Система полного привода 4matic принцип работы

Система полного привода 4MATIC Как работает?

MB 4 matic

4 матик мерседес дополнительная опция управления автомобилем. Без которой не обойтись на дороге зимой и в условиях нестабильного дорожного покрытия. Mercedes оснащенный полным приводом поможет добраться из пункта А в пункт Б вовремя, и не прибегая к услугам эвакуатора в случае, если машина попала в снегопад.

История(I)

4матик работает по принципу распределения крутящей силы мотора отдельно на каждую ось машины. Технология 4матик сконструирована фирмой Мерседес вместе с Стейр Даймлер Паш, компанией, которая собирала Гелендвагены в Австрии. Управление четырьмя колесами сразу работает в паре с АКП. Опция доступна для седанов, хэтчбэков, внедорожных и коммерческих машин (Вито и Виано).

В конце 2016 г Мерседес Бенц запустила в серийную продажу систему 4матик плюс. Здесь появилась возможность отключить привод на 4 колеса и подключить его только на 2 задних.

История 4 матик состоит из 5 сменившихся серий. Первые прототипы системы 4matic появились в 1904 г и были тестированы Паулем Даймлером. Первый грузовой малотоннажный автомобиль был выпущен в 1907 г. Масштабный выпуск автомобилей, оснащенных управлением 4-мя колесами начался с 1951 г с грузовика для фермеров Unimog.

Официально 4 матик был представлен компанией Мерседес в Германии в 1985 г. Эта система была установлена на Мерседес *кабан* и 300Е в 124 кузове. Блокировка межосевого дифференциала направляет крутящее усилие 30% на переднюю ось машины и 70% на заднюю ось авто. Усилие силового агрегата делится на 2 задних колеса поровну. Передний дифференциал остался незанятым для увеличения стабильности и повышения характеристик безопасности автомобиля.

Муфты блокируют дифференциал, они включаются гидравлическим приводом. Система управляется бортовым компьютером снимает показания датчиков скорости, ABS и движений рулевым колесом.

В 80-ых система работала в трех режимах

1. 2 дифференциала отключены
2. межосевой дифференциал блокируется
3. все дифференциалы заблокированы

При нажатии педали тормоза с обоих дифференциалов блокировка снимается. Крутящий момент двигателя передававшийся на оси в соотношении 30/70 был ориентирован на быстрый и уверенный разгон автомобиля. Дрифтить когда подключены обе пары колес — невозможно.

История(II)

В конце 80-ых полный привод был доступен как опция для всех В124 с дизельными и бензиновыми моторами объёмом 2,6 и 3 литра. Вторая серия 4matic применялась на Mercedes в кузове В210 с конца 90-ых. Режим 4matic была в комплекте с незанятым дифференциалом, функция контроля тяги имитировала блокирование межосевого дифференциала. Система ЕТС контролировала, антипробуксовку. Функцией ЕТС оборудовались только автомобили с левым рулем.

Третья вариация режима 4matic появилась в 2002 г, и был представлена для кузовов В203, В211 и В220. Бортовой компьютер контролировал курсовую устойчивость и управлял тяговым усилием. Четвертый вариант системы 4 матик был установлен на автомобилях S класса с 2006г.

В 2014 г последнее поколение полного привода впервые было использовано на моделях

Привод является не постоянным, а подключаемым по необходимости, что значительно уменьшает расход топлива почти на 18%.
Система 4matic плюс установленная в кузове В213 АМГ, состоит из муфты с несколькими дисками, управляемая электроприводом, отключает силовое давление на переднюю колесную пару, когда это необходимо.

Как работает 4matic

Режим 4matic создана для бескомпромиссного движения по снегу, песку, льду и гравию. При ее использовании уменьшается крен на поворотах. Быстрее набирается разгон и хватает мощности мотора для буксировки прицепа или другого автомобиля. Система ЕСП и функция контроля тягового усилия силового агрегата работают как вспомогательные элементы полного привода.

Распределение крутящего момента программой ЕТС ориентируется на данные датчиков:

• АБС ( антипробуксовочной системы)
• функции поддержания постоянной скорости при спуске с горы

Затем она распределяет усилие на каждое колесо отдельно в условиях нестабильного дорожного покрытия.

3 серия

3-я серия привода на все 4 колеса распределяет момент для седанов и легких джипов в соотношении 40 на переднюю колесную пару и 60% крутящего момента на заднюю. Для внедорожников 50 на 50. Для бизнес класса и коммерческих автомобилей 45 на 55.Для седанов АМГ 33 на 67.

Система 4matic 3 серии работает в паре с: автоматической трансмиссией, карданным валом, распределяющим свое усилие на перед автомобиля, раздаточной коробки, передачей усилия карданного вала на заднюю колесную пару, первой передачей, переднего и заднего меж колёсного дифференциала, полуоси задних двух колес.

Раздаточная коробка выполняет главную функцию в системе полного привода мерседес бенц, она осуществляет распределение необходимого усилия крутящего момента силового агрегата автомобиля. Она управляет редуктором, который выполняет роль несимметричного межосевого дифференциала, шестеренками в форме цилиндров, и валами привода. Редуктор работает в паре с приводным валом. Задний вал приводится в действие при помощи солнечной шестерни. Передний вал пустой внутри. Он работает в паре с солнечной шестеренкой меньшего объёма и соединен с карданным валом передней оси.

4 серия

4 серия 4 матик функционирует вместе с цилиндрическим дифференциалом, он блокируется фрикционом с двумя дисками. Распределение крутящего момента двигателя 45% на переднюю ось и 55% на заднюю. При набирании скорости автомобилем, проезжающим дорогу, покрытую льдом. Блокировка межосевого дифференциала осуществляется фрикционом, который выравнивает и стабилизирует кузов мерседес.

Фрикцион может пробуксовывать в поворотах если разница в дифференциалах передней и задней оси машины превышает 45 ньютон/метров. Покрышки при этом не шлифуют дорожное покрытие. Такое управление в этот период выполняет функция 4ЕТС при помощи давления на тормозные диски.

в управлении кузовом мерседес в критических ситуациях добавляют крутящего момента силовому агрегату. 4 поколение полного привода впервые было установлено на кузов В204 мерседес.

5 серия

5 серия полного привода работает в паре с мотором, установленным в капоте поперек. 4 матик пятой серии подключается только по необходимости (что существенно экономит горючее). Если для прохождения определенного участка мерседесу достаточно привода на переднюю ось, то нет рациональности в использовании всего привода. При пробуксовке колес мгновенно подключается система управления всеми 4-мя колесами одновременно. Как только автомобиль стабилизировался электропривод отключает передачу крутящего момента на задние колеса. Полный привод стабилизирует крены кузова машины до того момента как вмешиваются вспомогательные системы ESP и 4ETS.

Блок управления PTU добавляет мощности на заднюю колесную пару. Он является частью АКП-робот 7-Г троник с двойным мокрым сцеплением. Этот блок небольшого размера, за счет этого снизился общий вес авто. При отсутствии критических и аварийных ситуация крутящий момент распределяется по осям пополам.

• При набирании скорости 60/40
• прохождении извилистой дороги 50/50
• потере сцепления с дорожным покрытием передней колесной пары 10/90
• при экстренном торможении 100/0

Так что же это такое 4matic?

Эта система полного привода повышающая стабильность движения при любых условиях езды и состоянии дороги даже при угрозе ДТП. Но нужно все время помнить о том, что даже самая умная дополнительная опция управления спортивным характером автомобиля с разгрузкой водителя в ежедневных и критических ситуациях. С большими плюсами в безопасности машины. С дополнительной тягой и стабильностью движения по нестабильному дорожному покрытию. 4 матик не может выйти за пределы физических границ.

Видео на YouTube:

Источник

Принцип работы системы полного привода 4Matic

Система полного привода 4Matic используется в конструкции, как автомобилей с повышенной проходимостью, так и легковых автомобилей. В сегодняшней статье мы поговорим об истории появления 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 следующий: в основе его конструкции лежит механический блокиратор дифференциалов. Управление совершается с помощью двух гидромуфт. Главным достоинством 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 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 функция 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.

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 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 Mercedes-Benz GL или Mercedes-Benz M.

Источник

4Matic — полный привод от компании Mercedes-Benz

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. 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.

Зачастую полноприводными считают внедорожники или кроссоверы, но сюда стоит отнести и легковые автомобили. Ранее уже рассказывали о полном приводе xDrive от BMW. 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.

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 Mercedes-Benz 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:

Источник