Jak działa 4matic. Wyrafinowana inżynieria Stuttgartu

Jak działa 4matic. Wyrafinowana inżynieria Stuttgartu

Napęd na wszystkie koła 4Matic znajduje zastosowanie w konstrukcji zarówno pojazdów terenowych, jak i samochodów osobowych. W dzisiejszym artykule porozmawiamy o historii powstania tego systemu i jego odmianach.

Fabuła

Większość kierowców wie, że układy napędu na wszystkie koła pojawiły się stosunkowo dawno temu i początkowo były instalowane wraz z manualną skrzynią biegów. Jednak system przekładni 4Matic, opracowany przez Mercedes-Benz, współpracuje tylko z automatycznymi skrzyniami biegów.

4Matic 1 został po raz pierwszy wprowadzony na początku 1986 roku. Został zainstalowany w samochodzie Mercedes E-klasa W124, gdzie działał automatycznie.

Zasada działania systemu jest następująca: jego konstrukcja oparta jest na mechanicznej blokadzie mechanizmu różnicowego. Sterowanie odbywa się za pomocą dwóch sprzęgieł hydraulicznych. Główną zaletą systemu jest to, że po aktywacji systemu ABS 4Matic automatycznie się wyłącza.


Rok 1997 upłynął pod znakiem debiutu napędu na wszystkie koła drugiej generacji, który po raz pierwszy zastosowano w Mercedesie W210. Teraz napęd na wszystkie koła stał się trwały. Osiągnięto to poprzez zainstalowanie mechanizmów różnicowych typu swobodnego, które są blokowane przez aktywację układu trakcji.

Debiut trzeciej modyfikacji miał miejsce w 2002 roku. Nowość, w przeciwieństwie do swoich poprzedników, stała się bardziej poszukiwana i zaczęli ją instalować w innych modelach firmy. Jeśli chodzi o układ napędowy, jest on, podobnie jak w poprzedniej wersji, stały. Jeśli chodzi o różnice, są one również bezpłatne. Regulacja systemu odbywa się poprzez system stabilności kursu walutowego, który kontroluje siłę pociągową oraz moment załączenia/wyłączenia.

Czwarty system modyfikacji został po raz pierwszy zademonstrowany publicznie w 2006 roku. Został przetestowany na samochodzie Mercedes S550. Pomimo faktu, że system miał maksymalne podobieństwo do swojego poprzednika, był regulowany wyłącznie przez komputer pokładowy.


W tej chwili system piątej generacji jest uważany za najnowocześniejszy. Nowy system zaczął być stosowany w jeszcze większej liczbie modeli. Na przykład w 2013 roku 4Matic 5 został zainstalowany w CLA 45 AMG i GL550. Należy zauważyć, że system ten jest w pełni zrobotyzowany i automatycznie rozkłada obciążenie osiowe.

Warto odnotować, że inżynierowie firmy rozpoczęli już prace nad kolejną wersją i obiecują, że teraz będzie można sterować systemem PP za pomocą przycisków.

Cechy systemu 4Matic


W tej chwili najpopularniejsza jest 3. generacja. Głównym tego powodem jest stosunkowo niski koszt i doskonała jakość systemu.

W skład zestawu systemu 4Matic PP wchodzą:

  • automatyczna skrzynia;
  • oś przednia i tylna z przekładniami Cardana;
  • skrzynia rozdzielcza;
  • przedni i tylny mechanizm różnicowy;
  • półosie tylnych kół;
  • wielobiegowe przeguby kątowe.

Analizując ten zestaw, możemy stwierdzić, że 4Matic to naprawdę skomplikowany mechanizm, który ze względu na swoje cechy nie może współpracować z „mechaniką”. Głównym elementem jest skrzynia rozdzielcza, dzięki której rozkłada się moment obrotowy. Dodatkowo za jego pomocą skrzynia biegów, wał napędowy i koła zębate czołowe są połączone.

Jak działa napęd na wszystkie koła 4Matic? Na początek wał napędowy jest połączony ze skrzynią biegów, której tylna oś otrzymuje moc obrotową od dużego koła zębatego lub, jak to niektórzy nazywają, koła słonecznego. Przednia oś połączona jest z jednej strony z mniejszą przekładnią, a z drugiej strony z napędem kardana, również za sprawą przełożeń.

Zasada działania


Teraz mówimy bardziej szczegółowo o systemie oprogramowania Mercedes 4Matic. Od razu należy zauważyć, że proporcjonalnie obciążenie osiowe rozkłada się w następujący sposób: 40% do 60%, z przewagą tyłu. Nie zapominajmy, że funkcję asymetrycznego centralnego mechanizmu różnicowego przejmuje przekładnia planetarna. W niektórych modelach można znaleźć nieco inne współczynniki dystrybucji: od 45% do 55%.

Warto zauważyć, że w samochodach wyposażonych w PP i automatyczną skrzynię biegów nie ma blokady mechanizmu różnicowego międzyosiowego i międzyosiowego. Dzięki systemowi kontroli stabilności pojazdu, systemowi kontroli trakcji, systemowi przeciwblokującemu i systemowi kontroli trakcji, komputer pokładowy automatycznie dostosowuje rozkład momentu obrotowego.


Jednak twórcy od razu stwierdzili, że samochody wyposażone w napęd na wszystkie koła 4Matic zużywają więcej paliwa niż podobne modele z konwencjonalnym wyposażeniem. Dokładniej, poziom zużycia paliwa wzrasta o 0,4 litra na każde 100 kilometrów. Na pierwszy rzut oka nie tak bardzo, ale jeśli spojrzeć na to w większej skali, okazuje się, że to poważna postać.

Blokada mechanizmu różnicowego jest realizowana poprzez aktywację systemu ETS. Oto ta sama zasada działania, co w blokerze elektronicznym. System automatycznie uruchamia wymagany moment, a ślizgające się koło jest hamowane, a zamiast tego dodatkowo obciążane jest koło, które ma normalną przyczepność do nawierzchni.

Dzięki tym innowacjom samochód z systemem PP może pochwalić się dobrą prędkością startową, stabilnym poruszaniem się po kiepskiej jakości nawierzchni oraz doskonałymi właściwościami jezdnymi.

Wniosek


Napęd na wszystkie koła 4Matic jest jednym z najpopularniejszych. Na ten moment twórcy wypuścili już aż pięć wersji, które nie czują poważnej konkurencji.

Początkowo system został opracowany dla ograniczonej liczby modeli, ale z czasem ich liczba wzrosła.

Największym popytem cieszy się system trzeciej generacji. Wynika to przede wszystkim z faktu, że na początku 2000 roku rozpoczął się gwałtowny wzrost niemieckiego koncernu Mercedes. Aby sprostać potrzebom rynku, firma radykalnie zwiększyła wydajność i obniżyła koszty samochodów.

W rezultacie można powiedzieć, że system nie jest szczególnie skomplikowany, niemniej jednak jest bardzo dobry i doskonale sprawdza się w SUV-ach, takich jak lub.

Wideo

System napędu na wszystkie koła 4Matic, który jest oficjalnie zarejestrowanym znakiem towarowym, został opracowany kilka lat temu przez Mercedes-Benz, a dziś jest montowany w kilku modelach samochodów osobowych. Samochody z napędem na wszystkie koła 4Matic są wyposażone wyłącznie w zmianę biegów.

Napęd na wszystkie koła 4Matic został zaprojektowany, aby zapewnić pojazdowi przyczepność i kontrolę we wszystkich sytuacjach: podczas ruszania, pokonywania zakrętów, na zaśnieżonych, oblodzonych lub mokrych nawierzchniach, a także podczas wykonywania.

System 4Matic przenosi moment obrotowy z silnika samochodu na wszystkie koła jednocześnie, ale rozdziela je w różnych proporcjach. Na przykład:

  • dla wszystkich samochodów z wyjątkiem klasy S - 40% na przednie koła i 60% na tylne koła;
  • klasa GL, R i ML - 50/50;
  • Klasa S - 45/55.

Napęd na wszystkie koła 4Matic ma jedną bardzo interesującą cechę: teraz samochód nie ma międzyosiowych układów różnicowych i centralnego mechanizmu różnicowego. Zamiast tych systemów instalowany jest zasadniczo nowy elektroniczny system trakcji (4ETS), który kontroluje trakcję. To właśnie ten system zapobiega ślizganiu się kół samochodu na śliskich nawierzchniach.

Gdy tylko koło zacznie się ślizgać, system 4ETS automatycznie zwiększa moment obrotowy, jednocześnie na pozostałych kołach, które dobrze trzymają się drogi. Dlatego samochód wyposażony w system 4Matic zawsze ma dobrą przyczepność i duży zapas trakcji.

Urządzenie 4Matic

W skład systemu 4Matic wchodzą następujące urządzenia:

  1. automatyczna skrzynia;
  2. skrzynia rozdzielcza;
  3. przekładnia kardana na przednią oś;
  4. na tylnej osi;
  5. i tylny mechanizm różnicowy międzyosiowy;
  6. główny bieg i przedni mechanizm różnicowy;
  7. osie kół tylnych.

Schemat układu napędu na wszystkie koła 4Matic:
1 - automatyczna skrzynia biegów; 2 - skrzynia rozdzielcza; 3 - napęd kardana przedniej osi; 4 - główny bieg i przedni mechanizm różnicowy międzyosiowy; 5 - wały napędowe z przegubami homokinetycznymi; 6 - tylna oś kardana.

Centralnym elementem konstrukcyjnym systemu 4Matic jest skrzynia rozdzielcza, za pomocą której moment obrotowy jest rozkładany w nieskończoność wzdłuż osi pojazdu. Skrzynka rozdzielcza składa się z:

  • wał napędowy;
  • wał napędowy tylnej osi;
  • przekładnia planetarna;
  • cylindryczne koła zębate;
  • wał napędowy przedniej osi. Rolę asymetrycznego środkowego mechanizmu różnicowego w skrzyni rozdzielczej pełni przekładnia planetarna.

Schemat skrzynki rozdzielczej systemu 4Matic:
1 - wał napędowy; 2 - wał napędowy tylnej osi; 3 - przekładnia planetarna; 4 - cylindryczne koła zębate; 5 - wał napędowy przedniej osi.

Innowacyjny system ESP, który jest w pełni zintegrowany z 4Matic, sprawia, że ​​system jest jeszcze bardziej wydajny. Ponieważ system otrzymuje z różnych czujników pełną informację o tym, jak szybko obracają się koła, jaki jest kąt obrotu kół kierowanych, jaka jest prędkość kątowa odchylenia i przyspieszenie boczne. Dane te są obliczane przez wbudowany mikroprocesor systemu i sprawiają, że trajektoria samochodu jest optymalna.

Jeśli kurs został ustawiony przez kierowcę, a samochód zboczył z niego, system 4Matic interweniuje i koryguje wielkość momentu obrotowego lub momentu hamowania. Współdziałanie systemów 4Matic i ESP jest dziś wyjątkowe. Samochód jest zawsze stabilny i porusza się po optymalnej trajektorii.

Wideo:

Wszystko. Powodzenia wszystkim na drodze!

Jeśli w kilku słowach odpowiesz na pytanie, co oznacza 4matic (4-kołowy automatyczny, firmatik), możesz powiedzieć, że jest to nazwa opatentowanego stałego napędu na wszystkie koła, który rozdziela przyczepność na wszystkie koła pojazdu. Bardziej szczegółowo znaczenie i możliwości jednostek pod tym skrótem rozważymy dalej.

System ten pozwala kontrolować prowadzenie samochodu na śliskiej i błotnistej nawierzchni, stabilizuje hamowanie, pokonywanie ostrych zakrętów, niebezpiecznych odcinków oraz zapobiega poślizgowi kół, redystrybuując moment roboczy z problematycznego mostu na elementy, które mają niezawodną przyczepność na drodze.

Technologia została opracowana przez inżynierów niemieckiego koncernu Daimler przy udziale specjalistów Mercedes-Benz. Inni producenci mają analogi omawianego systemu: Volkswagen - 4 ruchy, BMW - xDrive. Większość pojazdów firmatic jest wyposażona w automatyczne skrzynie biegów. System jest instalowany w modelach różnych klas i dzieli się na dwie grupy: do samochodów osobowych i jeepów.

Urządzenie i zasada działania

Co oznacza 4matic, możliwości systemu, jego opisy oraz okresy rozwoju przedstawiono poniżej. Rozważana konstrukcja działa synchronicznie z elektroniczną jednostką sterującą dynamiką pojazdu, co pozwala optymalnie dostosować aktywny moment na wszystkich 4 kołach, zwiększając przyczepność nawet przy zmieniającym się terenie.

Urządzenie najnowszej klasy „firmatik”:

  • Blok automatycznej skrzyni biegów i dystrybucji;
  • Komunikat kardana na obu osiach;
  • Główne koła zębate do mechanizmów różnicowych;
  • Osie kół tylnych.
Najważniejszą jednostką systemu 4matic jest jednostka transferu, która dokonuje płynnej transformacji siły skrętnej wzdłuż osi pojazdu. Ten blok zawiera również skrzynię biegów, koła zębate i wały napędowe.

Czwarta generacja omawianego układu wykorzystuje cylindryczny mechanizm różnicowy współpracujący ze sprzęgłem dwutarczowym. Taka konstrukcja umożliwia rozpędzanie samochodu na gładkiej, śliskiej nawierzchni, stabilizując stabilność pojazdu. Przy znacznej różnicy w roboczym momencie obrotowym przedniej i tylnej osi aktywowany jest elektroniczny układ sterowania, który pozwala wyraźnie „łapać” zakręty i zapobiegać poślizgowi kół.

4matic piątej generacji to najnowsze osiągnięcie w dziedzinie napędu na przednie koła z poprzecznie montowanym układem napędowym.

Zasada działania

  • System jest aktywowany wyłącznie na żądanie;
  • Jeśli warunki drogowe uniemożliwiają poruszanie się samochodu wyłącznie z napędem na przednie koła, moment obrotowy jest natychmiast przenoszony na tylną oś;
  • Po ustabilizowaniu się pojazdu ruch odbywa się w trybie standardowym;
  • Przystawka odbioru mocy, jeśli to konieczne, jest wykonywana przez specjalną jednostkę z udziałem sterowania elektronicznego;
  • W normalnych warunkach pracy moment obrotowy przekazywany jest na osie w proporcjach od 100/0 do 50/50.

Historia rozwoju

Początkowy rozwój systemu 4matic pojawił się w 1986 roku i był montowany na modelu podobnym do obecnej E-klasy. Konstrukcja - napęd wtykowy przez blokady mechanizmu różnicowego. Część elektroniczna pierwszej generacji działała na dwóch sprzęgłach hydraulicznych.

Obiektywnie do zalet tego systemu należą:

  • Oszczędność paliwa w przypadku wyłączenia napędu dodatkowego bez potrzeby;
  • Przyzwoity zasób roboczy systemu;
  • Złączki wykonane są z bardzo wytrzymałego materiału, który zapobiega ich zużyciu nawet przy silnym poślizgu.
  • Oczywiste wady pierwszej generacji były następujące:
  • Niska wydajność w porównaniu do napędu stałego;
  • Niska zdolność do pokonywania poważnych terenów;
  • Projekt jest złożony i kosztowny w naprawie.

Kolejna generacja firmatics została zaprezentowana przez deweloperów w 1997 roku. Głównymi różnicami w stosunku do poprzednika były następujące wskaźniki:

  • Niemożliwy do podłączenia stabilny napęd na wszystkie koła;
  • Zainstalowana elektroniczna kontrola trakcji 4 ETS, minimalizująca;
  • Projekt stał się łatwiejszy w obsłudze i naprawie;
  • Zwiększona charakterystyka zachowania w terenie;
  • Doskonała współpraca z automatyczną skrzynią biegów.
Przez wady można przypisać, że ze względu na ciągłą pracę urządzenia wzrosło zużycie paliwa i części.

Trzecia generacja rozważanego systemu jest znana od 2002 roku. Zastosowanie wolnych dyferencjałów w kompatybilności ze sterowaniem elektronicznym pozwoliło na uzyskanie maksymalnej stabilności na drodze. Podsumowując, co oznacza 4matic trzeciej generacji, możemy zauważyć zdolność tej konstrukcji do równomiernego przenoszenia momentu obrotowego z ślizgającego się koła na inne elementy, które mają niezawodną przyczepność do nawierzchni i zwiększenie drożności samochodu nawet o 40%. System ten jest wyposażony w samochody różnych klas.

(funkcja(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 („skrypt”); s = d.createElement („skrypt”); s.type = „text/javascript”; s.src = „//an.yandex.ru/system/context.js”; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); ))(this, this.document, „yandexContextAsyncCallbacks”);

Czym jest 4MATIC w pojazdach Mercedes-Benz?

Często można spotkać się z opinią, że z napędem na wszystkie koła samochód można automatycznie uznać za SUV-a. To oczywiście nie do końca prawda, ale mimo to obciążenie rozłożone na wszystkie koła bez wątpienia kilkukrotnie poprawia ostateczną zdolność przełajową.

Jeśli dosłownie rozszyfrujemy skrót 4matic, otrzymamy definicję 4 Wheel Drive i Automatic. Mówiąc po rosyjsku, oznacza to, że samochód ma napęd na cztery koła. Prawie zawsze istnieje wspólna instalacja z automatyczną skrzynią biegów. Na naszych maszynach oznaczenie 4X4 oznacza mniej więcej to samo.

Jest to dość złożony system, który wpływa na większość elementów pojazdu (obie osie, skrzynia rozdzielcza, mechanizmy różnicowe, półosie, przeguby półosi). Cała ta konstrukcja jest połączona z automatyczną skrzynią biegów (mechanika po prostu sobie nie radzi).

Dzięki długotrwałym testom doprecyzowano niezbędne parametry przenoszenia obciążenia na koła dla różnych klas pojazdów.

(funkcja(w, d, n, s, t) ( w[n] = w[n] || ; w[n].push(funkcja() ( Ya.Context.AdvManager.render(( blockId: "R-A-136785-3", renderTo: "yandex_rtb_R-A-136785-3", async: true )); )); t = d.getElementsByTagName („skrypt”); s = d.createElement („skrypt”); s.type = „text/javascript”; s.src = „//an.yandex.ru/system/context.js”; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); ))(this, this.document, „yandexContextAsyncCallbacks”);

Nowoczesny system 4matic zapewnia najbardziej optymalne opcje:

  • Samochody. W tej klasie główne obciążenie (65%) przypada na tylną parę kół, a pozostałe 35% na przód;
  • SUV lub SUV. W tych kategoriach rozkłada się absolutnie równomiernie (po 50%);
  • luksusowe modele. Tutaj rozpiętość między przednimi i tylnymi kołami jest minimalna (55% idzie na tył, a 45% na przód).

W tej chwili rozwój koncernu Mercedes-Benz przeszedł szereg ulepszeń i ulepszeń:


(funkcja(w, d, n, s, t) ( w[n] = w[n] || ; w[n].push(function() ( Ya.Context.AdvManager.render(( blockId: "R-A-136785-2", renderTo: "yandex_rtb_R-A-136785-2", async: true )); )); t = d.getElementsByTagName („skrypt”); s = d.createElement („skrypt”); s.type = „text/javascript”; s.src = „//an.yandex.ru/system/context.js”; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); ))(this, this.document, „yandexContextAsyncCallbacks”);

W części dotyczącej pytania, co oznacza 4matic? podane przez autora Użytkownik usunięty najlepszą odpowiedzią jest 4matic - to autorski projekt Mercedesa napędu na wszystkie koła, którego zasada działania jest następująca: na suchej nawierzchni napędem były tylne koła, a gdy się poślizgnęły, centralny komputer za pomocą napędu hydraulicznego włączał sprzęgło wielopłytkowe i redystrybuował moment obrotowy na przednie koła. Materiał, z którego wykonano okładziny cierne tarcz, nie boi się poślizgu, a właśnie dzięki poślizgowi może pracować sprzęgło wielopłytkowe stosowane w takich schematach. Układ elektroniczny poprzez napęd hydrauliczny zmienia stopień docisku tarcz do siebie, stopniowo przenosząc moment obrotowy na oś, której koła mają najlepszą przyczepność do drogi. Taka jednostka nazywa się sprzęgłem hydromechanicznym. W praktyce system 4MATIC działał nie gorzej, ale nie lepiej niż przekładnie z napędem na wszystkie koła konkurencji, a jego wysoki koszt i złożona konstrukcja były raczej minusem niż plusem.

Odpowiedź od Vlad[aktywny]
Napęd na cztery koła


Odpowiedź od El_chupacabra_XIII[guru]
napęd na cztery koła, jak to nazywają w Mercedesie



© 2023 globusks.ru - Naprawa i konserwacja samochodów dla początkujących