Если отвечать на вопрос, что значит 4matic (4-weel automatic, фирматик) несколькими словами, можно сказать – это название запатентованной системы постоянного полного привода, распределяющей тяговое усилие на все колеса транспортного средства. Более подробно значение и возможности агрегатов под этой аббревиатурой, рассмотрим далее.
Эта система позволяет контролировать управляемость автомобиля на скользкой и кашеобразной поверхности дороги, стабилизирует торможение, прохождение крутых поворотов, опасных участков и предотвращает проскальзывание колес, выполняя перераспределение рабочего момента с проблемного моста на элементы, имеющие надежное сцепление с дорогой.
Технологию разработали инженеры немецкого концерна «Даймлер» при участии специалистов «Мерседес-Бенц». У других производителей имеются аналоги рассматриваемой системы: Volkswagen – 4 motions, BMW – xDrive. Большинство автомобилей с «фирматик» оснащены АКПП. Система устанавливается на модели различных классов и классифицируется по двум группам: для легковых авто и джипов.
Устройство и принцип работы
Что значит 4matic, возможности системы, ее описания и периоды развития представлены далее. Рассматриваемая конструкция работает синхронно с электронным блоком контроля динамики автомобиля, что позволяет оптимально корректировать активный момент по всем 4 колесам, увеличивая сцепление с поверхностью даже при меняющемся рельефе.
Устройство последнего класса «фирматик»:
- АКПП и раздаточный блок;
- Карданное сообщение на обе оси;
- Основные передачи на дифференциалы;
- Полуоси задних колес.
В четвертом поколении рассматриваемой системы применяется цилиндрический дифференциал, совместимый с двухдисковым фрикционом. Такая конструкция дает возможность при разгоне авто на гладкой скользкой поверхности, стабилизируя устойчивость транспортного средства. При значительной разнице рабочего момента переднего и заднего мостов, активируется электронная контролирующая система, позволяющая четко «ловить» повороты и препятствовать проскальзыванию колес.
4matic пятого поколения – это новейшая разработка на переднеприводной конструкции с поперечно монтируемым силовым агрегатом.
Принцип работы
- Система активируется строго по необходимости;
- Если условия движения препятствуют перемещению авто исключительно на переднем приводе, крутящее усилие незамедлительно передается на заднюю ось;
- После стабилизации транспортного средства, движение происходит в стандартном режиме;
- Отбор мощности при необходимости производится специальным блоком с участием электронного контроля;
- При нормальных условиях эксплуатации крутящее усилие передается на оси в пропорциях от 100/0 до 50/50.
История развития
Начальная разработка системы 4matic появилась в 1986 году и монтировалась на модель, аналогичную с теперешним Е-классом. Конструкция – подключаемый привод посредством блокировки дифференциалов. Электронная часть первого поколения воздействовала на две гидромуфты.
К преимуществам этой системы объективно можно отнести:
- Экономия топлива при выключенном без надобности дополнительном приводе;
- Приличный рабочий ресурс системы;
- Муфты изготовлены из высокопрочного материала, препятствующего их износу даже при сильных пробуксовках.
- Явными недостатками первого поколения стало следующее:
- Низкая эффективность по сравнению с постоянным приводом;
- Невысокая способность преодолевать серьезное бездорожье;
- Конструкция сложная и дорогостоящая в ремонте.
Очередное поколение «фирматик» было презентовано разработчиками в 1997 году. Основными отличиями от предшественника стали такие показатели:
- Не подключаемый стабильный полный привод;
- Установлен электронный блок управления тяговыми усилиями 4 ETS, сводящий к минимуму ;
- Конструкция стала проще в эксплуатации и ремонте;
- Увеличились характеристики поведения на бездорожье;
- Отличное взаимодействие с АКПП.
Третье поколение рассматриваемой системы известно с 2002 года. Применение свободных дифференциалов в совместимости с электронным контролем позволило обрести максимальную стабильность на дороге. Подытоживая, что значит 4matic третьего поколения, можно отметить возможность данной конструкции передавать крутящий момент от буксующего колеса равномерно на другие элементы, имеющие надежное сцепление с покрытием и увеличение проходимости авто до 40%. Этой системой оборудуются машины разных классов.
Впервые представлена на Е-классе W124 в 1986 (1987?) году и была доступна на моделях с 2.6 и 3.0 литровыми 6-цилиндровыми бензиновыми и дизельными двигателями.
Подключение 4WD производилось электроникой автоматически по сигналам датчиков ABS и реализовывалось гидравлическими многодисковыми муфтами (блокировка межосевой муфты и заднего межколёсного дифференциала, передний дифференциал — открытый). При срабатывании системы ABS обе муфты размыкаются.
Имеет следующие режимы работы:
- 2WD, при котором ведущей была задняя ось, а передняя ось отключалась;
- 4WD с распределением 35/65 крутящего момента за счет переменной степени замыкания муфты (по другим данным, там все же был установлен дифференциал);
- 4WD с заблокированной межосевой муфтой и соотношением крутящего момента 50/50 (при необходимости система ASD также блокировала задний дифференциал).
Плюс: некоторая экономия топлива в режиме 2WD.
Минусы: невысокая эффективность 4WD on-demand, сложная и дорогая конструкция.
[свернуть]
Второе поколение 4Matic (W210 и W163, постоянный 4WD)
Раскрыть...
Реализовано на автомобиле Mercedes-Benz W210 E-class с 1997 года в качестве опции (только для леворульного варианта). В стандарте присутствовала на моделях M-класса (W163), запущенных в продажу с 1997 года, и на R-class. Устанавливалась только на леворульных версиях.
Представляет собой постоянный 4WD с тремя открытыми дифференциалами и имитацией их блокировки при помощи системы контроля тяги (технология 4ETS, 4-wheel Electronic Traction System). Распределение тяги 35/65 вперёд/назад через планетарную передачу.
Плюсы: простота конструкции, отличная адекватность и лучшая проходимость 4WD.
Минус: чуть больший расход топлива относительно 2WD на потери в трансмиссии (как минимум на 0,4 л/100км).
[свернуть]
Третье поколение 4Matic (W203, W211 и W220, постоянный 4WD)
Раскрыть...
Появилось в 2002 году на автомобилях С- (W203), Е- (W211) и S-классов (W220). Представляет собой развитие второго поколения за счет добавления электронных систем, что позволило повысить проходимость и адекватность/устойчивость автомобилей.
4WD — постоянный, все дифференциалы открытые. Имитация блокировок и вообще устойчивость автомобиля обеспечивается набором систем (стабилизации ESP, управления тяговым усилием 4ETS, антипробуксовки ASR, системой контроля при спуске DSR и конечно ABS).
Распределение тяги по осям:
- для легковых автомобилей (кроме W221) и кроссоверов - 40/60 (по другим данным — 35/65) перед/зад;
- для GL, ML и R-классов - 50/50 (симметричный);
- для S- и V-классов - 45/55;
- для Mercedes-AMG (система AMG Performance 4Matic), таких как E63 AMG, CLS63 AMG (Shooting Brake), S63 AMG (Coupe) - 33/67.
Полный привод 4Matic третьего поколения состоит из:
- автоматической коробки передач;
- раздаточной коробки;
- карданной передачи на переднюю ось;
- карданной передачи на заднюю ось;
- главной передачи и заднего межколесного дифференциала;
- главная передачи и переднего межколесного дифференциала;
- полуоси задних колес.
Центральным конструктивным элементом системы 4Matic является раздаточная коробка, бесступенчато распределяющая крутящий момент по осям автомобиля. Раздатка объединяет сдвоенный планетарный редуктор (выполняет в коробке функцию несимметричного межосевого дифференциала), цилиндрические шестерни, а также приводные валы. 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.
1 - автоматическая коробка передач, 2 - раздаточная коробка, 3 - карданная передача привода передней оси, 4 - главная передача и передний межколесный дифференциал, 5 - приводные валы с шарнирами равных угловых скоростей, 6 - карданная передача привода задней оси
1 - приводной вал, 2 - вал привода задней оси, 3 - планетарный редуктор, 4 - цилиндрические шестерни, 5 - вал привода передней оси
[свернуть]
Четвертое поколение 4Matic (постоянный 4WD)
Раскрыть...
Было представлено на автомобиле S550 4Matic 2006 года, а затем на W204.
Является дальнейшим развитием 2-го и 3-го поколений на базе более продвинутой электроники. Использует цилиндрический дифференциал, «подблокированный» неуправляемым двухдисковым фрикционом, который распределяет подводимый крутящий момент между осями в пропорции 45/55 в пользу задних колёс. 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 Нм, фрикцион пробуксовывает - например, в поворотах. Работу по управлению тягой обеспечивает система 4ETS при помощи рабочих тормозов. Системы ESP, ASR и 4ETS в новой системе откалиброваны таким образом, чтобы срабатывать как можно позже, что позволяет максимально реализовать мощность двигателя.
[свернуть]
Пятое поколение 4Matic (4WD on-demand)
Раскрыть...
Представлено в 2013 году на автомобилях CLA 45 AMG и Mercedes-Benz GL 500 и представляет собой 4WD on-demand (т.е. не постоянный, а подключаемый) на переднеприводной архитектуре с поперечно установленным спереди двигателем.
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 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.
[свернуть]
Прочие варианты
Раскрыть...
ML
Постоянный 4WD с тремя свободными дифференциалами, имитация блокировок дифференциалов системой 4ETS. Срабатывает при скорости до 60 км/ч, и если необходимо работает до 80 км/ч. Раздаточная коробка Borg-Warner 44-06 с понижающей передачей 2,64:1, включаемой кнопкой. При включении пониженной передачи центральный дифференциал жестко блокируется.
G-class 461 …-1991
4WD part-time (жестко подключаемый), жёстко блокируемые вручную передний и задний дифференциалы.
G-class 463 1991-…
Постоянный 4WD с тремя дифференциалами и понижайкой 2.16:1. Дифференциалы жёстко блокируются кнопками на панели приборов, для включения блокировки требуется проехать несколько метров.
Система полного привода 4Matic является разработкой Mercedes-Benz и устанавливается на некоторые модели легковых автомобилей. Название 4Matic – зарегистрированный товарный знак. Трансмиссия автомобилей с системой 4Matic имеет только автоматическую коробку передач .
История системы полного привода 4Matic включает три поколения:
Поколение, автомобили |
Характеристика привода |
1 поколение (с 1986 года) Е-класс (тип 124) |
полный привод подключаемый автоматически, механические блокировки межосевого и заднего межколесного дифференциалов, управление приводом с помощью двух гидравлических муфт, при срабатывании системы ABS отключение полного привода |
2 поколение (с 1997 года) Е-класс (тип 210) |
постоянный полный привод, межосевой и межколесные дифференциалы свободного типа, блокировка межколесных дифференциалов симулируется с помощью системы контроля тягового усилия |
3 поколение (с 2002 года) С-класс (тип 203) Е-класс (тип 211) S-класс (тип 220) |
постоянный полный привод, межосевой и межколесные дифференциалы свободного типа, контроль за движением с помощью системы курсовой устойчивости, включающей систему контроля тягового усилия |
Система полного привода 4Matic последнего поколения включает автоматическую коробку передач, раздаточную коробку, карданные передачи привода передней и задней оси, главную передачу и межколесный дифференциал передней и задней оси, приводные валы с шарнирами равных угловых скоростей, полуоси задних колес.
Центральным конструктивным элементом системы 4Matic является раздаточная коробка , которая осуществляет бесступенчатое распределение крутящего момента по осям автомобиля. Раздаточная коробка объединяет сдвоенный планетарный редуктор, цилиндрические шестерни, а также приводные валы.
Планетарный редуктор выполняет в коробке функцию несимметричного межосевого дифференциала. Передача крутящего момента происходит таким образом, что на переднюю ось приходится 40% его номинальной величины, на заднюю ось – 60% (на некоторых моделях это соотношение 45:55).
Приводной вал соединен с водило 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.
В системе 4Matic не предусмотрено блокировок межосевого и межколесных дифференциалов. Автоматический контроль устойчивости при движении автомобиля обеспечивает система курсовой устойчивости ESP , которая включает систему контроля тягового усилия ETS, антипробуксовочную систему ASR и антиблокировочную систему тормозов ABS .
Система ETS (Electric Traction System) по конструкции аналогична электронной блокировке дифференциала . При срабатывании система симулирует блокировку межколесных дифференциалов путем подтормаживания буксующих колес. При этом крутящий момент на колесе с лучшим сцеплением увеличивается, чем достигается уверенный разгон с места, ускорение на дорогах с плохим покрытием, т.е., устойчивое управление автомобилем в сложных условиях.
* Реальный цвет автомобиля и оснащение могут отличаться от показанного на изображении
Мощный и экономичный двигатель, который устанавливается на Mercedes GLC 250 4MATIC, открывает для владельцев внедорожников новые возможности. Двухлитровый мотор расходует в смешанном цикле всего 6,5-7,1 л/100 км, что для класса SUV является превосходным показателем. Динамика тоже на высоте: мощность двигателя составляет 211 л.с., максимальная скорость — 222 км/ч, а время разгона до 100 км/ч — 7,3 с.
GLC 250 4MATIC отличается продуманным оснащением: уже в базовой версии внедорожника имеются многочисленные электронные системы, повышающие комфорт от вождения и безопасность. Постоянный полный привод 4MATIC гарантирует оптимальное сцепление, какими бы ни были дорожные условия. Ощутить себя за рулем спорткара поможет 9-ступенчатая АКПП 9G-TRONIC.
Посетите салон дилера и пройдите тест-драйв
Технологические системы (базовая комплектация)
- АКП 9G-TRONIC, селектор АКП DIRECT и подрулевые переключатели передач DIRECT
- DYNAMIC с пятью режимами движения
- Функция ECO Start/Stop
- Ходовая часть AGILITY CONTROL с селективной системой амортизации
- ADAPTIVE BRAKE с функцией HOLD, функцией облегчения трогания с места на подъеме, предварительным наращиванием тормозного усилия и функцией просушки тормозов в сырую погоду
- Система распознавания усталости водителя ATTENTION ASSIST
- Aнтиблокировочная система (ABS)
- Защита пешеходов (активный капот)
- Коленная подушка безопасности для водителя + оконные подушки безопасности
- Система контроля давления воздуха в шинах
- Электрический стояночный тормоз с автоматическим выключением при трогании с места
- Электронная система стабилизации движения (ESP® ) с функцией противодействия боковому ветру
- Мультимедийная система с возможностью доступа в Интернет с мультимедийным дисплеем (17,8 cм) Audio 20 USB + динамики с системой Frontbass - 5 шт.
- Система аварийного вызова "Мерседес-Бенц"
Технические характеристики
Габаритные размеры
*Количество автомобилей ограничено. Специальная цена действительна при сдаче в Trade-in автомобиля «Мерседес-Бенц» или другого премиального бренда, оформлении полиса КАСКО и кредита в «Мерседес-Бенц Банк Рус». На автомобилях возможно установлено дополнительное оборудование
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:
Зачастую полноприводными считают внедорожники или кроссоверы, но сюда стоит отнести и легковые автомобили. Ранее уже рассказывали о полном приводе . 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 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:
