Википедия

4MATIC

4MATIC (от англ. 4-wheel drive и automatic) — маркетинговое наименование системы постоянного полного привода немецкого концерна Daimler AG[1], распределяющего крутящий момент на все колёса автомобиля. Технология разработана инженерами Mercedes-Benz совместно с компанией Steyr-Daimler-Puch (ныне Magna Steyr), которая занималась сборкой G-класса в Австрии[2][3].

Коробка передач и двигатель V8 на приводе 4MATIC

Почти все автомобили с системой полного привода 4MATIC оснащаются автоматической коробкой переключения передач. В настоящее время система 4MATIC подразделяется на два вида (для легковых автомобилей и внедорожников) и доступна на моделях A-, B-, C-, Е-, G-, S- (и бывшего CL), GLA-, GLK- (ныне GLC), M- (ныне GLE), GL- (ныне GLS), CLA-, CLS-классов, а также Vito (и Viano)[4].

В 2016 году компания Mercedes-Benz представила новую модификацию полного привода под названием 4MATIC+ с возможностью отключения полного привода (в этом случае автомобиль становится заднеприводным)[5].

История

править
 
Схема системы на автомобиле Mercedes-Benz W124
1. Двигатель
2. Сцепление
3. Центральный дифференциал

История системы 4MATIC насчитывает 5 поколений. По сведениям компании-производителя, задолго до её появления (в 1903 году) немецкий инженер Пауль Даймлер составил первоначальные проекты для автомобилей с полным приводом. Уже в 1907 году компания DMG представила грузовик Dernburg-Wagen, который рассматривается как первый в мире грузовой автомобиль с полным приводом[6][7]. В 1951 году начался выпуск четырёхколёсного грузовика Unimog, изначально предназначенного для сельскохозяйственного использования и оснащавшегося приводом на все колёса.

Первое поколение системы 4MATIC было представлено на Франкфуртском автосалоне 1985 года[4], а серийно появилось на Mercedes-Benz W124 в модификации 300E. Система включала в себя блокируемый межосевой дифференциал типа Ferguson с распределением крутящего момента 35/65 перед/зад и блокируемый задний межколёсный дифференциал 50/50. Из соображений безопасности и стабильности управления передний дифференциал оставлен свободным. Блокировка дифференциалов осуществлялась гидроподжимными муфтами; включение муфт — посредством быстродействующей электрогидравлической системы, а управление всей системой — собственным компьютером по данным от датчиков скоростей 3-х канальной АБС и датчика поворота руля. Предполагались три последовательных режима работы: 1) оба дифференциала свободны; 2) межосевой дифференциал заблокирован; 3) заблокированы и межосевой и задний межколёсный дифференциалы (информация о наличии переходных режимов отсутствует). При торможении оба дифференциала разблокировались. Соотношение крутящих моментов 35/65 перед/зад делало машину практически заднеприводной для водителя, а срабатывание системы в режимах 2 и 3 в первую очередь было направлено на уверенный разгон, а не на активную езду с боковыми скольжениями[8] . Система 4MATIC была доступна как опция весь период выпуска серии W124, и не только на модели 300E, но и вообще на всех её модификациях с 2,6 и 3,0-литровыми шестицилиндровыми бензиновыми и дизельными двигателями. На модификациях с четырёх и восьмицилиндровыми бензиновыми силовыми агрегатами и пятицилиндровым дизельным мотором полный привод 4MATIC не применялся[9].

Второе поколение нашло своё применение на автомобиле Mercedes-Benz W210 с 1997 года. Модель по заказу оснащалась постоянным полным приводом с дифференциалами свободного типа и симуляцией блокировки межосевых дифференциалов при помощи системы контроля тяги. Противопробуксовочный контроль достигался при помощи технологии ETS. Система устанавливалась только на автомобили с левосторонним расположением рулевого колеса. В качестве стандартного оснащения технология присутствовала на моделях M-класса (W163), запущенных в продажу с 1997 года[2].

Третье поколение появилось в 2002 году на автомобилях С- (W203), Е- (W211) и S-классов (W220). На них устанавливался постоянный полный привод и дифференциалы свободного типа. Движение автомобиля контролируется системой курсовой устойчивости. Дополнительно может включать систему контроля тягового усилия.

4MATIC в четвёртом поколении был представлен на автомобиле S550 4MATIC 2006 года[10][11][12].

В 2013 году было представлено 5-е поколение системы 4MATIC[13][14][15]. Если раньше передняя ось отбирала мощность у задней, то в новой версии всё наоборот: привод является не постоянным, а подключаемым. Первыми автомобилями, на которые установили новое поколение 4MATIC, стали CLA 45 AMG и Mercedes-Benz GL 500.

В 2016 году концерн Daimler AG анонсировал высокопроизводительную модель E63 AMG S 4MATIC+ (W213) с новой версией отключаемого полного привода. Многодисковая муфта с электронным управлением данной модификации позволяет полностью отключать передачу усилия на передние колёса автомобиля[5].

Описание

править
 
Шильдик на автомобилях Mercedes-Benz с системой 4MATIC

Система полного привода 4MATIC предназначена для придания автомобилю устойчивости на дороге и управляемости в любых ситуациях: во время начала движения, при прохождении поворотов, по заснеженному, обледеневшему или мокрому покрытию дороги, а также во время выполнения буксировки прицепа.

Система постоянного полного привода 4MATIC работает в паре с электронной системой регулирования динамических характеристик автомобиля, состоящей из электронной системы стабилизации ESP и электронной системой управления тяговым усилием 4ETS (англ. 4-wheel Electronic Traction System). Система 4ETS, взаимодействуя с антиблокировочной системой (ABS), антипробуксовочной системой (ASR) и системой контроля скорости при спуске (DSR), оптимально распределяет крутящий момент между всеми четырьмя колёсами, повышая их сцепление с дорогой, рельеф которой постоянно меняется.

Система 4MATIC третьего поколения позволяет подавать крутящий момент одновременно ко всем колёсам со следующим распределением:

Коэффициент трения μ составляет 0,9 на сухой и 0,3 на заснеженной дорогах[4].

Полный привод 4MATIC третьего поколения состоит из[21][22]:

Центральным конструктивным элементом системы 4MATIC является раздаточная коробка, которая осуществляет бесступенчатое распределение крутящего момента по осям автомобиля. Раздаточная коробка объединяет сдвоенный планетарный редуктор (выполняет в коробке функцию несимметричного межосевого дифференциала), цилиндрические шестерни, а также приводные валы. Приводной вал соединён с валом планетарного редуктора. Вал привода задней оси вращается от солнечной шестерни большего диаметра. Вал привода передней оси полый, соединён с солнечной шестернёй малого диаметра, с другой стороны с помощью цилиндрических шестерён соединён с карданной передачей передней оси.

4-е поколение 4MATIC использует цилиндрический дифференциал, «подблокированный» неуправляемым двухдисковым фрикционом, который распределяет подводимый крутящий момент между осями в пропорции 45:55 в пользу задних колёс[23]. При разгоне на однородном скользком покрытии фрикцион блокирует межосевой дифференциал, добавляя автомобилю стабильности. В том случае, если разница крутящих моментов между передней и задней осями превышает 50 Н·м, фрикцион пробуксовывает — например, в поворотах. Колёса при этом не шлифуют дорогу — работу по управлению тягой дополняет электронная система 4ETS при помощи рабочих тормозов[24]. Системы ESP, ASR и 4ETS в новой системе откалиброваны таким образом, чтобы принять участие в управлении автомобилем в последнюю минуту, что продлевает доступность максимального количества крутящего момента двигателя[25]. Автомобиль Mercedes-Benz W204 стал вторым в линейке продуктов Mercedes-Benz, кого оснастили компактной трансмиссией 4MATIC четвёртого поколения.

5-е поколение системы полного привода 4MATIC является совершенно новой разработкой на переднеприводной архитектуре с поперечно установленным спереди двигателем[13]. Её основной принцип работы заключается в следующем: система активируется так часто, как это необходимо, и при этом как можно реже. Если условия позволяют автомобилю двигаться исключительно на переднем приводе — так оно и происходит. В ином случае крутящий момент мгновенно перебрасывается на заднюю ось. Когда там в нём пропадает необходимость, например в случае резкого торможения с вмешательством ABS, переброс мощности в обратном направлении происходит так же быстро, за миллисекунды. Система приходит на помощь в случае недостаточной или избыточной поворачиваемости и использует распределение крутящего момента для стабилизации автомобиля — до того как вмешаются ESP и система управления тягой 4ETS.

Отбором мощности на заднюю ось занимается блок PTU (англ. power take-off unit)[13], встроенный в роботизированную коробку передач 7G-DCT с двойным сцеплением. PTU получился очень компактным, и он обладает общей с коробкой системой смазки, за счёт чего была достигнута 25-процентная экономия веса[13].

В нормальных условиях крутящий момент распределяется между передней и задней осями в пропорциях от 100:0 до 50:50[15]. Так, при ускорении автомобиля с полной нагрузкой на скорости 50 км/ч соотношение изменяется на 60:40, при быстром прохождении поворотов становится 50:50, при потере сцепления с дорогой передних колёс — 10:90, в случае резкого торможения с ABS — 100:0[15].

Примечания

править
  1. ↑ Registernummer: 1071489 (нем.). Deutsches Patent- und Markenamt. Дата обращения: 14 декабря 2015. Архивировано из оригинала 14 декабря 2015 года.
  2. ↑ 1 2 4MATIC: the intelligent all-wheel drive system (англ.). Mercedes-Benz (29 ноября 2010). Дата обращения: 14 декабря 2015. Архивировано 12 января 2011 года.
  3. ↑ Todd Lassa. 2007 Mercedes-Benz S550 4matic First Look (англ.). Motor Trend (26 июля 2006). Дата обращения: 14 декабря 2015. Архивировано из оригинала 14 декабря 2015 года.
  4. ↑ 1 2 3 4 5 The summit of perfection with 4MATIC models: More traction for all (англ.). Штутгарт, Германия: Daimler AG (4 декабря 2014). Дата обращения: 14 декабря 2015. Архивировано из оригинала 24 января 2017 года.
  5. ↑ 1 2 Берёзкин Максим. Заднеполноприводный: тест-драйв Mercedes-AMG E63 S 4MATIC+. Журнал «Колёса» (6 января 2017). Дата обращения: 24 января 2017. Архивировано из оригинала 24 января 2017 года.
  6. ↑ Brian Long. Mercedes-Benz G-Wagen. — Veloce Publishing Ltd, 2016. — С. 20. — 208 с. — ISBN 1845847776. — ISBN 9781845847777. Архивировано 5 августа 2017 года.
  7. ↑  // Road & Track. — CBS Publications, 2007. — Т. 58. — С. 133.
  8. ↑ Denis McCluggage. An onboard Computer signals danger // Snow Country. — 1989. — Декабрь (т. 2, № 12). — С. 80. — ISSN 0896-758X. Архивировано 22 декабря 2015 года.
  9. ↑ S. Ritter. Mercedes-Benz E-class Owner's Bible, 1986-1995. — Bentley Publishers, 2007. — С. 220-222. — 343 с. — ISBN 0837602300.
  10. ↑ Benson Kong. Mercedes-Benz 4MATIC Winter Experience (англ.). Motor Trend (21 марта 2012). Дата обращения: 14 декабря 2015. Архивировано из оригинала 14 декабря 2015 года.
  11. ↑ ROGER HART. Snow Machine: Mercedes’ new S-Class 4Matic arrives by next winter (англ.). AutoWeek (14 марта 2006). Дата обращения: 13 декабря 2015. Архивировано из оригинала 14 декабря 2015 года.
  12. ↑ James Bergeron. Feature: Winter-testing Mercedes-Benz’ 4Matic (англ.). Autos.ca (13 марта 2012). Дата обращения: 13 декабря 2015. Архивировано из оригинала 14 декабря 2015 года.
  13. ↑ 1 2 3 4 Short version: The summit of perfection with new 4MATIC: All-wheel drive for all – tailor-made solutions (англ.). Штутгарт, Германия: Daimler AG (12 декабря 2012). Дата обращения: 13 декабря 2015. Архивировано из оригинала 24 января 2017 года.
  14. ↑ Болотов Константин. Разузнаём про новый привод 4Matic в седанах Mercedes-Benz CLA. Drive.ru (24 декабря 2012). Дата обращения: 14 декабря 2015. Архивировано из оригинала 14 декабря 2015 года.
  15. ↑ 1 2 3 Mercedes-Benz to offer new generation of 4MATIC all-wheel drive system next year integrated with 7G-DCT transmission; lighter and more efficient (англ.). Green Car Congress (18 декабря 2012). Дата обращения: 13 декабря 2015. Архивировано из оригинала 10 января 2016 года.
  16. ↑ Есенов Роберт. Проверяем полный привод 4Matic в снегах Хохгургля. Drive.ru (19 декабря 2014). Дата обращения: 14 декабря 2015. Архивировано из оригинала 14 декабря 2015 года.
  17. ↑ JENS MEINERS. 2016 Mercedes-AMG GLE63 S Coupe 4MATIC: A Coupe-UV with Huge Stones (англ.). Car and Driver (январь 2015). Дата обращения: 14 декабря 2015. Архивировано из оригинала 14 декабря 2015 года.
  18. ↑ New power SUV from Mercedes-AMG: the GLE 450 AMG 4MATIC. (англ.). Mercedes-Benz. Дата обращения: 14 декабря 2015. Архивировано из оригинала 14 декабря 2015 года.
  19. ↑ The all-wheel-drive system 4MATIC, including 4ETS (англ.). Mercedes-Benz. Дата обращения: 14 декабря 2015. Архивировано из оригинала 14 декабря 2015 года.
  20. ↑ THE R - CLASS (англ.) (PDF). Mercedes-Benz. Дата обращения: 14 декабря 2015. Архивировано 14 декабря 2015 года.
  21. ↑ Что такое система полного привода 4Matic — её устройство и принцип работы. avto-i-avto.ru (7 марта 2014). Дата обращения: 14 декабря 2015. Архивировано из оригинала 14 декабря 2015 года.
  22. ↑ Система полного привода 4Matic. systemsauto.ru / Суслинников Александр. Дата обращения: 14 декабря 2015. Архивировано из оригинала 14 декабря 2015 года.
  23. ↑ Getting through the winter with supreme ease: 4MATIC permanent all-wheel drive for the E-Class (англ.). Штутгарт, Германия: Daimler AG (7 декабря 2009). Дата обращения: 8 декабря 2015. Архивировано из оригинала 21 января 2017 года.
  24. ↑ Гудков Никита. Mercedes-Benz C-класса 4Matic. За рулём (январь 2008). Дата обращения: 14 декабря 2015. Архивировано из оригинала 14 декабря 2015 года.
  25. ↑ Huw Evans. Mercedes 4MATIC AWD System Review (англ.). Auto Guide (12 марта 2012). Дата обращения: 13 декабря 2015. Архивировано из оригинала 14 декабря 2015 года.

Ссылки

править

Литература

править
Источник — https://ru.wiki.x.io/w/index.php?title=4MATIC&oldid=141516895