Система 4matic: как работает полный привод у Mercedes-Benz?

<index>

4matic – (производная от 4WD 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.

Содержание

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.

</index>

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».

4matic-schem.jpg

В отличие от, например, аналогичной технологии quattro компании Audi, «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.

sys4matic.jpg

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.

4-matic.jpg

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.

Не пропускайте новые публикации! И прочитайте статью Система полного привода xDrive от BMV

Используемые источники:

  • https://techautoport.ru/transmissiya/sistemy-polnogo-privoda/4matic.html
  • https://auto-ru.ru/sistema-4-matic-chto-eto.html