Содержание
Система 4matic: конструктивные особенности
Search — Remove Shortcode
Поиск материалов
plg_search_jcomments
Войти
Регистрация
- Главная
- Техничка
- Система 4matic: конструктивные особенности
Вторник, 07 февраля 2017
В этой статье подробно расскажем Вам о системе полного привода 4Matic от немецкой компании Mercedes-Benz.
Современные транспортные средства обладают большим мощностным порогом, поэтому для качественного сцепления с покрытием дороги одной колесной пары зачастую уже недостаточно. Очень часто случается пробуксовка. Дабы увеличить ускорение автомобиля при трогании, и свести на нет вероятность пробуксовки, применяется система правильного распределения крутящего момента между всеми колесами. Наличие полноприводной трансмиссии позволяет стабилизировать движение и повысить управляемость автомобиля. Это благоприятно отражается на безопасности вождения в гололед и при преодолении крутых поворотов.
Особенности ранних систем полного привода
Известно, что для максимальной продуктивности полного привода в конструкцию трансмиссии необходимо включить несколько дополнительных узлов. Но машина от этого становится только тяжелее, возрастает уровень вибрации и повышается уровень шума. Поскольку полноприводная система имеет сложную конструкцию, следовательно, повышается цена на транспортное средство ей оборудованное. В связи с этим возрастают и расходы на обслуживание и ремонт авто. Также дополнительная масса полноприводной машины, является причиной повышенного потребления топлива.
Поскольку это все составляет определенные трудности и затраты до конца 80-х годов система полноприводной трансмиссии использовалась только на транспортных средствах с повышенной проходимостью. Применение ее на легковушках считалось неуместным и неоправданным. Однако, ситуация кардинально изменилась после появления системы 4matic.
Конструкционные особенности системы
Трансмиссия 4матик является автоматической полноприводной системой, которая была спроектирована конструкторами компании Mercedes-Benz. Стоит отметить, что система брендирована концерном и устанавливается исключительно с АКПП на большинство моделей.
Система работает по следующему принципу: при нормальных условиях движения, ведущим у машины является задний мост. Как только начинается пробуксовка колес (например, при езде в гололед), сразу же происходит включение переднего привода, и таким образом автомобиль становится полноприводным. Распределения усилия осуществляется между всеми колесами, однако, его величина различна для каждого из них.
Система управления для подключения полного привода, считывает показания со следующих датчиков:
— скорости;
— определения поворотного угла;
— датчик тормозной системы.
Основой конструкции системы 4matic является модернизированная раздаточная коробка, которая позволяет мгновенно перераспределить все крутящее усилие между осями транспортного средства. Также устройство системы дополнено следующими узлами:
— АКПП;
— система главной передачи усилия;
— карданные передачи заднего и переднего привода;
— приводные рычаги, оборудованные ШРУСами;
— дифференциал передней оси.
Немного истории в заключение
Система 4matic разрабатывалась и совершенствовалась специалистами компании Мерседес на протяжении пяти поколений. Впервые система 4Matic первого поколения была установлена на машину W124 во второй половине 80-ых годов (1986г.) прошлого века, включалась в работу автоматически и имела механический узел блокировки дифференциалов. Управление полным приводом осуществлялось посредством двух гидравлических муфт. Отключался привод после срабатывания ABS.
В качестве основного плюса можно выделить — экономию топлива в режиме монопривода. К минусам можно отнести — сложность конструкции и малую эффективность в режиме полного привода.
Второе поколение системы 4Matic в качестве допа компания Мерседес стала устанавливать в 1997 году на модели W210 Е-класса. По умолчанию так же устаналивались на МЛ-ки в W163 кузове и на R-class c 2005 года. Второе поколение 4матика было уже постоянным 4WD с тремя открытыми дифференциалами и имитацией их блокировки с использованием системы контроля тяги (4 Wheel Electronic Traction System). Через планетарную передачу 35% тяги распределяется на переднюю ось, 65% на заднюю. В зачет второму поколению системы можно занести — простоту конструкции и в отличии от первого поколения хорошие показатели проходимости. В качестве минуса — увеличенный расход топлива, т.к. в постоянной работе все 4 колеса.
В 2002 году появилось третье поколение 4Матик на автомобилях С, Е и S- классов в кузовах W203, W211 и W220 соответственно. По сути — это было все тоже второе поколение, но доведенное до ума при помощи добавления электронных помощников, влияющих на имитацию блокировок. Речь идет о системах стабилизации ESP, антипробуксовки ASR, управления при спуске DSR, управления тяговым усилием 4ETS и ABS. В зависимости от модели автомобиля, распределение тяги между осями различалось:
1. Легковые авто, кроме S-класса, и для легких кроссоверов — 40%-передняя ось/60%-задняя ось;
2. 50% на 50% для ML, GL и R-классов;
3. 45% на 50% для S- и V-классов;
4. Для Мерседесов АМГ — 33% на 67%.
В чем же заключается конструктивная особенность системы полного привода 4Matic третьего поколения? Главным конструктивным элементом системы является раздаточная коробка, которая бесступенчато распределяет крутящий момент по осям авто. Кроме того, раздаточная коробка является местом взаимодействия сдвоенного планетарного редуктора, цилиндрических шестерней и приводных валов. Приводной вал соединен с водилом планетарного редуктора. Вал привода задней оси вращается от солнечной шестерни большего диаметра. Вал привода передней оси полый, соединен с солнечной шестерней малого диаметра, с другой стороны с помощью цилиндрических шестерен соединен с карданной передачей передней оси.
Четвертое поколение появилось в 2006 году на автомобилях S550 и W204. Данное поколение является дальнейшим развитием последних двух. Используется цилиндрический дифференциал, «подблокированный» неуправляемым двухдисковым фрикционом, который распределяет подводимый крутящий момент между осями в пропорции 45% передняя ось и 55% задняя ось. 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 50Нм, фрикцион пробуксовывает. Работу по управлению тягой обеспечивает система 4ETS при помощи рабочих тормозов. Электронные помощники ESP, ASR и 4ETS в новой системе откалиброваны таким образом, чтобы срабатывать как можно позже, что позволяет максимально реализовать мощность двигателя.
Пятое поколение системы 4Matic появилось в 2013 году на автомобилях CLA 45 AMG и Mercedes-Benz GL 500 и представляет собой 4WD on-demand (не постоянный, а подключаемый п/п) на переднеприводной архитектуре с поперечно установленным спереди мотором. Передний и задний дифференциалы открытые, межосевой дифференциал отсутствует. Набор электронных систем тот же, имитация блокировок также обеспечивается 4ETS. Отбором мощности на заднюю ось занимается блок PTU (power take-off unit), 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 было сэкономлено до 25% веса. В нормальных условиях крутящий момент распределяется между передней и задней осями в пропорциях от 100/0 до 50/50. Так, при ускорении автомобиля с полной нагрузкой на скорости 50 км/ч соотношение изменяется на 60/40, при быстрых прохождениях поворотов становится 50/50, при потере сцепления с дорогой передних колёс — 10/90, в случае резкого торможения с ABS — 100/0. Перераспределение момента достигается за счет переменной степени сжатия межосевой муфты.
Как работает система 4Matic:
Сравнительный тест систем полного привода 4Matic, xDrive и Quttro:
youtube.com/embed/gEa47LgN100?autohide=2&autoplay=0&controls=1&fs=1&loop=0&modestbranding=0&rel=1&showinfo=1&theme=dark&wmode=» allowfullscreen=»» name=»su-youtube-advanced»>
Автор
Super User
Комментируют
Топ блоги
Suzuki SX4 (S-Cross) II обновился
В России наладят сборку кроссовера Creta компании Hyundai
Стала известна стоимость автомобиля седан S90 от Volvo
7 правил при выборе подержанного авто.
Обзор Qoros 3 City SUV (Cross).
полный привод от компании Mercedes-Benz
Авто схемы
Евгений Мосензов
Send an email
29.04.2016
0 479 3 минут
Полный привод 4Matic от Mercedes-Benz устанавливается как на внедорожники, так и на легковые автомобили. Расскажем о истории появления полного привода этой компании, принципе работы и разновидностях. Полный привод 4Matic от Mercedes-Benz устанавливается как на внедорожники, так и на легковые автомобили. Расскажем о истории появления полного привода этой компании, принципе работы и разновидностях.
Содержание статьи:
- Начало появления
- Как устроено
- Принцип работы
- Видео
Зачастую полноприводными считают внедорожники или кроссоверы, но сюда стоит отнести и легковые автомобили. Ранее уже рассказывали о полном приводе xDrive от BMW. Как настоящий конкурент у Mercedes-Benz так же есть такая система полного привода 4Matic.
История создания полного привода
Ранее мы наводили примеры полного привода, где разнообразие использование систем начинало свою историю с примитивных механических до современных автоматических, управляемых бортовым компьютером.
Но в компании Mercedes-Benz есть один нюанс, полны привод 4Matic устанавливается только с автоматической коробкой передач и никакой механики.
Первое поколение системы 4Matic берет свое начало с 1986 года, впервые было установлено на автомобиль Mercedes-Benz E-Class (W124). Полный привод в автомобиле подключается автоматически.
Привод устроен на основе механической блокировки межосевого и межколесного заднего дифференциалов. Управляется привод с помощью гидравлических двух муфт. Плюсом является то, что при срабатывании системы ABS полный привод отключается автоматически.
Второе поколение берет свое начало с 1997 года, и устанавливается на E-Class W210. Полный привод является постоянным, а межколесный и межосевой дифференциалы свободного типа. Блокировка дифференциалов происходит с помощью системы, которая контролирует тяговые усилия.
Третье поколение стартовало в 2002 году и расширили диапазон автомобилей Mercedes-Benz на которые будут установлена система 4Matic. Привод все так же остался постоянным. Межосевой и межколесные дифференциалы свободные. Благодаря вспомогательным системам курсовой устойчивости осуществляется контроль за движением автомобиля. Как результат ведется контроль за тяговой силой и надобностью включения полного привода или его отключения.
Четвертое поколение было представлено в 2006 году на основе автомобиля S550. Привод был аналогичный предыдущему, но управлялся полностью под системой интеллекта автомобиля.
Пятое поколение 4Matic взяло под свое крыло большой список автомобилей Mercedes-Benz включая разные классы и серии автомобилей. В 2013 году копания Mercedes презентовала CLA 45 AMG и GL550, на которые была установлена роботизированная система полного привода. Водителю не нужно выбирать, когда и как включать полный привод. Система сама решает, как передавать нагрузку и на какую ось. Инженеры решили отдать управление на проходимость интеллектуальной системе.
На этом инженеры компании Mercedes не останавливаются и обещают сделать обновленную систему полного привода 4Matic, где управление коробкой передач и полным приводом осуществляется при нажатии кнопок, а не привычного рычага кпп.
Как устроена система 4Matic
Чаще всего сейчас встречаются автомобили с 4Matic третьего поколения, так как доступны в цене и распространенные. В набор этого поколения полного привода входит автоматическая коробка передач, карданные передачи задней и передней оси, раздаточная коробка, межколесный дифференциал задней и передней оси, главную передачу, полуоси задних колес, приводные валы с шарнирами равных скоростей угловых.Такой сложный набор говорит о том, что вся система 4Matic эта очень сложный механизм, а управление на основе механической коробки передач никак бы не могло осуществиться. Главным элементом 4Matic является раздаточная коробка, она распределяет крутящий момент бесступенчатым методом на оси автомобиля. Так же она объединяет планетарный сдвоенный редуктор, приводные валы и шестерни цилиндрические.
Так как же устроена система 4Matic, вал привода соединен с водило планетарного редуктора, в свою очередь вращаться вал привода задней оси начинает от шестерни большего диаметра или по-другому её называют солнечной. Вал оси переднего привода полный, соединен с шестерню меньшего диаметра с одной стороны, так же называемую солнечной, с другой стороны с помощью шестеренок с карданной передачей на переднюю ось.
Принцип работы полного привода Mercedes
Распределение нагрузки между осями приходится 40% на переднюю ось и 60% на заднюю. Функцию несимметричного дифференциала межосевого выполняет планетарный редуктор. На некоторых моделях распределение может быть 45% на переднюю и 55% на заднюю ось.
При использовании автоматической коробки передач и системе полного привода 4Matic не предусмотрена блокировка межосевого и межколесного дифференциала. Благодаря системе контроля устойчивости автомобиля во время движения (ESP), и подконтрольной ей системе контроля тягового усиления (ETS), антиблокировку тормозов ABS и антипробуксовочную систему ASR бортовой компьютер сам решает, когда включать и как передавать крутящий момент на определенную ось.
Стоит помнить, что наличие такой системы в одной и той же модели автомобиля приведет к увеличения расхода топлива. Как заявляют инженеры, в автомобилях Mercedes-Benz S-Class расход увеличится как минимум на 0,4 л/100км.
Что касается блокировки дифференциала, то за это отвечает система ETS. Принцип работы аналогичный электронной блокировке. При её срабатывании межколесный блокируется, тем самым притормаживая буксующее колесо. В свою очередь увеличивая крутящий момент на колесо, у которого хорошее сцепление с дорогой. Благодаря такому равномерному и правильному распределения крутящего момента, достигается хороший разгон с места, ускорение при движении на плохой дороге и устойчивое управление.
Видео о принципе работы 4Matic от Mercedes-Benz:
Mercedes-Benz
Похожие
Мерседес-Бенц 4MATIC | Дилер Mercedes-Benz рядом с Гринвиллем, TN
Перейти к основному содержанию
Скрыть
Показать
Проверьте наш большой выбор подержанного инвентаря
ЗДЕСЬ
От
от грозного зимнего шторма до сложного поворота, полный привод 4MATIC
максимально использует доступную тягу, точно задействуя все четыре
колеса. 4MATIC не просто позволяет всем четырем шинам выполнять работу одинаково.
включает в себя ряд передовых и быстрых инноваций, расширяющих возможности
каждое колесо индивидуально по мере изменения условий. Так ли вы
стартовав на скользком участке, столкнувшись с внезапным изменением
погоде или даже при движении по сухой кривой 4MATIC поможет вам приложить максимум усилий.
ногу вперед.
Улучшенный контроль, захватывающие результаты
Каждое колесо полностью задействовано. Каждый элемент полностью интегрирован.
4MATIC
гораздо больше, чем полноприводный механизм, добавленный к двухколесному
управлять транспортным средством. Он полностью интегрирован не только с трансмиссией, но и
множество систем безопасности и помощи при вождении Mercedes-Benz. Под
нормальных условиях, компактная и легкая система направляет
крутящий момент двигателя на передние и задние колеса через центр
дифференциал для спортивного баланса и маневренности. Когда тяга
требует изменений, 4MATIC мгновенно и умело реагирует, чтобы максимизировать
контроль. Направляя мощность на колеса, которые могут использовать ее лучше всего, это помогает
Вы чувствуете полезное чувство уверенности в любое время года.
4ETS® Повороты скользят в хватку, а хватка в ход.
4-колесная электронная противобуксовочная система (4ETS®) — инновация, впервые примененная
от Mercedes-Benz, который помогает передавать мощность на зацепляющие колеса, если другие
колеса буксуют. Использование тех же датчиков скорости вращения колес, что и для антиблокировочной системы торможения.
Система (ABS) и электронная программа стабилизации (ESP®), 4ETS® могут обнаруживать
начало пробуксовки и быстрый импульс тормоза при пробуксовке
рулевое колесо. Это отправляет крутящий момент обратно на захватное колесо, которое может применить
мощность двигателя на дороге. Работает автоматически на всех четырех колесах,
4ETS® поможет вам двигаться вперед, даже если сцепление имеет только одно колесо.
Элегантная простота: основные компоненты 4MATIC
A
раздаточная коробка, интегрированная в 7-ступенчатую автоматическую коробку передач,
передает мощность на передние оси. Межосевой дифференциал повышенного трения
обеспечивает сбалансированную мощность между передней и задней осями. И 4-колесный
Электронная система контроля тяги (4ETS®) использует датчики, уже установленные в автомобиле.
для его антиблокировочной тормозной системы (ABS) и электронной программы стабилизации
(ESP®), чтобы точно управлять крутящим моментом каждого колеса.
От зимней ярости к летнему веселью.
Пока
4MATIC сияет, когда не светит солнце, благодаря своей легкой конструкции и быстрому
рефлексы улучшают управляемость Mercedes-Benz в любое время года. Из
от заснеженной дороги к крутому, сухому повороту, 4MATIC помогает оптимизировать
каждое колесо превращает крутящий момент и тягу в уверенность и контроль.
Основы полного привода 4MATIC
Четыре точки контакта
Практически
каждый элемент торможения, рулевого управления и ускорения выполняется
через четыре пятна, где ваши шины встречаются с дорогой. Трение
между шинами и дорожным покрытием превращает сцепление в движение. Но законы
физика ограничивает общую силу (поперечную плюс продольную), которую шина
может справиться, особенно при изменении дорожных условий. 4MATIC предназначен для
добиться наилучшего баланса этих сил в любой ситуации.[*4]
Распределение веса
Когда
вы тормозите, он смещает вес автомобиля на передние колеса,
заставляя их работать усерднее. Ускорение смещает его назад, в то время как
на поворотах он переносится на шины снаружи поворота. В
Кроме того, дорожные условия могут повлиять на сцепление каждого колеса с дорогой в любой момент.
время. 4MATIC реагирует на все эти факторы одновременно, оптимизируя
крутящий момент на каждом колесе в соответствии с условиями.
Скорость вращения колеса
Когда
при движении по прямой все четыре колеса обычно вращаются одновременно
оценивать. Однако закругление угла заставляет два внешних колеса вращаться.
проехать больший путь, чем внутренние колеса. Это означает, что левый и
правые колеса должны иметь возможность вращаться с разной скоростью. 4МАТИК
постоянно отслеживает скорость каждого колеса, чтобы знать, когда оно поворачивается
на надлежащей скорости или нет, в любой ситуации.
Поверхности смешанного трения
Вкл.
на сухой дороге с твердым покрытием сцепление всех четырех шин
в целом то же самое. Но лужа, клочок льда или даже рыхлый гравий
плечо может изменить сцепление каждого колеса, все сразу. 4MATIC использует
сочетание отдельных тормозов и снижение избыточной мощности двигателя
для балансировки, чтобы помочь передать оптимальное количество крутящего момента на каждое колесо.
Посмотреть наш 4MATIC®
Инвентарь
Quattro против xDrive против 4Matic: стоит ли полный привод своих денег?
Температура падает, листья падают и, конечно, дороги чаще не мокрые, а не сухие.
Условия для водителей в ближайшие месяцы будут непростыми, поэтому тем, кто хочет арендовать новый автомобиль, всегда стоит подумать, хотите ли вы дополнительные преимущества системы полного привода.
Нет, мы не говорим о Land Rover Discovery. Мы говорим о некоторых из самых популярных лизинговых автомобилей. Многие производители премиум-класса предлагают полноприводные версии своих традиционно двухколесных моделей. Audi, BMW и Mercedes, например, предлагают соответственно Quattro, xDrive и 4MATIC.
Мы внимательно изучили эти системы, решили, стоит ли их использовать, и попытались выяснить, какая из них лучше для вас… и сделать все как можно проще, потому что это становится немного сложнее.
Audi Quattro
Мы начнем с легендарного значка Audi Quattro. В конце концов, именно эта система положила начало идее установки системы полного привода в обычном семейном автомобиле еще в 80-х годах. Однако с тех пор технологии шагнули далеко вперед, и в наши дни Quattro доступен практически на каждой Audi.
Стандартная система Torsen Quattro, которую вы найдете на большинстве моделей, включает продуманный межосевой дифференциал (по сути, набор вращающихся шестерен, который направляет мощность как на переднюю, так и на заднюю ось. Система имеет компактную конструкцию и может передавать необходимую мощность на требуется колесо, когда сцепление с дорогой теряется.В реальном мире это, конечно, означает дополнительное сцепление на скользких поверхностях, но также значительно улучшает сцепление с дорогой, что особенно ценно для высокопроизводительных моделей бренда RS.
Однако следует помнить, что не все системы Quattro одинаковы. Помимо традиционной системы Torsen, описанной выше, в более компактных моделях, таких как TT и S3, используется система Haldex. По сравнению с системой Torsen, которая в нормальных условиях использует распределение крутящего момента между передними и задними колесами в пропорции 50:50, блок Haldex направляет весь свой крутящий момент на передние колеса, передавая больше мощности на задние по мере необходимости в случае потери сцепления с дорогой.
БМВ полный привод
Как и система Torsen Quattro, xDrive — это система постоянного полного привода. Однако, в отличие от Audi, в нормальных условиях он передает 40% крутящего момента вперед и 60% назад. Почему? Потому что, несмотря на желание предложить дополнительное сцепление с дорогой, BMW стремилась сохранить свой традиционный спортивный уклон на задний привод.
Однако, благодаря сообразительному компьютеру, мощность, подаваемая на любое колесо, может быть изменена за десятую долю секунды, при этом 100% крутящего момента будет передаваться на переднее или заднее колесо, если это необходимо. Более того, модели с системой динамического контроля устойчивости BMW могут помочь повернуть автомобиль в поворот, подтормаживая отдельные колеса. Таким образом, несмотря на то, что предпочтение отдается заднему приводу, BMW xDrive хорошо себя показывает и в трудных условиях. Это горячие споры о том, превосходит ли он систему Audi Quattro, но, похоже, все согласны с тем, что xDrive просто превосходит ее для чистого удовольствия от вождения.
Mercedes 4MATIC
Из трех премиальных немецких брендов Mercedes 4Matic менее известен, но не потому, что он хуже. В большинстве автомобилей, оснащенных 4Matic, используется распределение мощности 45:55, смещенное назад, но, как и в системе xDrive, она использует датчики, чтобы точно определить, какое колесо нуждается в мощности в любой момент времени.
Он работает вместе с антиблокировочной тормозной системой (ABS) автомобиля и электронной программой стабилизации (ESP) для управления крутящим моментом каждого колеса. Из трех 4Matic, пожалуй, наименее спортивный. Как говорит Mercedes: «Полный привод 4Matic обеспечивает всесезонную компетентность и уверенность на любых дорогах».
Так какой из них лучше для вас?
Сложный вопрос. Все три обеспечивают одинаковый уровень дополнительного сцепления в сложных условиях, и все три работают очень похожим образом, особенно xDrive и 4Matic. Более важный вопрос, вероятно, заключается в том, какой из трех брендов вам нравится больше всего.
На самом деле, эти системы существенно улучшают поведение каждой марки: Quattro обеспечивает стабильную работу, xDrive, возможно, является самым спортивным благодаря разделению 40:60, а Mercedes избавит вас от усилий при вождении, даже если вы проиграете. схватить. Но мы считаем, что это, вероятно, больше связано с характером автомобилей, а не с их полноприводными системами как таковыми.
Стоит ли полный привод дополнительных затрат?
Вы обнаружите, что автомобили, оснащенные этими системами полного привода, стоят примерно на 3000–5000 фунтов стерлингов больше, чем их двухколесные эквиваленты. То же самое и с ежемесячной арендной платой.