать скольжения тягой и вести Audi в управляемом заносе. Но это оказалось непростым делом даже для водителей с огромным опытом.
А теперь - BMW.
Совсем другое дело! Во-первых, система xDrive настроена так, чтобы сохранить азартный заднеприводный характер поведения автомобиля. «Заправить» автомобиль в поворот труда не составляет. Не надо заранее провоцировать занос - достаточно просто сбросить газ на входе, и BMW без раздумий начнет скользить задними колесами. Занос развивается быстрее, чем на Audi, но если вовремя «подхватить» его тягой и рулем, то повороты можно проходить в контролируемых скольжениях - эффектно, быстро и с удовольствием. После двух-трех кругов по трассе пелена недоверия к электронному «икс-драйву» полностью рассеялась - система подключаемого полного привода логична и работает совершенно незаметно!
Правда, в скольжениях передок на BMW 525Xi «гребет» не столь активно, как хотелось бы, мало препятствуя заносу на выходе из поворота. Но даже при этом управлять «пятеркой» проще. Потому что ее поведение более однозначно. Если у Audi это цепочка «снос - плавный занос - резкий занос» (двойная смена характера), то у BMW на скользком покрытии ответ и на сброс газа, и на добавление тяги один - скольжение задних колес.
Наши впечатления подтвердил и секундомер - на BMW заснеженную трассу длиной около двух километров удается преодолеть на две секунды быстрее, чем на Audi. Причем влияние шин на этот результат минимально - оба автомобиля обуты в зимние нешипованные покрышки примерно одного уровня. Впрочем, успех BMW кроется не только в трансмиссии. Свою лепту вносит работа подвески - даже на скользком покрытии заметно, что Audi больше кренится в поворотах. Да и развесовка у BMW более благоприятна с точки зрения управляемости - 52:48 против 57:43 у Audi.
«А вообще зачем все это водителю седана бизнес-класса? - спросите вы. - Особенно если он не отключает систему стабилизации?»
Мы покатались и со включенной системой стабилизации. И даже через призму DSC или ESP прекрасно чувствуется, что BMW 525Xi охотнее входит в поворот и лучше держится на дуге, чем Audi A6! Потому что на это работают и развесовка, и настройка подвески, и - что особенно важно на льду и снегу - «заднеприводно ориентированный» полный привод.
Да здравствует xDrive?
Нам он нравится больше. Правда, предупреждаем нынешних и будущих владельцев полноприводных BMW: систему DSC cтоит отключать только тем, кто прошел специальные курсы и обладает устойчивыми навыками спортивного вождения задне- и полноприводных машин. Ведь при всей своей однозначности xDrive предполагает высокую, почти «заднеприводную» склонность к заносу, что требует быстрых и точных действий рулем и газом. А переходные процессы на этом автомобиле развиваются куда быстрее, чем на Audi, и не оставляют времени для раздумий.
Ну а традиционный привод Audi quattro с симметричным межосевым дифференциалом Torsen - это надежность в управлении, это активная безопасность, но… Даже в Ингольштадте чувствуют, что эта концепция несколько устарела. И поэтому последние «заряженные» модели Audi - RS4 и S8 - впервые в истории фирмы оснащаются несимметричным Торсеном с распределением тяги 40:60, как у первых полноприводных BMW. Лед тронулся?
Та еще выдалась погодка! Дождь хлестал остервенело, будто наверняка знал, что я тороплюсь. По федеральной трассе шириной по полосе в каждом направлении бежали потоки, собираясь в глубоких колеях, протоптанных тяжелыми грузовиками. Но матово-серый БМВ рвался сквозь разбушевавшуюся стихию подобно «Наутилусу» - вода окружала нас со всех сторон. Вцепившись неожиданно вспотевшими руками в руль, я пытался избежать колеи - но куда там! Взлетающие вдоль бортов фонтаны то и дело сигнализировали о том, что колеса попадали на импровизированные рельсы. Да только это не мешало 535-й вести себя совершенно предсказуемо и со святой покорностью повиноваться рулю.
Все дело в том, что электронная система управления полным приводом, каждую миллисекунду принимая сигналы от многочисленных датчиков, отслеживающих курсовую устойчивость, обрабатывает их и преобразует в команды дифференциалам и тормозам. Ее вмешательство в процесс управления совершенно незаметно - казалось, я сам так здорово разруливаю последствия аквапланирования и прочие напасти, которые с легкостью отправили бы любой другой автомобиль на обочину. Даже неожиданные воздушные удары от встречных грузовиков не сбивали «пятерку» с заданного курса - в ответ она лишь презрительно покачивала кузовом.
Постоянный полный привод «Икс-Драйв» способен передать до 100% крутящего момента на одну из осей. При первых же признаках недостаточной или избыточной поворачиваемости электроника принимает контрмеры, значительно опережая реакции водителя. Всеми четырьмя колесами автомобиль уверенно цепляется за дорогу, не допуская малейшей пробуксовки, и вся мощь 3-литровой турбо-«шестерки» без потерь преобразуется в стремительное движение, которому никакая погода не помеха.
В какой-то момент почудилось, что большего из машины не выжать, что вожделенный предел уже достигнут - но, как оказалось, я всего лишь подошел к черте своих возможностей, ограниченных отвратительной видимостью. И, почуяв брешь между двумя встречными грузовиками, машина с каким-то неприкрытым злорадством мне на это указала, задорно рванув на обгон и насмешливо порыкивая мотором.
Жестко компенсирующая возникающие в резких поворотах крены подвеска оказалась на высоте и в гонке по подмосковным колдобинам - в салоне царил полный комфорт. Лишь врезавшись в слой свежего покрытия, возвышающегося над выгрызенным асфальтом, тонкие шины и жесткие пружины не смогли смягчить удар, раскатом грома прокатившийся по стальному телу. Но я сам виноват - чай, не на тракторе едешь.
Подобная аквааэробика вряд ли окажется под силу заднеприводной версии - несмотря на все таланты ее управляющей электроники. Мало того, в технических характеристиках сказано: 535iХ на десятую доли секунды быстрее своей товарки с задними ведущими набирает сотню. Но лично для меня субъективные ощущения от общения с машиной важнее сухих цифр. Резко вбивая педаль газа в пол, я уже не чувствую себя Мюнхгаузеном верхом на ядре, хотя моя машина оборудована М-пакетом со спортивной настройкой подвески и аэродинамическим обвесом. Да, заднеприводные повадки, присущие всем баварским автомобилям, 535iХ в какой-то мере сохранила: в обычном режиме момент распределяется в пропорции 40:60. Но 60 - это все же не 100, а посему автомобилю явно не хватает той нервической утонченности, которая так идет его заднеприводной сестрице.
Данная система полного привода была разработана концерном БМВ и её можно отнести к системам постоянного полного привода. В зависимости от условий движение система может обеспечивать бесступенчатую, переменную и непрерывную передачу крутящего момента. Эта система устанавливается на спортивных внедорожниках и легковых автомобилях.
Насчитывается четыре поколения системы xDrive автомобилей :
1. Первое поколение - устанавливалось с 1985 года
, отношение передаваемого крутящего момента 37:63, имелась блокировка межосевого дифференциала и заднего межколёсного вискомуфтой.
2. Второе поколение - устанавливалась с 1991 года
, передаваемый крутящий момент в соотношении 36:64. Блокировка межосевого и заднего межколёсного дифференциалов многодисковой муфтой. Возможно перераспределение крутящего момента между осями от 0 до 100%.
3. Третье поколение - с 1999 года
, распределение крутящего момента в соотношении 38:62. Применялись межосевой и межколёсные дифференциалы свободных типов, возможно взаимодействие системы с системой курсовой устойчивости.
4. Четвёртое поколение - с 2003 года
, крутящий момент распределяется в соотношении 40:60. Возможно перераспределение крутящего момента между осями от 0 до 100%, электронная блокировка дифференциалов, взаимодействует с системой курсовой устойчивости.
В отличии от системы , основой для системы полного привода x Drive автомобилей послужила классическая заднеприводная трансмиссия. Распределение крутящего момента осуществляется «раздаткой». Она состоит из зубчатой передачи, которая управляется фрикционной муфтой. В трансмиссиях спортивных внедорожников вместо зубной передачи установлена цепная.
Схема раздаточной коробки
xDrive взаимодействует с системой курсовой устойчивости DSC. Также система включает в себе электронную блокировку дифференциалов, системы контроля тяги DTC и помощи при спуске HDC.
Взаимодействие xDrive и DSC обеспечивается системой интегрального управления ICM, также ею обеспечивается связь с системой активного рулевого управления AFS.
Принцип работы привода BMW xDrive
Работа системы xDrive определяется алгорифмом работы фрикционной муфты. Система имеет следующие режимы:
1. Старт с места
2. Езда с недостаточной и избыточной поворачиваемостью
3. Езда по скользким покрытиям
4. Парковка
Старт BMW с места - если условия нормальные, то фрикционная муфта замкнута, распределение крутящего момента в соотношении 40:60, это позволяет развить максимальную тягу при разгоне. При достижении 20 км/ч крутящий момент начинает распределяться в зависимости от условий движения.
Езда с избыточной поворачиваемостью (занос задней оси) - муфта замкнута с большей силой, на переднюю ось передаётся больше крутящего момента, BMW начинает вести себя как переднеприводный автомобиль
Современные BMW обзавелись полным приводом еще в 1985 году. Было это задолго до появления кроссоверов, поэтому баварцы опционно оснащали такой трансмиссией лишь 3‑ю и 5‑ю серии, которые получили дополнительную буковку х в индексе. К коробке передач приладили раздатку с межосевым дифференциалом, от которой шли приводы на переднюю и заднюю оси. В системах первых двух поколений (1985 и 1991 годы) различные по конструкции муфты блокировали межосевой и задний межколесные дифференциалы.
В 1999 году на рынок вышел кроссовер BMW X5, оснащенный полноприводной трансмиссией третьего поколения. Ее принципиальные отличия: все муфты упразднены, блокировку межколесных дифференциалов имитируют тормозные механизмы под контролем электроники, межосевой дифференциал и вовсе свободный.
А в 2003 году на компактном кроссовере X3 появился xDrive, который впоследствии прописался на всех полноприводных BMW. Система претерпела уже несколько модернизаций, но ее основа и принцип действия остались прежними.
ОСНОВА ОСНОВ
При всех нововведениях нынешний xDrive сохранил принципиальную архитектуру предшественников. Эффективнее распределять момент между осями помогает фрикционная муфта с электронным управлением, которая, по сути, заменила межосевой дифференциал и его блокировку. Кроме того, в арсенале «икс- Драйва» есть доставшаяся от первого Х5 электронная система, имитирующая блокировку межколесных дифференциалов (ADB-X): она прихватывает тормозными механизмами пробуксовывающее колесо, позволяя реализовать больший крутящий момент на другом.
Перераспределение момента между осями зависит от силы сжатия фрикционов муфты: по команде электроники они сжимаются или расходятся - в зависимости от ситуации. Сжатием фрикционов управляет серводвигатель. Хитрый рычаг (показан на схеме ниже, позиция 2) преобразует вращательное движение вала электромотора в свое осевое перемещение, которое и поджимает или разжимает фрикционы.
Когда муфта блокируется, часть крутящего момента снимается с задней оси и передается вперед - через раздаточную коробку с цепным или шестеренчатым приводом. Различия в конструкции обусловлены компоновкой центрального туннеля. В кроссоверах мéста больше, поэтому применяют агрегат с цепью, а на легковушках - более компактный вариант с шестернями.
BMW лукавит, называя трансмиссию xDrive постоянным полным приводом. В обычных режимах момент распределяется в соотношении 40:60 в пользу задней оси. При этом муфта почти полностью зажата (при полной блокировке обеспечивается жесткая связь между осями, момент делится поровну). Если же муфта распущена, то весь момент идет на заднюю ось. То есть фактически перед нами постоянный задний привод с автоматически подключаемой передней осью.
А вот еще один рекламный трюк. Производитель утверждает, что муфта может перекинуть вперед до 100% тяги. Это произойдет, если при полностью заблокированной муфте (обе оси жестко связаны) задние колеса повиснут в воздухе или окажутся на абсолютно скользком льду, а под передними будет сухой асфальт. Тогда на передней оси и впрямь можно реализовать 100% крутящего момента, ведь задние колеса не имеют сцепления с дорогой, то есть крутящий момент на них равен нулю. Но никакого волшебства в этом нет - балом правят законы физики, а не уникальная конструкция муфты. Эта задача по плечу любому дифференциалу с жесткой блокировкой. Кроме того, описанная ситуация в обычных условиях нереальна: даже если задние колеса окажутся на зеркальном льду, сцепление шин с покрытием, пусть очень незначительное, все же будет, а вместе с ним появится и незначительная доля передаваемого крутящего момента. А потому 100% на переднюю ось xDrive передать не сможет.
И все же xDrive действительно эффективен и при этом конструктивно прост. Его прекрасно дополняет электронная система курсовой устойчивости DSC, которая позволяет реализовать все достоинства полного привода: она улучшает динамику и управляемость, при этом заботится о безопасности и нисколько не ущемляет амбиций водителя.
ПЛАНОВАЯ МОДЕРНИЗАЦИЯ
С появлением в 2006 году второго поколения кроссовера X5 немного обновили и xDrive. Ограничились доработкой управляющей электроники, наделив систему курсовой устойчивости еще бóльшими правами.
До конструктивных изменений дело дошло спустя два года. На модели X6 в схему «икс-Драйва» внедрили активный задний дифференциал с электронным управлением DPC (Dynamic Performance Control). Он способен перераспределять момент между задними колесами - это избавляет автомобиль от недостаточной поворачиваемости и позволяет ему проходить повороты с большей скоростью, оставаясь на заданной водителем траектории.
У DPC предусмотрена бесступенчатая блокировка, вплоть до 100%. Конструктивно это реализовано добавлением двух планетарных передач и пары многодисковых фрикционных муфт, которыми управляют электроприводы. Впервые подобную схему продемонстрировал еще Mitsubishi Lancer Evolution VII. У BMW она доступна только на кроссоверах Х5 и Х6. Для младших моделей в качестве опции добавили ее упрощенный электронный аналог - Performance Control. Эта функция встроена в систему курсовой устойчивости: в повороте она подтормаживает внутреннее заднее колесо, чтобы добавить момента на внешнем.
Отсутствие других изменений в конструкции трансмиссии xDrive говорит о надежности системы. Представители BMW утверждают, что за все время своего существования серьезных проблем она не доставляла. По статистике, не считая сальников и пыльников приводов, чаще всего выходит из строя серводвигатель управления муфтой. Но происходит это ближе к 300 000 км пробега, а столько накатывает лишь каждый третий, а то и четвертый хозяин. К тому же расположение узла снаружи раздаточной коробки упрощает процедуру замены, да и цена моторчика невысока.
ГОРНЫЙ ЮБИЛЕЙ
В BMW решили отметить 15‑летний юбилей своей линейки кроссоверов большим пробегом по зимним дорогам Черногории. Маршрут не предусматривал бездорожья, но изобиловал горными серпантинами. Собственно, в таких условиях способности системы xDrive и должны раскрываться во всей красе.
Передо мной вся линейка кроссоверов, кроме младшего X1. Машины обуты в зимние нешипованные шины. Перепад температур между равнинной и горной частями маршрута - от небольшого минуса до +15 ºС.
Ограничителями в скорости езды по серпантинам были только здравый смысл и инстинкт самосохранения. Далеко не везде ширина дороги позволяет свободно разъехаться со встречными автомобилями, а большинство поворотов - слепые.
Скажу честно: долго ехать на пределе сцепных свойств шин было страшно и физически сложно. Но в этих условиях xDrive ни разу не заставил понервничать, а иногда и приятно удивлял. Старшие братья Х5 и Х6 с активным задним дифференциалом задорно ввинчивались в шпильки. В спортивном режиме система стабилизации позволяла немного похулиганить и под добавление газа выходить из шпилек боком. А в редких ходовых и открытых поворотах старшие «иксы» при увеличении скорости увереннее опирались внешними колесами, словно вираж превращался в профилированный.
Более сдержанные Х3 и Х4 меньше провоцировали на активную езду. Но Х3 все же смог порадовать в одной потенциально опасной ситуации.
Перед долгожданным открытым поворотом асфальт в зоне торможения был покрыт инеем. Педаль тормоза отчаянно вибрировала, а скорость падала пугающе медленно. Но экстренных мер предпринимать не пришлось: Х3 с запасом вписался в поворот, не потеряв устойчивости. Ну, спасибо xDrive!
Плата за свободу
Свободный (открытый) симметричный дифференциал имеет серьезный недостаток. Он всегда делит крутящий момент поровну. Когда одно колесо теряет сцепление с дорогой, другое останавливается. Для примера: если мы вывесим всего одно колесо на полноприводном автомобиле с тремя свободными дифференциалами в трансмиссии, оно будет беспомощно вращаться, а автомобиль не сдвинется с места. А чтобы машина поехала, применяют различные блокировки дифференциалов, чтобы передать часть момента на колесо (или колёса) с лучшим сцеплением: это самоблокирующиеся дифференциалы, различные муфты или их электронные имитаторы, которые работают под контролем системы курсовой устойчивости.
