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.
Схема планетарного редуктора Мерседес S-класса 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.
Элементы системы 4Matic 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.
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
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 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:
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.
Многие автомобилисты расценивают полный привод как синоним вездепроходимости авто. Не секрет, что распределение тяги на четыре колеса увеличивает сцепления автомобиля с дорогой, тем самым уменьшая возможность пробуксовки, а также увеличивая управляемость, курсовую устойчивость машины даже на скользких дорогах.
Полный привод от Мерседес
До восьмидесятых годов прошлого века полный привод не на внедорожниках, а на простых легковушках расценивался как некий технический курьез.
Полноприводная трансмиссия - это не только дополнительные узлы конструкции, которые прибавляют веса авто, но и система, которая делает автомобиль шумным, чувствительным к разным вибрациям.
Полный привод требует определенных средств на обслуживание, а увеличение веса авто и механические потери дополнительных узлов приводят к не экономичности сравнительно с подобными машинами на одну ось.
Разработчики компания Мерседес решили отказаться от услуг давнего партнера и изобрели собственный полный привод, так как сочли данную разработку делом очень серьезным.
Комплекс постоянного полного привода Мерседес 4 Matic (Форматик), который подключается когда это необходимо, смог обеспечить максимальное сцепление колес машины с обледеневшей, заснеженной, мокрой и плохой дорогой.
Возможности и преимущества 4 Matic :
- поддержание максимальной безопасности, благодаря постоянной активности системы, что обеспечивает моментальную реакцию на сложные условия;
- гармоничная связка Форматика с двигателем, коробкой передач обеспечивают отличную динамику авто;
- высокая эффективность 4 Matic, благодаря использованию дополнительных электронных систем, которые обеспечивают рекордное использование тяги, поддержание устойчивости авто;
- уникальная способность сохранения тягового усилия.
Принцип работы 4 Matic на первый взгляд достаточно прост, где ведущими стали задние колеса на хорошей дороге. Ну а в случае пробуксовки умная автоматика посылает сигнал на главный компьютер, который включает многодисковое сцепление, перераспределяя крутящий момент на передние колеса. Как показывает практика, данная система оказалась не хуже полноценной полноприводной трансмиссии, единственный минус которой, пожалуй, высокая стоимость и достаточно сложная конструкция.
Новое поколение 4 Matic от Мерседес
В 2013 году разработчики Мерседес представили миру новое пятое поколения системы 4 Matic с различными вариациями исполнения полноприводной трансмиссии.
Очередное поколение 4 Matic от производителей Мерседес представляет собой совершенно новую конструкцию. Если раньше мощность задней оси передавалась на переднюю часть, то теперь принцип работы подключаемого Форматика несколько иной.
Сами разработчики расценивают свое произведение как выход на новый уровень. И гордятся тем, что смогли добиться оптимального соотношения использования энергии, динамики и безопасности. Пятая версия является не заменой, а дополнением к предыдущим версиям Форматиков.
В нормальных условиях автомобиль двигается исключительно на экономичном переднем приводе. В случае попадания в сложные условия система автоматически перебрасывает крутящий момент на задние колеса, при выходе из которых переброс мощности происходит в обратном направлении за считанные минуты.
Новая полноприводная система имеет следующие преимущества :
- уменьшенный вес системы;
- высокий КПД;
- высокая экономичность.
В условиях недостаточной либо избыточной поворачиваемости, то есть если автомобиль не вписывается в повороты, либо его заносит, тяговой момент распределяется так, чтобы добиться максимальной стабилизации машины на дороге. В случае неэффективности принятых мер используется адаптивная электронная система стабилизации либо система управления тягой в комплексе с системой Форматик для максимального удержания авто на нужной траектории.
Новый привод стал очередным дополнением к предыдущим вариантам исполнения 4 Matic. Теперь для каждого класса будет свой оптимальный вариант привода 4х4, начиная от CLA и заканчивая внедорожниками. Новая структура Форматика призвана обеспечить максимальную экономию энергии в комплексе с отличной динамикой, высокой безопасностью.
