Що таке 4 matic | Повний привід Mercedes-Benz

4matic - (похідна від 4 WD та auto matic) фірмову назву системи повного приводу автомобілів Мерседес-Бенц. Є зареєстрованим товарним знаком. Технологію розроблено інженерами концерну Daimler AG за участю фахівців австрійського складального підприємства Steyr-Daimler-Puch, на потужностях якого проводилося складання легендарних автомобілів Mercedes G-класу. Система є передовою у плані технологічності та широти використання можливостей керуючої електроніки.

Історія розвитку системи

Вперше концепція системи повного приводу автомобілів Mercedes була представлена ​​в 1985 році в рамках автосалону у Франкфурті. Однак у серійне виробництво вона надійшла лише через два роки.

Схема системи 4Matic на базі Mercedes-Benz W124 1984 випуску

I покоління

1987 - система 4matic встановлена ​​на модель класу Е Mercedes-Benz W124. Міжосьовий та задній диференціали мали можливість жорсткого блокування. Блокування переднього диференціала відсутнє через значне погіршення керованості при її використанні.

Система повного приводу 4matic автоматично вмикалася при пробуксуванні коліс. Механічні приводи блокувань диференціалів приводилися в дію за допомогою двох електронно керованих гідравлічних муфт. Відключення системи також відбувалося в автоматичному режимі при спрацьовуванні антиблокувальної системи гальм.

Існували три режими роботи:

• Задній привід - 100% передача крутного моменту на задню вісь, передня відключена.
• Повний привід з розподілом моменту 35:65 для передньої та задньої осі.
• Повний привід із співвідношенням потужності по осях 50/50 з можливістю відключення блокування заднього диференціала.

ІІ покоління

1997 - застосування модернізованої системи повного приводу на моделі Е-класу W210. Встановлювалася на замовлення і виключно на ліворульні версії. У базовій комплектації була присутня на моделі W163 М-класу. Тип повного приводу – незмінний. Зміни зачепили алгоритм включення блокувань. Стала застосовуватися електронна імітація блокування диференціала під управлінням антипробуксовальної системи, яка пригальмовувала колесо, що прослизає, перерозподіляючи весь крутний момент на протилежне. Відмова від традиційного жорсткого блокування диференціалів – особливість і всіх наступних генерацій 4matic.

ІІІ покоління

2002 рік – було внесено покращення в алгоритм імітації блокувань вільних диференціалів. Більш ефективний контроль та управління здійснюється системою курсової стійкості за участю антипробуксової системи. Моделі: W203 (С-клас), W211 (Е-клас), W220 (S-клас).

IV покоління

2006 - черговий розвиток система 4matic отримала у складі моделі S550. Як несиметричний центральний диференціал став використовуватися планетарний редуктор. Розподіл потужності по осях – 45:55.

Схема планетарного редуктора Мерседес S-класу

Контроль зчеплення коліс із дорогою та керування системою здійснює електроніка, що задіює датчики систем активної безпеки. Повний привід – постійний. Механізм взаємодії елементів налаштований оптимальним чином для збереження максимуму тяги і керованості при складних дорожніх умовах.

V покоління

2013 рік – еволюція торкнулася конструкції та механізму розподілу потужності. Останнє покоління 4matic встановлюється на передньопривідні автомобілі із поперечною схемою розташування двигуна. Повний привід з постійного став підключеним. За потреби частина потужності перерозподіляється на задню вісь. Моделі: CLA45 AMG, Mercedes-Benz GL500.

Основні елементи системи

• Автоматична коробка передач.
• Роздавальна коробка із планетарним редуктором, що виконує функцію міжосьового диференціалу.
• Карданна передача.
• Передній вільний диференціал.
• Задній вільний диференціал.

Елементи системи 4Matic

Система 4matic працює лише у парі з автоматичною коробкою передач. Поділяється на два види:

• для легкових автомобілів;
• для позашляховиків та мікроавтобусів.

Принцип роботи системи

Принцип роботи заснований на електронному управлінні співвідношенням моменту, що крутить, по осях і колесах автомобіля. Мета – забезпечити водієві контроль над машиною у складних дорожніх умовах. У сучасній системі 4matc, як основне, використовується привід на передню вісь (доки електроніка вважає це можливим без погіршення показників стійкості та керованості). Повний привід (підключення задньої осі) задіюється при необхідності, наприклад, для стабілізації автомобіля на початку руху і різкого гальмування, для компенсації недостатньої повертаності і т.д. Своєчасний перерозподіл моменту, що крутить, допомагає ефективніше керувати курсовою стійкістю автомобіля.

У роботі 4matic беруть участь такі системи:

• система курсової стійкості;
• антиблокувальна система гальм;
• антипробуксовочна система;
• система допомоги під час спуску.

Завдяки вивіреному алгоритму взаємодії електронних та механічних складових, повний привід миттєво приводиться в дію за необхідності і швидко відключається. Рішення приймає електроніка виходячи з сигналів, зчитуваних численними датчиками. В решту часу за нормальних дорожніх умов автомобіль пересувається в передньопривідному режимі. Цим досягається економія палива, зниження навантаження на елементи трансмісії та її довговічність. На сьогоднішній день 4matic – одна з найпередовіших систем повного приводу за показниками комфорту керування та активної безпеки автомобіля.

Продовжую розповідати про незрозумілі абревіатури на різних моделях автомобілів, і так уже вийшло, що ця докладна стаття буде про Мерседес (у першій). Однак сьогодні ми говоритимемо про таке поняття як 4 MATIC. Такий напис можна знайти на деяких модифікаціях концерну, наприклад, GL, ML, та й навіть на С-класі. Так це ж це означає і навіщо наноситься на кузов? Читайте далі…

Спочатку невелике визначення.

4 MATIC (Фірматик) - Це позначення повного приводу на автомобілях Мерседес. Якщо розшифрувати цей напис, то виходить – 4 Wheel Drive and Automatic – привід на 4 колеса та автоматична трансмісія.

Як бачите це майже позначення 4х4 на наших вітчизняних автомобілях, з однією лише різницею, що застосовується автоматична трансмісія, а у мерседесів вона може бути гідротрансформаторний автомат, або робот.

Три покоління 4MATIC

На зорі появи цієї системи, а було це 1986 спільними інженерами Mercedes-Benz і Steyr-Daimler-Puch, було винайдено перше покоління цього приводу.

Перше покоління

Вперше встановили на модель W124 (сучасний E-class), саме тут вперше застосували повний привід та автомат. Потрібно відзначити, що тут не було постійного повного приводу, а був так званий «підключається». Усі 4 колеса включалися за допомогою блокування міжосьового та заднього міжколісних диференціалів. А ось електроніка першого покоління 4 MATIC управляла двома гідравлічними муфтами. Відразу виявилися перші плюси та мінуси устрою.

Плюси :

• Коли не було потреби у повному приводі, працював лише задній міст, що заощаджувало паливо.
• Відповідно збільшувався ресурс конструкції.
• Муфти були виготовлені з високоміцних матеріалів, що при пробуксовуванні коліс практично їх не прало.

Мінуси :

• Привід, що підключається, виявився не таким ефективним порівняно з постійним.
• Позашляхові здібності були м'яко сказати не значними.
• Конструкція вийшла складна та дуже дорога, при поломці потрібно було добре розщедритися.

Тому інженери Мерседес працювали над другим поколінням, яке зрештою дуже відрізнялося від першого.

Друге покоління

Пізніше 1997 року на моделі W210 презентували друге покоління 4 MATIC. Ця система вийшла більш міцною та продуктивною, відмінностей було маса.

• Це постійний повний привід, а не підключається автоматично.
• Диференціали (міжосьовий та міжколісний) вже не комплектувалися механічними блокуваннями. Тут було вперше встановлено систему контролю тягових зусиль 4ETS (Electronic Traction System), яка взагалі практично виключає блокування.

Які переваги це дало?

• Конструкція спростилася, а тому ремонт був дешевшим.
• Постійний привід робив свою справу, незалежно від пробуксовування коліс, тобто відчував себе впевнено і на сухій дорозі, так і на бездоріжжі.
• Позашляхові характеристики набагато покращилися (знову ж таки якщо не брати легкові автомобілі, тут всі 4 колеса давали впевненість на трасі при обгонах, поворотах і т.д.)
• Прекрасна робота з автоматичною трансмісією.

Загалом, конструкція вдалася, це була свого роду «робота над помилками», і тепер надалі 4MATIC буде лише «постійнопривідною».

Недоліки – їх небагато, якщо тільки врахувати, що витрата палива зросла в порівнянні з першим поколінням, та й знос тепер іде всієї конструкції, тобто вона завжди постійно працює. Однак, як запевняють інженери Мерседес – ресурс тут справді великий.

Третє покоління

З'являється в 2002 році, відразу на великій кількості автомобілів C, E, S класу. Розробники не стали відмовлятися від вдалої другої версії, а зробили її «розумнішою», змусили працювати «4ETS» разом із такою системою як «ESP».

Суть дуже проста - зараз у конструкції починають застосовувати так звані вільні диференціали, які працюю в поєднанні з електронною системою ESP. Контроль над дорогою та бездоріжжям зараз практично повний:

При пробуксуванні одного колеса система починає його «стопорити», передаючи підвищений на інші колеса, які знаходяться в кращому зачепленні.

Плюси такої системи в наявності – прохідність збільшилася приблизно на 30 – 40%. Також зріс контроль над дорогою в умовах великих швидкостей (заноси, різкі повороти тощо). Слід зазначити, що 4 MATIC удостоєний безлічі нагород.

Розподіл моменту, що крутить

Цей привід може автоматично налаштовуватися і передавати неоднаковий крутний момент на колеса.

Так наприклад, легкові машини (крім люксового S-класу) мають співвідношення приблизно 35/65. 35% йде на передні колеса, а ось 65% на задні.

Позашляховики (паркетники) GL, ML та R клас мають рівне співвідношення 50% на 50%.

Люксові автомобілі (S-classe) – налаштовуються на співвідношення 45% (передні) та 55% (задні).

Таке співвідношення крутного моменту вивірено багатьма випробуваннями, а також структурою та особливостями кузова. Саме такі показники роблять машини стійкішими, безпечнішими та комфортнішими в управлінні.

Нині невелике відео, дивимося.

ВІДЕО

MB 4 matic

4 матик мерседес додаткова опція керування автомобілем. Без якої не обійтися на дорозі взимку та в умовах нестабільного дорожнього покриття. Mercedes, оснащений повним приводом, допоможе дістатися з пункту А в пункт Б вчасно, і не вдаючись до послуг евакуатора у випадку, якщо машина потрапила в снігопад.

Історія(I)

4матик працює за принципом розподілу крутної сили мотора окремо на кожну вісь машини. Технологія 4матик сконструйована фірмою «Мерседес» разом із Стейр Даймлер Паш, компанією, яка збирала в Австрії. Управління чотирма колесами одразу працює у парі з АКП. Опція доступна для седанів, хетчбеків, позашляхових та комерційних машин (і).

Наприкінці 2016 року Мерседес Бенц запустила в серійний продаж систему 4матик плюс. Тут з'явилася можливість відключити привід на 4 колеса та підключити його лише на 2 задніх.

Історія 4 матик складається з 5 серій, що змінилися. Перші прототипи системи 4matic з'явилися у 1904 р. і були тестовані Паулем Даймлером. Перший вантажний малотоннажний автомобіль був випущений в 1907 р. Масштабний випуск автомобілів, оснащених керуванням чотирма колесами почався з 1951 р. з вантажівки для фермерів Unimog.

Офіційно 4 матіки був представлений компанією Мерседес в Німеччині в 1985 р. Ця система була встановлена ​​на Мерседес * * і . Блокування міжосьового диференціала спрямовує зусилля, що крутить, 30% на передню вісь машини і 70% на задню вісь авто. Зусилля силового агрегату ділиться на 2 задніх колеса порівну. Передній диференціал залишився незайнятим для збільшення стабільності та підвищення характеристик безпеки автомобіля.

Муфти блокують диференціал, вони включаються гідравлічним приводом. Система керується бортовим комп'ютером знімає показання датчиків швидкості, ABS та рухів кермовим колесом.

У 80-х система працювала у трьох режимах

1. 2 диференціали відключені
2. міжосьовий диференціал блокується
3. всі диференціали заблоковані

При натисканні гальма педалі з обох диференціалів блокування знімається. Крутний момент двигуна, що передавався на осі у співвідношенні 30/70, був орієнтований на швидкий і впевнений розгін автомобіля. Дрифтити коли підключені обидві пари коліс – неможливо.

Історія(II)

Наприкінці 80-х повний привід був доступний як опція для всіх з дизельними та бензиновими моторами об'ємом 2,6 та 3 літри. Друга серія 4matic застосовувалася на Mercedes у кузові з кінця 90-х. Режим 4matic був у комплекті з незайнятим диференціалом, функція контролю тяги імітувала блокування міжосьового диференціалу. Система ЄТС контролювала, антипробуксування. Функцією ЄТС обладналися лише автомобілі з лівим кермом.

Третя варіація режиму 4matic з'явилася 2002 р, і було представлено для кузовів , і . Бортовий комп'ютер контролював курсову стійкість та керував тяговим зусиллям. Четвертий варіант системи 4 матик був встановлений на автомобілях з 2006р.

У 2014 році останнє покоління повного приводу вперше було використано на моделях.

• CLA 45
• GL 500

Привід є не постійним, а при необхідності, що значно зменшує витрату палива майже на 18%.
Система 4matic плюс встановлена ​​в кузові, складається з муфти з кількома дисками, керована електроприводом, відключає силовий тиск на передню колісну пару, коли це потрібно.

Як працює 4matic

Режим 4matic створений для безкомпромісного руху по снігу, піску, льоду та гравію. При її використанні зменшується крен на поворотах. Швидше набирається розгін і вистачає потужності двигуна для буксирування причепа або іншого автомобіля. Система ЕСП та функція контролю тягового зусилля силового агрегату працюють як допоміжні елементи повного приводу.

Розподіл моменту, що крутить, програмою ЕТС орієнтується на дані датчиків:

• АБС (антипробуксовувальні системи)
• функції підтримки постійної швидкості під час спуску з гори

Потім вона розподіляє зусилля кожне колесо окремо за умов нестабільного дорожнього покриття.

3 серія

3-я серія приводу на всі 4 колеса розподіляє момент для седанів та легких джипів у співвідношенні 40 на передню колісну пару та 60% крутного моменту на задню. Для позашляховиків 50 на 50. Для бізнес класу та комерційних автомобілів 45 на 55. Для седанів 33 на 67.

Система 4matic 3 серії працює в парі з: автоматичною трансмісією, карданним валом, що розподіляє своє зусилля на перед автомобіля, роздавальної коробки, передачею зусилля карданного валу на задню колісну пару, першою передачею, переднього та заднього між колісного диференціала, півосі задніх двох коліс.

Роздавальна коробка виконує головну функцію в системі повного приводу Мерседес Бенц, вона здійснює розподіл необхідного зусилля крутного моменту силового агрегату автомобіля. Вона керує редуктором, який виконує роль несиметричного міжосьового диференціала, шестернями у формі циліндрів та валами приводу. Редуктор працює у парі з приводним валом. Задній вал приводиться в дію за допомогою сонячної шестерні. Передній вал порожній усередині. Він працює в парі із сонячною шестернею меншого об'єму та з'єднаний з карданним валом передньої осі.

4 серія

4 серія 4 матик функціонує разом з циліндричним диференціалом, він блокується фрикціоном з двома дисками. Розподіл моменту, що крутить, двигуна 45% на передню вісь і 55% на задню. При набиранні швидкості автомобілем, що проїжджає дорогу, вкриту льодом. Блокування міжосьового диференціала здійснюється фрикціоном, який вирівнює та стабілізує кузов мерседес.

Фрикціон може пробуксовувати в поворотах, якщо різниця в диференціалах передньої та задньої осі машини перевищує 45 ньютон/метрів. Покришки не шліфують дорожнє покриття. Таке керування у цей період виконує функція 4ЕТС за допомогою тиску на гальмівні диски.

Стабілізаційні функції:

в управлінні кузовом мерседес в критичних ситуаціях додають моменту, що крутить, силовому агрегату. 4 покоління повного приводу вперше було встановлено на кузов Мерседес.

5 серія

5 серія повного приводу працює в парі з мотором, встановленим у капоті впоперек. 4 матик п'ятої серії підключається тільки за потребою (що суттєво економить пальне). Якщо для проходження певної ділянки мерседес достатньо приводу на передню вісь, то немає раціональності у використанні всього приводу. При пробуксовуванні коліс миттєво підключається система управління всіма чотирма колесами одночасно. Як тільки автомобіль стабілізувався електропривід відключає передачу моменту, що крутить, на задні колеса. Повний привід стабілізує крен кузова машини до того моменту, як втручаються допоміжні системи ESP і 4ETS.

Блок керування PTU додає потужності на задню колісну пару. Він є частиною АКП-робот 7-Г тронік із подвійним мокрим зчепленням. Цей блок невеликого розміру, за рахунок цього, знизилася загальна вага авто. За відсутності критичних і аварійних ситуація момент, що крутить, розподіляється по осях навпіл.

• При набиранні швидкості 60/40
• проходженні звивистої дороги 50/50
• втрати зчеплення з дорожнім покриттям передньої колісної пари 10/90
• при екстреному гальмуванні 100/0

Так що це таке 4matic?

Ця система повного приводу підвищує стабільність руху за будь-яких умов їзди та стану дороги навіть при загрозі ДТП. Але потрібно весь час пам'ятати про те, що навіть найрозумніша додаткова опція керування спортивним характером автомобіля з розвантаженням водія у щоденних та критичних ситуаціях. З великими плюсами у безпеці машини. З додатковою тягою та стабільністю руху по нестабільному дорожньому покриттю. 4 матик не може вийти за межі фізичних кордонів.

Відео на YouTube:

У цій статті ми познайомимося із системою повного приводу 4matic . Йтиметься про Mercedes-Benz, про її унікальну розробку повного приводу для своїх моделей автомобілів.

4matic. Як відточувалася досконалість…

Насправді інженери з Mercedes-Benz вклали в саму назву «4matic» весь зміст цієї технології, хоча, не знаючи про це, здогадатися було б важко.

Виявляється, розшифровується так — 4 Wheel Drive and Automatic, що в дослівному перекладі російською мовою означає: «чотири провідні колеса та автоматична трансмісія».

На відміну від, наприклад, аналогічної технології, «мерседесівська» система 4matic не завжди мала чесний повний привід і спочатку передня вісь підключалася лише за потреби – так було на першому поколінні 4matic, представленому 1986 року.

Більше десяти років копітких розробок штутгартські інженери представили друге покоління своєї повнопривідної системи 4matic. У ній були враховані недоліки минулих років і, що головне, чотири колеса було підключено до двигуна постійно.

Зрозуміло, що німці на цьому не заспокоїлися і почали й надалі доопрацьовувати свій витвір, внаслідок чого у 2002 році світ побачив відточене до дрібниць та інтелектуальне третє покоління 4matic. Але досконалості немає меж - в 2006 і 2013 привід 4matic оновився знову, і, як обіцяють, в Mercedes, роботи над ним продовжуватимуться і далі.

Штутгартські інженерні вишукування

Вважається, що найчастіше на ринку зустрічається третє покоління приводу 4matic, його будову та розглянемо. Система складається з таких основних частин:

• автоматична коробка передач;
• роздавальна коробка (роздавання);
• карданні вали, що приводять у рух передню та задню вісь;
• міжколісні диференціали та основні передачі;
• півосі задніх коліс;
• приводні вали з шарнірами рівних кутових швидкостей.

Головну скрипку у цьому ансамблі грає роздавальна коробка. Саме вона керує розподілом крутного моменту двигуна по осях – як правило, 60% моменту припадає на задню та 40% на передню.

Усередині роздатки захований планетарний редуктор, до води якого приєднаний приводний вал мотора, а до сонячних шестерень різного діаметра вали, що передають обертання на осі автомобіля.

Цікавою особливістю технології 4matic є відсутність звичних для повнопривідних систем міжосьових та міжколесних блокувань диференціалів. Ці функції, якщо можна сказати, симулюються різними електронними помічниками, наприклад, ETS (контроль тягового зусилля)який, по суті, виконує роботу класичного диференціалу.

Відбувається це за допомогою підгальмовування колес, що пробуксують, і передачі крутного моменту колесам, що мають нормальне зчеплення з дорогою.

Крім ETS, штутгартські інженери використовують у повнопривідній системі третього покоління технологію ESP (курсова стійкість), ASR (антипробуксовочна система)і звичайно ж, ABS (антиблокувальна система).

Всі вони відповідають за стійку поведінку автомобіля та підвищення рівня безпеки.

Тепер, друзі, ми з вами знаємо, як улаштована фірмова повнопривідна система 4matic від компанії Mercedes-Benz.

Багато автомобілістів розцінюють повний привід як синонім усюдипрохідності авто. Не секрет, що розподіл тяги на чотири колеса збільшує зчеплення автомобіля з дорогою, зменшуючи можливість пробуксовки, а також збільшуючи керованість, курсову стійкість машини навіть на слизьких дорогах.

Повний привід від Mercedes

До вісімдесятих років минулого століття повний привід не на позашляховиках, а на простих легковиках розцінювався як технічний курйоз.

Повнопривідна трансмісія - це не тільки додаткові вузли конструкції, які додають ваги авто, а й система, яка робить автомобіль шумним, чутливим до різних вібрацій.

Повний привід вимагає певних коштів на обслуговування, а збільшення ваги авто та механічні втрати додаткових вузлів призводять до неекономічності порівняно з подібними машинами на одну вісь.

Розробники компанія Мерседес вирішили відмовитися від послуг давнього партнера та винайшли власний повний привід, оскільки вважали цю розробку справою дуже серйозною.

Комплекс постійного повного приводу Мерседес 4 Matic(Форматик), який підключається коли це необхідно, зміг забезпечити максимальне зчеплення коліс машини з заледенілою, засніженою, мокрою та поганою дорогою.

Можливості та переваги 4 Matic:

• підтримання максимальної безпеки завдяки постійної активності системи, що забезпечує моментальну реакцію на складні умови;
• гармонійне зв'язування Форматика з двигуном, коробкою передач забезпечують відмінну динаміку авто;
• висока ефективність 4 Matic завдяки використанню додаткових електронних систем, які забезпечують рекордне використання тяги, підтримання стійкості авто;
• Унікальна здатність збереження тягового зусилля.

Принцип роботи 4 Matic на перший погляд досить простий, де провідними стали задні колеса на добрій дорозі. Ну а у разі пробуксування розумна автоматика посилає сигнал на головний комп'ютер, який включає багатодискове зчеплення, перерозподіляючи момент, що крутить, на передні колеса. Як показує практика, дана система виявилася не гіршою за повноцінну повнопривідну трансмісію, єдиний мінус якої, мабуть, висока вартість і досить складна конструкція.

Нове покоління 4 Matic від Мерседес

У 2013 році розробники Mercedes представили світу нове п'яте покоління системи 4 Matic з різними варіаціями виконання повнопривідної трансмісії.

Чергове покоління 4 Matic від виробників Мерседесє абсолютно новою конструкцією. Якщо раніше потужність задньої осі передавалася на передню частину, то тепер принцип роботи Форматика, що підключається, дещо інший.

Самі розробники розцінюють свій твір як вихід новий рівень. І пишаються тим, що змогли досягти оптимального співвідношення використання енергії, динаміки та безпеки. П'ята версія є не заміною, а доповненням до попередніх версій форматиків.

У нормальних умовах автомобіль рухається виключно на передньому економічному приводі. У разі попадання у складні умови система автоматично перекидає крутний момент на задні колеса, при виході з яких перекидання потужності відбувається у зворотному напрямку за лічені хвилини.

Нова повнопривідна система має такі переваги:

• зменшена вага системи;
• високий ККД;
• висока економічність.

В умовах недостатньої або надмірної повертаності, тобто якщо автомобіль не вписується в повороти, або його заносить, тяговий момент розподіляється так, щоб досягти максимальної стабілізації машини на дорозі. У разі неефективності вжитих заходів використовується адаптивна електронна система стабілізації або система управління тягою в комплексі із системою Форматик для максимального утримання авто на потрібній траєкторії.

Новий привід став черговим доповненням до попередніх варіантів виконання 4 Matic. Тепер для кожного класу буде свій оптимальний варіант приводу 4х4, починаючи від CLA та закінчуючи позашляховиками. Нова структура Форматика покликана забезпечити максимальну економію енергії у комплексі із відмінною динамікою, високою безпекою.