В этой статье мы познакомимся с системой полного привода 4matic. Речь пойдёт о Mercedes-Benz, о её уникальной разработке полного привода для своих моделей автомобилей.
4matic. Как оттачивалось совершенство…
На самом деле инженеры из Mercedes-Benz вложили в само название «4matic» весь смысл этой технологии, хотя, не зная об этом, догадаться было бы трудно.
Оказывается, расшифровывается так — 4 Wheel Drive and Automatic, что в дословном переводе на русский язык значит: «четыре ведущих колеса и автоматическая трансмиссия».
В отличие от, например, аналогичной технологии , «мерседесовская» система 4matic не всегда имела честный полный привод и поначалу передняя ось подключалась только при необходимости – так было на первом поколении 4matic, представленном в 1986 году.
Спустя более десяти лет кропотливых разработок штутгартские инженеры представили второе поколение своей полноприводной системы 4matic. В ней были учтены недостатки прошлых лет и, что главное, четыре колеса были подключены к двигателю постоянно.
Понятное дело, что немцы на этом не успокоились и принялись и дальше дорабатывать своё творение, в результате чего в 2002 году мир увидел отточенное до мелочей и интеллектуальное третье поколение 4matic. Но совершенству нет пределов – в 2006 и 2013 года привод 4matic обновился опять, и, как обещают, в Mercedes, работы над ним будут продолжаться и дальше.
Штутгартские инженерные изыски
Считается, что чаще всего на рынке встречается третье поколение привода 4matic, его строение и рассмотрим. Система состоит из таких основных частей:
- автоматическая коробка передач;
- раздаточная коробка (раздатка);
- карданные валы, приводящие в движение переднюю и заднюю ось;
- межколёсные дифференциалы и главные передачи;
- полуоси задних колёс;
- приводные валы с шарнирами равных угловых скоростей.
Главную скрипку в этом ансамбле играет раздаточная коробка. Именно она руководит распределением крутящего момента двигателя по осям – как правило, 60% момента приходится на заднюю и 40% на переднюю.
Внутри раздатки спрятан планетарный редуктор, к водилу которого подсоединён приводной вал мотора, а к солнечным шестерням разного диаметра валы, передающие вращение на оси автомобиля.
Интересной особенностью технологии 4matic является отсутствие привычных для полноприводных систем межосевых и межколёсных блокировок дифференциалов. Эти функции, если можно так сказать, симулируются различными электронными помощниками, к примеру, ETS (контроль тягового усилия) , который, по сути, выполняет работу классического дифференциала.
Происходит это при помощи подтормаживания пробуксовывающих колёс и передачи крутящего момента колёсам, имеющим нормальное сцепление с дорогой.
Помимо ETS, штутгартские инженеры используют в полноприводной системе третьего поколения технологию ESP (курсовая устойчивость) , ASR (антипробуксовочная система) и, конечно же, ABS (антиблокировочная система) .
Все они отвечают за устойчивое поведения автомобиля и повышение уровня безопасности.
Теперь, друзья, мы с вами знаем, как устроена фирменная полноприводная система 4matic от компании Mercedes-Benz.
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:
Поколение, автомобили |
Характеристика привода |
1 поколение (с 1986 года) Е-класс (тип 124) |
полный привод подключаемый автоматически, механические блокировки межосевого и заднего межколесного дифференциалов, управление приводом с помощью двух гидравлических муфт, при срабатывании системы ABS отключение полного привода |
2 поколение (с 1997 года) Е-класс (тип 210) |
постоянный полный привод, межосевой и межколесные дифференциалы свободного типа, блокировка межколесных дифференциалов симулируется с помощью системы контроля тягового усилия |
3 поколение (с 2002 года) С-класс (тип 203) Е-класс (тип 211) S-класс (тип 220) |
постоянный полный привод, межосевой и межколесные дифференциалы свободного типа, контроль за движением с помощью системы курсовой устойчивости, включающей систему контроля тягового усилия |
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.
* Реальный цвет автомобиля и оснащение могут отличаться от показанного на изображении
Мощный и экономичный двигатель, который устанавливается на Mercedes GLC 250 4MATIC, открывает для владельцев внедорожников новые возможности. Двухлитровый мотор расходует в смешанном цикле всего 6,5-7,1 л/100 км, что для класса SUV является превосходным показателем. Динамика тоже на высоте: мощность двигателя составляет 211 л.с., максимальная скорость — 222 км/ч, а время разгона до 100 км/ч — 7,3 с.
GLC 250 4MATIC отличается продуманным оснащением: уже в базовой версии внедорожника имеются многочисленные электронные системы, повышающие комфорт от вождения и безопасность. Постоянный полный привод 4MATIC гарантирует оптимальное сцепление, какими бы ни были дорожные условия. Ощутить себя за рулем спорткара поможет 9-ступенчатая АКПП 9G-TRONIC.
Посетите салон дилера и пройдите тест-драйв
Технологические системы (базовая комплектация)
- АКП 9G-TRONIC, селектор АКП DIRECT и подрулевые переключатели передач DIRECT
- DYNAMIC с пятью режимами движения
- Функция ECO Start/Stop
- Ходовая часть AGILITY CONTROL с селективной системой амортизации
- ADAPTIVE BRAKE с функцией HOLD, функцией облегчения трогания с места на подъеме, предварительным наращиванием тормозного усилия и функцией просушки тормозов в сырую погоду
- Система распознавания усталости водителя ATTENTION ASSIST
- Aнтиблокировочная система (ABS)
- Защита пешеходов (активный капот)
- Коленная подушка безопасности для водителя + оконные подушки безопасности
- Система контроля давления воздуха в шинах
- Электрический стояночный тормоз с автоматическим выключением при трогании с места
- Электронная система стабилизации движения (ESP® ) с функцией противодействия боковому ветру
- Мультимедийная система с возможностью доступа в Интернет с мультимедийным дисплеем (17,8 cм) Audio 20 USB + динамики с системой Frontbass - 5 шт.
- Система аварийного вызова "Мерседес-Бенц"
Технические характеристики
Габаритные размеры
*Количество автомобилей ограничено. Специальная цена действительна при сдаче в Trade-in автомобиля «Мерседес-Бенц» или другого премиального бренда, оформлении полиса КАСКО и кредита в «Мерседес-Бенц Банк Рус». На автомобилях возможно установлено дополнительное оборудование
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 в Австрии. Управление четырьмя колесами сразу работает в паре с АКП. Опция доступна для седанов, хэтчбэков, внедорожных и коммерческих машин ( и ).
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 * * и . 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
- 2 дифференциала отключены
- межосевой дифференциал блокируется
- 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 с дизельными и бензиновыми моторами объёмом 2,6 и 3 литра. Вторая серия 4matic применялась на Mercedes в кузове 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 , и . Бортовой компьютер контролировал курсовую устойчивость и управлял тяговым усилием. Четвертый вариант системы 4 матик был установлен на автомобилях с 2006г.
В 2014 г последнее поколение полного привода впервые было использовано на моделях
- CLA 45
- GL 500
Привод является не постоянным, а подключаемым по необходимости, что значительно уменьшает расход топлива почти на 18%.
Система 4matic плюс установленная в кузове , 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 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.
Стабилизационные функции:
в управлении кузовом мерседес в критических ситуациях добавляют крутящего момента силовому агрегату. 4 поколение полного привода впервые было установлено на кузов 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:
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.
