Система полного привода 4Matic используется в конструкции, как автомобилей с повышенной проходимостью, так и легковых автомобилей. В сегодняшней статье мы поговорим об истории появления данной системы и об ее разновидностях.
История
Большинство автолюбителей знают, что полноприводные системы появились сравнительно давно, и поначалу устанавливались вместе с МКПП. Однако система ПП 4Matic, разработчиком которой является компания Мерседес-Бенц, поддерживает сотрудничество только с АКПП.
4Matic 1 впервые была представлена в начале 1986 года. Ее установили на автомобиле Мерседес Е-класса W124, где она срабатывала автоматически.
Принцип действия системы следующий: в основе его конструкции лежит механический блокиратор дифференциалов. Управление совершается с помощью двух гидромуфт. Главным достоинством системы считается то, что при активации системы ABS, 4Matic автоматически отключается.
1997 год ознаменовался тем, что дебютировала полный привод второго поколения, которую впервые применили на Мерседес W210. Теперь полный привод стал постоянным. Этого удалось добить за счет установки дифференциалов свободного типа, которые блокируются посредством активации системы тягового усилия.
Дебют третьей модификации состоялся в 2002 году. Новинка, в отличие от предшественников, стала более востребованной, и ее начали устанавливать и в другие модели компании. Что касается системы привода, то она, как и в предыдущем варианте, постоянная. Что касается дифференциалов, то они также свободные. Регуляции системы проводится за счет системы курсовой устойчивости, контролирующей тяговую силу, и момент включения/отключения.
Система четвертой модификации впервые был продемонстрирован публике в 2006. Его испытали на автомобиле Мерседес S550. Несмотря на то, что система имела максимальную схожесть с предшественником, регулировалась она исключительно бортовым компьютером.
На данный момент, наиболее современной считается система пятой генерации. Новую систему начали задействовать в еще большем количестве моделей. Например, в 2013 году 4Matic 5 установили на CLA 45 AMG и GL550. Стоит отметить, что данная система полностью роботизированная, и в автоматическом режиме распределяет осевую нагрузку.
Стоит отметить, что инженеры компании уже начали работу над следующей версией, и обещают, что теперь контролировать систему ПП можно будет с помощью кнопок.
Особенности системы 4Matic
На данный момент наибольшей популярностью пользуется 3-е поколение. Основная причина этого кроется в сравнительно низкой стоимости и отличном качестве системы.
Набор системы ПП 4Matic включает в себя:
- АКПП;
- передняя и задняя ось с карданными передачами;
- раздаточная коробка;
- передний и задний дифференциал;
- полуоси задних колес;
- разноскоростные угловые шарниры.
Если проанализировать данный комплект, то можно сделать вывод, что 4Matic является действительно сложным механизмом, который, в связи со своими особенностями, не может работать с «механикой». Основным элементом считается раздаточная коробка, за счет которой распределяется крутящийся момент. Плюс ко всему, с ее помощью осуществляется объединение редуктора, приводного вала и цилиндрических шестерней.
Так как же устроена система полного привода 4Matic? Начнем с того, что приводной вал соединяется с редуктором, задняя ось которого получает вращательную силу от большой шестерни, или, как некоторые ее называют, солнечной. Передняя ось с одной стороны соединяется с шестерней меньшего размера, а с другой стороны – с карданной передачей, также за счет шестерней.
Принцип работы
Теперь более подробно говорим о системе ПП Мерседес 4Matic. Сразу стоит отметить, что пропорционально, осевая нагрузка распределяется следующим образом: 40% на 60%, с преимуществом на заднюю. Не нужно забывать, что функцию несимметричного межосевого дифференциала берет на себя планетарный редуктор. На некоторых моделях можно встретить немного другие показатели распределения: 45% на 55%.
Стоит отметить, что в автомобилях, которые оборудованы системой ПП и АКПП, отсутствует блокиратор межосевого и межколесного дифференциалов. За счет системы курсовой устойчивости автомобиля, системе контроля тягового усиления, антиблокировочной системе и антипробуксовочной системе, бортовой компьютер автоматически регулирует распределение крутящего момента.
Однако, разработчики сразу заявили, что автомобили, оборудованные системой полного привода 4Matic, потребляют больше топлива, нежели аналогичные модели с обычным оснащением. Если точнее, то уровень расхода топлива увеличивается на 0,4 литра на каждые 100 километров пути. На первый взгляд не так уж и много, но, если смотреть более масштабно, получается серьезная цифра.
Блокировка дифференциала осуществляется за счет активации системы ETS. Здесь такой же принцип работы, как и в электронном блокираторе. Нужный момент система автоматически срабатывает, и буксующее колесо притормаживается, и вместо него дополнительно нагружается колесо, у которого нормальное сцепление с дорожным покрытием.
За счет этих новшеств, автомобиль с системой ПП может похвастаться хорошей стартовой скоростью, стабильным движением по некачественному дорожному покрытию и отличной управляемостью.
Вывод
Система полного привода 4Matic является одной из наиболее популярных. На данный момент разработчики выпустили уже целых пять версий, которые не чувствуют серьезной конкуренции.
Изначально, система разрабатывалась для ограниченного количества моделей, но, со временем их число выросло.
Наибольшим спросом пользуется система 3-го поколения. Это в первую очередь связано с тем, что именно вначале 2000-ых начался резкий подъем немецкого концерна Мерседес. Для того, чтобы удовлетворить потребности рынка, компания резко повысила продуктивность, и снизила стоимость автомобилей.
По итогу можно сказать, что система не особо сложная, тем не менее очень хорошая и прекрасно себя показывает на внедорожниках, например, таких как или .
Видео
Система полного привода 4 matic была полностью разработана специалистами автомобильного концерна Mercedes-Benz.
4 matic что значит?
Автомашина оснащена трансмиссией 4 matic, что значит, в случае, если задние ведущие колеса забуксовали, то крутящий момент перераспределяется на колеса передней оси. Такая работа системы полного привода 4matic происходит благодаря изменению центральной электронной системой автомобиля через гидравлический привод степени взаимодействия дисков сцепления. После чего происходит постепенное перераспределение крутящего момента на ось, имеющую лучший контакт колес с дорожным покрытием. Как показала практика, система полного привода 4matic обладает существенными преимуществами по сравнению с другими системами заднего либо переднего привода. Однако при этом имеет достаточно сложную конструкцию и высокую стоимость.
Так к чему же это я?
В бизнесе в наше время многим приходится тяжело. Это конечно в 99% завязано на эмоциональном фоне, но все же. Взлеты, падения, конкуренция, санкции, курсы валют и т.д. список можно продолжать до бесконечности.
А причем тут 4 matic?
Как вы уже успели заметить у меня сайт называется , и я хочу чтоб все у вас и у меня в жизни было как в системе полного привода этой машины! Ведь бизнес это, на много больше чем, просто “семечками на рынке торговать”, вы должны контролировать много рабочих процессов. Что то у вас получается лучше, что то хуже, что то вообще не работает. На начальных этапах развития – это нормально, многие даже всю жизнь так живут. Но когда вы начинаете масштабироваться, вы попросту не сможете за всем уследить, и вам чтоб преодолеть эту планку вам нужно ! Тогда вы сможете как танк ехать по любой местности, зная что у вас сильная команда и работает все как “система полного привода”, вам не зачем будет смотреть назад, ведь вы едите очень быстро вперед.
Полный привод 4Matic от Mercedes-Benz устанавливается как на внедорожники, так и на легковые автомобили. Расскажем о истории появления полного привода этой компании, принципе работы и разновидностях.
Содержание статьи:
Зачастую полноприводными считают внедорожники или кроссоверы, но сюда стоит отнести и легковые автомобили. Ранее уже рассказывали о полном приводе . Как настоящий конкурент у Mercedes-Benz так же есть такая система полного привода 4Matic.
История создания полного привода
Ранее мы наводили примеры полного привода, где разнообразие использование систем начинало свою историю с примитивных механических до современных автоматических, управляемых бортовым компьютером.
Но в компании Mercedes-Benz есть один нюанс, полны привод 4Matic устанавливается только с автоматической коробкой передач и никакой механики.
Первое поколение системы 4Matic берет свое начало с 1986 года, впервые было установлено на автомобиль Mercedes-Benz E-Class (W124). Полный привод в автомобиле подключается автоматически.
Привод устроен на основе механической блокировки межосевого и межколесного заднего дифференциалов. Управляется привод с помощью гидравлических двух муфт. Плюсом является то, что при срабатывании системы ABS полный привод отключается автоматически.
Второе поколение берет свое начало с 1997 года, и устанавливается на E-Class W210. Полный привод является постоянным, а межколесный и межосевой дифференциалы свободного типа. Блокировка дифференциалов происходит с помощью системы, которая контролирует тяговые усилия.
Третье поколение стартовало в 2002 году и расширили диапазон автомобилей Mercedes-Benz на которые будут установлена система 4Matic. Привод все так же остался постоянным. Межосевой и межколесные дифференциалы свободные. Благодаря вспомогательным системам курсовой устойчивости осуществляется контроль за движением автомобиля. Как результат ведется контроль за тяговой силой и надобностью включения полного привода или его отключения.
Четвертое поколение было представлено в 2006 году на основе автомобиля S550. Привод был аналогичный предыдущему, но управлялся полностью под системой интеллекта автомобиля.
Пятое поколение 4Matic взяло под свое крыло большой список автомобилей включая разные классы и серии автомобилей. В 2013 году копания Mercedes презентовала CLA 45 AMG и GL550, на которые была установлена роботизированная система полного привода. Водителю не нужно выбирать, когда и как включать полный привод. Система сама решает, как передавать нагрузку и на какую ось. Инженеры решили отдать управление на проходимость интеллектуальной системе.
На этом инженеры компании Mercedes не останавливаются и обещают сделать обновленную систему полного привода 4Matic, где управление коробкой передач и полным приводом осуществляется при нажатии кнопок, а не привычного рычага кпп.
Как устроена система 4Matic
Чаще всего сейчас встречаются автомобили с 4Matic третьего поколения, так как доступны в цене и распространенные. В набор этого поколения полного привода входит автоматическая коробка передач, карданные передачи задней и передней оси, раздаточная коробка, межколесный дифференциал задней и передней оси, главную передачу, полуоси задних колес, приводные валы с шарнирами равных скоростей угловых.
Такой сложный набор говорит о том, что вся система 4Matic эта очень сложный механизм, а управление на основе механической коробки передач никак бы не могло осуществиться. Главным элементом 4Matic является раздаточная коробка, она распределяет крутящий момент бесступенчатым методом на оси автомобиля. Так же она объединяет планетарный сдвоенный редуктор, приводные валы и шестерни цилиндрические.
Так как же устроена система 4Matic, вал привода соединен с водило планетарного редуктора, в свою очередь вращаться вал привода задней оси начинает от шестерни большего диаметра или по-другому её называют солнечной. Вал оси переднего привода полный, соединен с шестерню меньшего диаметра с одной стороны, так же называемую солнечной, с другой стороны с помощью шестеренок с карданной передачей на переднюю ось.
Принцип работы полного привода Mercedes
Распределение нагрузки между осями приходится 40% на переднюю ось и 60% на заднюю. Функцию несимметричного дифференциала межосевого выполняет планетарный редуктор. На некоторых моделях распределение может быть 45% на переднюю и 55% на заднюю ось.
При использовании автоматической коробки передач и системе полного привода 4Matic не предусмотрена блокировка межосевого и межколесного дифференциала. Благодаря системе контроля устойчивости автомобиля во время движения (ESP), и подконтрольной ей системе контроля тягового усиления (ETS), антиблокировку тормозов ABS и антипробуксовочную систему ASR бортовой компьютер сам решает, когда включать и как передавать крутящий момент на определенную ось.
Стоит помнить, что наличие такой системы в одной и той же модели автомобиля приведет к увеличения расхода топлива. Как заявляют инженеры, в автомобилях Mercedes-Benz S-Class расход увеличится как минимум на 0,4 л/100км.
Что касается блокировки дифференциала, то за это отвечает система ETS. Принцип работы аналогичный электронной блокировке. При её срабатывании межколесный блокируется, тем самым притормаживая буксующее колесо. В свою очередь увеличивая крутящий момент на колесо, у которого хорошее сцепление с дорогой. Благодаря такому равномерному и правильному распределения крутящего момента, достигается хороший разгон с места, ускорение при движении на плохой дороге и устойчивое управление.
Видео о принципе работы 4Matic от Mercedes-Benz:
Впервые представлена на Е-классе W124 в 1986 (1987?) году и была доступна на моделях с 2.6 и 3.0 литровыми 6-цилиндровыми бензиновыми и дизельными двигателями.
Подключение 4WD производилось электроникой автоматически по сигналам датчиков ABS и реализовывалось гидравлическими многодисковыми муфтами (блокировка межосевой муфты и заднего межколёсного дифференциала, передний дифференциал — открытый). При срабатывании системы ABS обе муфты размыкаются.
Имеет следующие режимы работы:
- 2WD, при котором ведущей была задняя ось, а передняя ось отключалась;
- 4WD с распределением 35/65 крутящего момента за счет переменной степени замыкания муфты (по другим данным, там все же был установлен дифференциал);
- 4WD с заблокированной межосевой муфтой и соотношением крутящего момента 50/50 (при необходимости система ASD также блокировала задний дифференциал).
Плюс: некоторая экономия топлива в режиме 2WD.
Минусы: невысокая эффективность 4WD on-demand, сложная и дорогая конструкция.
[свернуть]
Второе поколение 4Matic (W210 и W163, постоянный 4WD)
Раскрыть...
Реализовано на автомобиле Mercedes-Benz W210 E-class с 1997 года в качестве опции (только для леворульного варианта). В стандарте присутствовала на моделях M-класса (W163), запущенных в продажу с 1997 года, и на R-class. Устанавливалась только на леворульных версиях.
Представляет собой постоянный 4WD с тремя открытыми дифференциалами и имитацией их блокировки при помощи системы контроля тяги (технология 4ETS, 4-wheel Electronic Traction System). Распределение тяги 35/65 вперёд/назад через планетарную передачу.
Плюсы: простота конструкции, отличная адекватность и лучшая проходимость 4WD.
Минус: чуть больший расход топлива относительно 2WD на потери в трансмиссии (как минимум на 0,4 л/100км).
[свернуть]
Третье поколение 4Matic (W203, W211 и W220, постоянный 4WD)
Раскрыть...
Появилось в 2002 году на автомобилях С- (W203), Е- (W211) и S-классов (W220). Представляет собой развитие второго поколения за счет добавления электронных систем, что позволило повысить проходимость и адекватность/устойчивость автомобилей.
4WD — постоянный, все дифференциалы открытые. Имитация блокировок и вообще устойчивость автомобиля обеспечивается набором систем (стабилизации ESP, управления тяговым усилием 4ETS, антипробуксовки ASR, системой контроля при спуске DSR и конечно ABS).
Распределение тяги по осям:
- для легковых автомобилей (кроме W221) и кроссоверов - 40/60 (по другим данным — 35/65) перед/зад;
- для GL, ML и R-классов - 50/50 (симметричный);
- для S- и V-классов - 45/55;
- для Mercedes-AMG (система AMG Performance 4Matic), таких как E63 AMG, CLS63 AMG (Shooting Brake), S63 AMG (Coupe) - 33/67.
Полный привод 4Matic третьего поколения состоит из:
- автоматической коробки передач;
- раздаточной коробки;
- карданной передачи на переднюю ось;
- карданной передачи на заднюю ось;
- главной передачи и заднего межколесного дифференциала;
- главная передачи и переднего межколесного дифференциала;
- полуоси задних колес.
Центральным конструктивным элементом системы 4Matic является раздаточная коробка, бесступенчато распределяющая крутящий момент по осям автомобиля. Раздатка объединяет сдвоенный планетарный редуктор (выполняет в коробке функцию несимметричного межосевого дифференциала), цилиндрические шестерни, а также приводные валы. Приводной вал соединен с водилом планетарного редуктора. Вал привода задней оси вращается от солнечной шестерни большего диаметра. Вал привода передней оси полый, соединен с солнечной шестерней малого диаметра, с другой стороны с помощью цилиндрических шестерен соединен с карданной передачей передней оси.
1 - автоматическая коробка передач, 2 - раздаточная коробка, 3 - карданная передача привода передней оси, 4 - главная передача и передний межколесный дифференциал, 5 - приводные валы с шарнирами равных угловых скоростей, 6 - карданная передача привода задней оси
1 - приводной вал, 2 - вал привода задней оси, 3 - планетарный редуктор, 4 - цилиндрические шестерни, 5 - вал привода передней оси
[свернуть]
Четвертое поколение 4Matic (постоянный 4WD)
Раскрыть...
Было представлено на автомобиле S550 4Matic 2006 года, а затем на W204.
Является дальнейшим развитием 2-го и 3-го поколений на базе более продвинутой электроники. Использует цилиндрический дифференциал, «подблокированный» неуправляемым двухдисковым фрикционом, который распределяет подводимый крутящий момент между осями в пропорции 45/55 в пользу задних колёс. При разгоне на однородном скользком покрытии фрикцион блокирует межосевой дифференциал, добавляя автомобилю стабильности. В том случае, если разница крутящих моментов между передней и задней осями превышает 50 Нм, фрикцион пробуксовывает - например, в поворотах. Работу по управлению тягой обеспечивает система 4ETS при помощи рабочих тормозов. Системы ESP, ASR и 4ETS в новой системе откалиброваны таким образом, чтобы срабатывать как можно позже, что позволяет максимально реализовать мощность двигателя.
[свернуть]
Пятое поколение 4Matic (4WD on-demand)
Раскрыть...
Представлено в 2013 году на автомобилях CLA 45 AMG и Mercedes-Benz GL 500 и представляет собой 4WD on-demand (т.е. не постоянный, а подключаемый) на переднеприводной архитектуре с поперечно установленным спереди двигателем.
Передний и задний дифференциалы открытые, межосевой дифференциал отсутствует. Набор электронных систем тот же, имитация блокировок также обеспечивается 4ETS. Отбором мощности на заднюю ось занимается блок PTU (power take-off unit), встроенный в роботизированную коробку передач 7G-DCT с двойным сцеплением. PTU получился очень компактным, и он обладает общей с коробкой системой смазки, за счёт чего было сэкономлено 25% веса.
В нормальных условиях крутящий момент распределяется между передней и задней осями в пропорциях от 100/0 до 50/50. Так, при ускорении автомобиля с полной нагрузкой на скорости 50 км/ч соотношение изменяется на 60/40, при быстрых прохождениях поворотов становится 50/50, при потере сцепления с дорогой передних колёс - 10/90, в случае резкого торможения с ABS - 100/0. Перераспределение момента достигается за счет переменной степени сжатия межосевой муфты.
[свернуть]
Прочие варианты
Раскрыть...
ML
Постоянный 4WD с тремя свободными дифференциалами, имитация блокировок дифференциалов системой 4ETS. Срабатывает при скорости до 60 км/ч, и если необходимо работает до 80 км/ч. Раздаточная коробка Borg-Warner 44-06 с понижающей передачей 2,64:1, включаемой кнопкой. При включении пониженной передачи центральный дифференциал жестко блокируется.
G-class 461 …-1991
4WD part-time (жестко подключаемый), жёстко блокируемые вручную передний и задний дифференциалы.
G-class 463 1991-…
Постоянный 4WD с тремя дифференциалами и понижайкой 2.16:1. Дифференциалы жёстко блокируются кнопками на панели приборов, для включения блокировки требуется проехать несколько метров.
Система полного привода 4Matic, являющаяся официально зарегистрированным товарным знаком, была разработана несколько лет назад в компании Mercedes-Benz. В наши дни устанавливается на несколько моделей легковых автомобилей.
Транспортные средства, имеющие полный привод 4Matic комплектуются исключительно переключения передач.
Система полного привода 4Matic предназначена для придания автомобилю устойчивости на дороге и управляемости в любых ситуациях:
- во время начала движения,
- при прохождении поворотов, по заснеженному, обледеневшему или мокрому покрытию дороги,
- а также во время выполнения .
Система 4Matic передает от двигателя автомобиля крутящий момент на все колеса одновременно, но распределяет их в разной пропорции. Например:
- для всех легковых автомобилей за исключением S-class – 40% на передние и 60% на задние колеса;
- GL, R и ML-класс – 50/50;
- S-класс – 45/55.
Полный привод 4Matic обладает одной весьма интересной особенностью: теперь у автомобиля нет систем межколесных дифференциалов и межосевого дифференциала. Вместо этих систем установлена принципиально новая система Electronic Traction System (4ETS), которая управляет тяговым усилием.
Именно эта система не дает на скользком дорожном покрытии проскальзывать колесам автомобиля.
Как только колесо начинает пытаться проскользнуть, система 4ETS автоматически увеличивает крутящий момент одновременно на остальных колесах, которые с дорогой имеют хорошее сцепление. Поэтому автомобиль, оборудованный системой 4Matic, всегда с дорогой имеет хорошее сцепление и большой запас силы тяги.
Устройство 4Matic
В систему 4Matic входят следующие устройства:
- автоматическая коробка переключения передач;
- раздаточная коробка;
- карданная передача на переднюю ось;
- на заднюю ось;
- и задний межколесный дифференциал;
- главная передача и передний межколесный дифференциал;
- полуоси задних колес.
Схема системы полного привода 4Matic:
1 — автоматическая коробка передач; 2 — раздаточная коробка; 3 — карданная передача привода передней оси; 4 — главная передача и передний межколесный дифференциал; 5 — приводные валы с шарнирами равных угловых скоростей; 6 — карданная передача привода задней оси.
Центральный конструктивный элемент системы 4Matic – это раздаточная коробка, при помощи которой бесступенчато распределяется по осям автомобиля крутящий момент. Состоит раздаточная коробка из:
- приводного вала;
- вала привода задней оси;
- планетарного редуктора;
- цилиндрических шестерен;
- вала привода передней оси. Роль несимметричного межосевого дифференциала в раздаточной коробке выполняет планетарный редуктор.
Схема раздаточной коробки системы 4Matic:
1 — приводной вал; 2 — вал привода задней оси; 3 — планетарный редуктор; 4 — цилиндрические шестерни; 5 — вал привода передней оси.
Инновационная система ESP , которая полностью интегрирована в 4Matic, делает работу системы еще более эффективной. Так как система получает от множества датчиков полную информацию о том:
- с какой скоростью вращаются колеса;
- каков угол поворота управляемых колес;
- какова угловая скорость рыскания и поперечное ускорение.
Эти данные обсчитывает встроенный микропроцессор системы и делает траекторию движения автомобиля оптимальной.
Если курс был задан водителем, а автомобиль от него отклонился, то система 4Matic вмешивается в управление и корректирует величину крутящего момента или тормозной момент. Взаимодействие систем 4Matic и ESP является на сегодняшний день уникальным. Автомобиль всегда стабилен и движется по оптимальной траектории движения.
