Полный привод Mercedes-Benz. Полный привод Mercedes-Benz Что означает на мерседесе 4 matic

4matic — (производная от 4 WD и automatic ) фирменное название системы полного привода автомобилей Мерседес-Бенц. Является зарегистрированным товарным знаком. Технология разработана инженерами концерна Daimler AG при участии специалистов австрийского сборочного предприятия Steyr-Daimler-Puch, на мощностях которого производилась сборка легендарных автомобилей Mercedes G-класса. Система является передовой в плане технологичности и широты использования возможностей управляющей электроники.

История развития системы

Впервые концепция системы полного привода автомобилей Мерседес была представлена в 1985 году в рамках автосалона во Франкфурте. Однако в серийное производство она поступила лишь два года спустя.

Схема системы 4Matic на базе Mercedes-Benz W124 1984 года выпуска

I поколение

1987 год – система 4matic установлена на модель класса Е Mercedes-Benz W124. Межосевой и задний дифференциалы имели возможность жесткой блокировки. Блокировка переднего дифференциала отсутствовала по причине значительного ухудшения управляемости при ее использовании.

Система полного привода 4matic автоматически включалась при пробуксовке колес. Механические приводы блокировок дифференциалов приводились в действие посредством двух электронно управляемых гидравлических муфт. Отключение системы также происходило в автоматическом режиме, при срабатывании антиблокировочной системы тормозов.

Существовало три режима работы:

• Задний привод – 100%-я передача крутящего момента на заднюю ось, передняя отключена.
• Полный привод с распределением момента 35:65 для передней и задней оси.
• Полный привод с соотношением мощности по осям 50/50 с возможностью отключения блокировки заднего дифференциала.

II поколение

1997 год – применение модернизированной системы полного привода на модели Е-класса W210. Устанавливалась на заказ и исключительно на леворульные версии. В базовой комплектации присутствовала на модели W163 М-класса. Тип полного привода – постоянный. Изменения коснулись алгоритма включения блокировок. Стала применяться электронная имитация блокировки дифференциала под управлением антипробуксовочной системы, которая притормаживала проскальзывающее колесо, перераспределяя весь крутящий момент на противоположное. Отказ от традиционной жесткой блокировки дифференциалов — особенность и всех последующих генераций 4matic.

III поколение

2002 год – были внесены улучшения в алгоритм имитации блокировок свободных дифференциалов. Более эффективный контроль и управление осуществляется системой курсовой устойчивости при участии антипробуксовочной системы. Модели: W203 (С-класс), W211 (Е-класс), W220 (S-класс).

IV поколение

2006 год – очередное развитие система 4matic получила в составе модели S550. В качестве несимметричного центрального дифференциала стал использоваться планетарный редуктор. Распределение мощности по осям – 45:55.

Контроль сцепления колес с дорогой и управление системой осуществляет электроника, задействующая датчики систем активной безопасности. Полный привод — постоянный. Механизм взаимодействия элементов настроен оптимальным образом с целью сохранять максимум тяги и управляемости при сложных дорожных условиях.

V поколение

2013 год – эволюция коснулась конструкции и механизма распределения мощности. Последнее поколение 4matic устанавливается на переднеприводные автомобили с поперечной схемой расположения двигателя. Полный привод из постоянного стал подключаемым. При необходимости часть мощности перераспределяется на заднюю ось. Модели: CLA45 AMG, Mercedes-Benz GL500.

Основные элементы системы

• Автоматическая коробка передач.
• Раздаточная коробка с планетарным редуктором, выполняющим функцию межосевого дифференциала.
• Карданная передача.
• Передний свободный дифференциал.
• Задний свободный дифференциал.

Система 4matic работает только в паре с автоматической коробкой передач. Подразделяется на два вида:

• для легковых автомобилей;
• для внедорожников и микроавтобусов.

Принцип работы системы

Принцип работы основан на электронном управлении соотношением крутящего момента по осям и колесам автомобиля. Цель — обеспечить водителю контроль над машиной в сложных дорожных условиях. В современной системе 4matc, в качестве основного, используется привод на переднюю ось (до тех пор пока электроника считает это возможным без ухудшения показателей устойчивости и управляемости). Полный привод (подключение задней оси) задействуется при необходимости, например для стабилизации автомобиля в начале движения и резком торможении, для компенсации недостаточной поворачиваемости и т.д. Своевременное перераспределение крутящего момента помогает эффективнее управлять курсовой устойчивостью автомобиля.

В работе 4matic принимают участие следующие системы:

• система курсовой устойчивости;
• антиблокировочная система тормозов;
• антипробуксовочная система;
• система помощи при спуске.

Благодаря выверенному алгоритму взаимодействия электронных и механических составляющих, полный привод мгновенно приводится в действие при необходимости и так же быстро отключается. Решение принимает электроника на основании сигналов, считываемых многочисленными датчиками. В остальное время при нормальных дорожных условиях автомобиль передвигается в переднеприводном режиме. Этим достигается экономия топлива, снижение нагрузки на элементы трансмиссии и ее долговечность. На сегодняшний день 4matic – одна из самых передовых систем полного привода по показателям комфорта управления и активной безопасности автомобиля.

(function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || ; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-136785-1", renderTo: "yandex_rtb_R-A-136785-1", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script"); s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks");

Что такое 4MATIC в автомобилях Mercedes-Benz?

Нередко можно столкнуться с мнением, что при наличии полного привода автомобиль можно автоматически считать внедорожником. Это конечно не совсем так, но все же нагрузка, распределенная на все колеса, без сомнения в разы улучшает конечную проходимость.

Если дословно расшифровывать аббревиатуру 4matic, то получим определение 4 Wheel Drive and Automatic. Говоря по-русски, так обозначается то, что на машине установлен полный привод. Практически всегда идет совместная установка с коробкой автомат. На наших машинах примерно то же самое обозначает маркировка 4Х4.

Представляет собой довольно сложную систему, затрагивающую большинство узлов автомобиля (обе оси, раздаточная коробка, дифференциалы, полуоси, шарниры приводных валов). Вся эта конструкция объединена с автоматической коробкой (механика попросту не справится).

Благодаря долгосрочному тестированию, были выяснены необходимые параметры передачи нагрузки на колеса для разных классов автомобилей.

Современная система 4matic предоставляет наиболее оптимальные варианты:

• Легковые. Для этого класса основная нагрузка (65%) уходит на заднюю пару колес, а оставшиеся 35% распределяются на передние;
• Паркетник или внедорожник. В этих категориях распределяется абсолютно равномерно (по 50%);
• Люксовые модели. Здесь разброс между передними и задними колесами минимален (55% уходит на задние, а 45% на передние).

На данный момент разработка концерна Mercedes-Benz претерпела целый ряд улучшений и модернизаций:

Продолжаю рассказывать про непонятные аббревиатуры на различных моделях автомобилей, и так уж получилось, что и эта подробная статья будет про Мерседес (в первой ). Однако сегодня мы будем говорить о таком понятии как 4 MATIC. Такую надпись можно найти на некоторых модификациях концерна, например GL, ML, да и даже на С-классе. Так это же это обозначает и для чего наносится на кузов? Читайте дальше …

Для начала небольшое определение.

4 MATIC (Фирматик) – это обозначение полного привода на автомобилях мерседес. Если расшифровать эту надпись, то получается — 4 Wheel Drive and Automatic – привод на 4 колеса и автоматическая трансмиссия.

Как видите это почти обозначение 4 Х 4 на наших отечественных автомобилях, с одной лишь разницей, что применяется автоматическая трансмиссия, а у мерседесов она может быть гидротрансформаторный автомат, либо робот.

Три поколения 4 MATIC

НА заре появления этой системы, а было это 1986 году совместными инженерами Mercedes-Benz и Steyr-Daimler-Puch, была изобретено первое поколение этого привода.

Первое поколение

Впервые установили на модель W124 (современный E-class), именно здесь впервые применили полный привод и автомат. Нужно отметить, что здесь не было постоянного полного привода, а был так называемый «подключаемый». Все 4 колеса включались при помощи блокировки межосевого и заднего межколесных дифференциалов. А вот электроника первого поколения 4 MATIC управляла двумя гидравлическими муфтами. Сразу выявились первые плюсы и минусы устройтсва.

Плюсы :

• Когда не было нужды в полном приводе, работал только задний мост, что экономило топливо.
• Соответственно увеличивался ресурс конструкции.
• Муфты были сделаны из высокопрочных материалов, что при пробуксовки колес практически их не стирало.

Минусы :

• Подключаемый привод оказался не таким эффективным по сравнению с постоянным.
• Внедорожные способности были мягко сказать не внушительными.
• Конструкция получилась сложная и очень дорогая, при поломке нужно было хорошо раскошелиться.

Поэтому инженеры Мерседес работали над вторым поколением, которое в итоге очень сильно отличалось от первого.

Второе поколение

Позже в 1997 году на модели W210 презентовали второе поколение 4 MATIC. Эта система получилась более прочной и производительной, отличий было масса.

• Это постоянный полный привод, а не автоматически подключаемый.
• Дифференциалы (межосевой и межколесный) уже не комплектовались механическими блокировками. Здесь была впервые установлена система контроля тяговых усилий 4ETS (Electronic Traction System), которая вообще практически исключает блокировки.

Какие преимущества это дало?

• Конструкция упростилась, а поэтому ремонт был дешевле.
• Постоянный привод делал свое дело, независимо от пробуксовки колес, то есть чувствовал себя уверенно и на сухой дороге и на бездорожье.
• Внедорожные характеристики намного улучшились (опять же если не брать легковые автомобили, здесь все 4 колеса давали уверенность на трассе при обгонах, поворотах и т.д.)
• Прекрасная работа с автоматической трансмиссией.

В общем, конструкция удалась, это была своего рода «работа над ошибками», и теперь впредь 4MATIC будет только «постоянноприводной».

Недостатки – их не много, если только учесть что расход топлива вырос по сравнению с первым поколением, да и износ теперь идет всей конструкции, то есть она всегда постоянно работает. Однако как заверяют инженеры Мерседес – ресурс здесь действительно большой.

Третье поколение

Появляется в 2002 году, сразу на большом количестве автомобилей C, E, и S класса. Разработчики не стали отказываться от удачной второй версии, а сделали ее «умнее», заставили трудиться «4ETS» вместе с такой системой как «ESP».

Суть очень проста – сейчас в конструкции начинают применять так называемые свободные дифференциалы, которые работаю в купе с электронной системой ESP. Контроль над дорогой и бездорожьем сейчас практически полный:

При пробуксовке одного колеса, система начинает его «стопорить», передавая повышенный на другие колеса, которые находятся в лучшем зацеплении.

Плюсы такой системы на лицо – проходимость увеличилась примерно на 30 – 40%. Также вырос контроль над дорогой в условиях больших скоростей (заносы, резкие повороты и т.д.). Нужно отметить, что 4 MATIC удостоен множества наград.

Распределение крутящего момента

Важно отметить, что этот привод может автоматически настраиваться и передавать неодинаковый крутящий момент на колеса.

Так например — легковые машины (кроме люксового S-класса) имеют соотношение примерно 35/65. 35% идет на передние колеса, а вот 65% на задние.

Внедорожники (паркетники) GL, ML и R класс имеют равное соотношение 50% на 50%.

Люксовые автомобили (S-classe) – настраиваются на соотношение 45% (передние) и 55% (задние).

Такое соотношение крутящего момента выверено многими испытаниями, а также структурой и особенностями кузова. Именно такие показатели делают машины устойчивее, безопаснее и комфортнее в управлении.

Сейчас небольшое видео, смотрим.

ВИДЕО

Система полного привода 4Matic является разработкой Mercedes-Benz и устанавливается на некоторые модели легковых автомобилей. Название 4Matic – зарегистрированный товарный знак. Трансмиссия автомобилей с системой 4Matic имеет только автоматическую коробку передач .

История системы полного привода 4Matic включает три поколения:

Система полного привода 4Matic последнего поколения включает автоматическую коробку передач, раздаточную коробку, карданные передачи привода передней и задней оси, главную передачу и межколесный дифференциал передней и задней оси, приводные валы с шарнирами равных угловых скоростей, полуоси задних колес.

Центральным конструктивным элементом системы 4Matic является раздаточная коробка , которая осуществляет бесступенчатое распределение крутящего момента по осям автомобиля. Раздаточная коробка объединяет сдвоенный планетарный редуктор, цилиндрические шестерни, а также приводные валы.

Планетарный редуктор выполняет в коробке функцию несимметричного межосевого дифференциала. Передача крутящего момента происходит таким образом, что на переднюю ось приходится 40% его номинальной величины, на заднюю ось – 60% (на некоторых моделях это соотношение 45:55).

Приводной вал соединен с водило 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.

В системе 4Matic не предусмотрено блокировок межосевого и межколесных дифференциалов. Автоматический контроль устойчивости при движении автомобиля обеспечивает система курсовой устойчивости ESP , которая включает систему контроля тягового усилия ETS, антипробуксовочную систему ASR и антиблокировочную систему тормозов ABS .

Система ETS (Electric Traction System) по конструкции аналогична электронной блокировке дифференциала . При срабатывании система симулирует блокировку межколесных дифференциалов путем подтормаживания буксующих колес. При этом крутящий момент на колесе с лучшим сцеплением увеличивается, чем достигается уверенный разгон с места, ускорение на дорогах с плохим покрытием, т.е., устойчивое управление автомобилем в сложных условиях.

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.