С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00

4Matic что это такое


Что такое система полного привода 4Matic — её устройство и принцип работы

Система полного привода 4Matic, являющаяся официально зарегистрированным товарным знаком, была разработана несколько лет назад в компании Mercedes-Benz, и в наши дни устанавливается на несколько моделей легковых автомобилей. Автомобили, имеющие полный привод 4Matic комплектуются исключительно автоматической коробкой переключения передач.

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 4Matic передает от двигателя автомобиля крутящий момент на все колеса одновременно, но распределяет их в разной пропорции. Например:

  • для всех легковых автомобилей за исключением S-class – 40% на передние и 60% на задние колеса;
  • GL, R и ML-класс – 50/50;
  • S-класс – 45/55.

Полный привод 4Matic обладает одной весьма интересной особенностью: теперь у автомобиля нет систем блокировки межколесных дифференциалов и межосевого дифференциала. Вместо этих систем установлена принципиально новая система Electronic Traction System (4ETS), которая управляет тяговым усилием. Именно эта система не дает на скользком дорожном покрытии проскальзывать колесам автомобиля.

Как только колесо начинает пытаться проскользнуть, система 4ETS автоматически увеличивает крутящий момент одновременно на остальных колесах, которые с дорогой имеют хорошее сцепление. Поэтому автомобиль, оборудованный системой 4Matic, всегда с дорогой имеет хорошее сцепление и большой запас силы тяги.

Устройство 4Matic

В систему 4Matic входят следующие устройства:

  1. автоматическая коробка переключения передач;
  2. раздаточная коробка;
  3. карданная передача на переднюю ось;
  4. карданная передача на заднюю ось;
  5. главная передача и задний межколесный дифференциал;
  6. главная передача и передний межколесный дифференциал;
  7. полуоси задних колес.

Схема системы полного привода 4Matic: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.

Центральный конструктивный элемент системы 4Matic – это раздаточная коробка, при помощи которой бесступенчато распределяется по осям автомобиля крутящий момент. Состоит раздаточная коробка из:

  • приводного вала;
  • вала привода задней оси;
  • планетарного редуктора;
  • цилиндрических шестерен;
  • вала привода передней оси. Роль несимметричного межосевого дифференциала в раздаточной коробке выполняет планетарный редуктор.

Схема раздаточной коробки системы 4Matic:1 — приводной вал; 2 — вал привода задней оси; 3 — планетарный редуктор; 4 — цилиндрические шестерни; 5 — вал привода передней оси.

Инновационная система ESP, которая полностью интегрирована в 4Matic, делает работу системы еще более эффективной. Так как система получает от множества датчиков полную информацию о том, с какой скоростью вращаются колеса, каков угол поворота управляемых колес, какова угловая скорость рыскания и поперечное ускорение. Эти данные обсчитывает встроенный микропроцессор системы, и делает траекторию движения автомобиля оптимальной.

Если курс был задан водителем, а автомобиль от него отклонился, то система 4Matic вмешивается в управление и корректирует величину крутящего момента или тормозной момент. Взаимодействие систем 4Matic и ESP является на сегодняшний день уникальным. Автомобиль всегда стабилен и движется по оптимальной траектории движения.

Видео:

Всё. Всем удачи на дорогах!

(2 раз, оценка: 5,00 из 5) Загрузка...

4 Matic в деталях . — бортжурнал Mercedes-Benz S-class AMG - style 2003 года на DRIVE2

И так, что представляет собой полный привод на Mersedes W220 S500 4 Matic .

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.4Matic имеет следующее устройство :

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

Схема раздаточной коробки системы 4Matic

1 — приводной вал 2 — вал привода задней оси 3 — планетарный редуктор 4 — цилиндрические шестерни 5 — вал привода передней оси

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.

Система 4matic: устройство и преимущества

В современных автомобилях предусмотрен большой запас мощности, одной пары колес для обеспечения достаточного сцепления с дорожным покрытием не всегда хватит. Колеса начинают буксовать. Увеличить стартовое ускорение, уменьшить вероятность пробуксовки позволит распределение тягового усилия на все четыре колеса автомобиля. Благодаря полному приводу автомобиль становится более управляемым и устойчивым во время вождения. Это становится особенно важным в зимний период, когда дороги покрываются наледью, и при прохождении поворотов.

Как это было до 80-х годов

Для установки трансмиссии с полным приводом потребуется ввод дополнительных узлов. Однако это делает автомобиль тяжелее, более шумным и подверженным вибрациям. Так как конструкция более сложная, то автомобиль становится дороже. Повышаются и расходы на содержание, эксплуатацию и ремонт машины. Возросший вес автомобиля, дополненный механическими потерями в агрегатах полноприводной трансмиссии приводили к росту расхода топлива.

Все это существенные помехи и препятствия, поэтому до 80-х годов использование полного привода на легковых автомобилях, а не на тяжелых внедорожниках, считалось неразумным решением. Ситуация существенно переменилась в лучшую сторону с появлением новой разработки.

Устройство системы

Система 4matic – это полный привод, который подключается автоматически. Разработка инженеров компании Mercedes-Benz. Является зарегистрированным товарным знаком и устанавливается на некоторые модели автомобилей. Такая трансмиссия совместима только с автоматической коробкой передач.

Суть работы системы заключается в том, что на сухой дороге ведущие у автомобиля задние колеса.

Если колеса по какой-то причине начинают пробуксовывать, то центральный компьютер системы подключает к работе передние колеса. Крутящий момент распределяется на все колеса одновременно, но в разной пропорции.

Центральный компьютер для принятия решения обрабатывает следующие сигналы:

  • Информация о скорости с трех датчиков;
  • Информация с датчика угла поворота;
  • Информация с датчика педали тормоза.

Главным элементом является раздаточная коробка. Благодаря ей происходит бесступенчатое распределение крутящего момента по осям автомобиля. Помимо этого в устройство входят следующие элементы:

  • Автоматическая коробка передач;
  • Карданная передача привода передней оси;
  • Главная передача;
  • Передний межколесный дифференциал;
  • Приводные валы с шарнирами равных угловых скоростей;
  • Карданная передача приводов задней оси.

Специфика разработки в том, что вместо системы блокировки межколесных и межсевого дифференциалов у автомобиля установлена, ответственная за тяговое усиление. Наличие ETS не позволяет колесам проскальзывать на льду. В момент проскальзывания наращивается на всех колесах сразу крутящий момент, поэтому сцепление с дорогой становится лучше.

История системы

История разработки 4matic насчитывает три поколения.

Первое поколение разработок устанавливали на автомобили начиная с 1986 года. Полный привод подключался в таком варианте автоматически, система была оборудована механической блокировкой межколесного и межосевого дифференциалов. Две гидравлические муфты управляли приводом, который отключался при срабатывании ABS.

Вторым поколением начали оборудовать автомобили начиная с 1997 года. Постоянный полный привод, дифференциалы свободного типа, система контроля тяги стимулировала блокировку.

Выпуск третьего поколения начался с 2002 года. Это уже более современная и усовершенствованная разработка.

Вам понравилась статья? Она была полезной?

Похожие статьи:

Мерседес 4 –Matic разных поколений .Особенности отбора мощности или когда упрощение не всегда оправдано . — Turbo-Union на DRIVE2

Введение . Данный материал получился не столько из- за типичной неисправности в раздаточной коробке данного автомобиля о которой хотелось бы поговорить(хотя с технической точки зрения она интересна), а сколько из отсутствия понимания четкой классификации полного привода в целом у многих автовладельцев этой марки, и соответственно возникающей путаницы в цепочке «причина –следствие» .Кроме того, отдельно хотелось бы коснуться вопроса безопасности движения, благодаря стоящему на этом автомобиле полному приводу и особенностям его конструкции в частности и донести эту информацию прежде всего до владельцев этих автомобилей . Начнем, как обычно, издалека …Часть 1 .Полный привод автомобилей Мерседес, в чем отличие и особенности Общие сведения .Сразу оговорюсь, подробно останавливаться на самой классификации применяющихся систем полного привода я не буду, общую информацию о иерархии поколений полного привода на автомобилях Мерседес с привязкой по годам можно взять, например, из статьи автомобильного журнала Fastmb.ru …Скажу только, всего известно 6 поколений 4-Matic, основные структурные и принципиальные отличия наблюдаются у 2 и 3 го поколения полного привода (о них и поговорим, помимо всего они и чаще всего встречаются ) ,5 и 6- ое поколение является современной реинкарнацией …2-ого поколения, наложенное на улучшенную производительность и логику современных электронных систем )) .

А) Привод задней оси или классика жанра .

Блокировка заднего дифференциала основана на том же принципе, что и работа любой АКПП, т.е. фрикционы сжимаемой давлением жидкости блокируют ведущие элементы, все это кроется под аббревиатурой ASD, если провести сравнение, то точно такое же решение было применено и Ауди в RS-линейке автомобилей .

Надо сказать, несмотря на усложнение самой системы в виде навесной «переферии « механически она проще остальных применяемых конструкций заднего редуктора .В целом система получилась довольно удачной, по прежнему находятся желающие ее поставить, даже если автомобиль не оборудован ею изначально, правда почему то ее по прежнему считаю САМОблокируемой и не совсем понимают сколько и каких компонентов включает эта система )).Для желающих разобраться более подробно о функционировании конкретно этой системы и возможных проблем связанных с ней весьма подробно написано здесь www.drive2.ru/l/5991054/ . Установка данной системы характерно для второго поколения, где вообще наблюдается излишняя «любовь» к гидравлике )) В третьем поколении, дифференциалы с управляемой блокировкой (как и возможные самоблокируемые дифференциалы )) в основном не применяются основные функции по распределению крутящего момента по осям выполняют так называемые электронные блокируемые дифференциалы, системы ограничения момента ДВС и т.д. .Эти системы у разных автопроизводителей обозначаются по- разному (у автомобилей Мерседес, например, речь идет о ETS ), но принцип их действия остается неизменным . . В настоящее время если и используется управляемее дифференциалы в задней оси привода, то уклон идет в применении конструкций подобно системе Халдекс, основной вотчины группы VAG, хотя разумеется компоненты имеют другое название, конструкция насосного узла тоже значительно упрощена (возможно это, как раз и сыграет в плюс надежности )).

GLA

В целом используемые конструкции хорошо известны, и по части технических новинок сказать особо нечего .Б) Подключаем переднюю ось или когда кузов вносит коррективы …Речь, как Вы понимаете, пойдет о раздаточных коробках . Исторически так сложилось, что и БМВ и Мерседес изначально опирались на версии с приводом на заднюю ось, именно такая конструкция трансмиссии «открывала горизонты» в проектировании хороших углов складывания элементов рулевого управления и передней подвески практически во всех плоскостях, выноса геометрии переднего моста практически к переднему срезу автомобиля, напоминаю эффективный угол складывания шарнира Рцеппа, как наиболее используемой конструкции ШРУСА на настоящий момент всего лишь 37градусов, при таких углах о хороших продольных и поперечных углах передней подвески подвески приходится только мечтать . В тоже время, надо признать, что реализация отбора например Ауди, мощности через встроенный в коробку дифференциал и последующая передача ее через приводные шарниры равных угловых скоростей на колеса передней оси не только значительно упрощает конструкцию, но она, к тому же, является наиболее предпочтительной в плане безопасности, но давайте все –же коснемся автомобиля Мерседес и разберем поподробнее его отбор мощности на переднюю ось и проблемы возникаемые в этом узле … Изначально, известно несколько схем отбора мощности на передний мост для автомобилей этой марки . Поскольку нам интереснее реализация подключения передней оси на легковых автомобилях, не будем рассматривать механизм отбора мощности на внедорожниках, тем более, что цепной привод и механизм управляемой блокировки хорошо известен .

Сходная схема используется и на ауди (Q7 в части конструкции цепного привода и планетарного редуктора ), и на VW(Туарег), БМВ и т.д. В этой раздаточной коробке проблемы как обычно одни и те же -растягивание цепи, разрушение подшипников из –за несвоевременного обслуживания (напоминаю раздаточные коробки с управляемой блокировкой требуют строгого соблюдения предписаний по типу эксплуатационного масла, здесь заменителей не бывает! )) или выход из строя самого электромотора блокировки оси из –за несовершенства его конструкции . Нас, как и писал ранее, больше интересует реализация полного привода на легковых автомобилях, поскольку там имеется существенные отличия .Давайте рассмотрим две наиболее известных схемы раздаточных коробок используемые Мерседесом для легковых автомобилей с полным приводом . Первая из них сделана по стандартной схеме, шестеренчатый редуктор с промежуточной шестерней, планетарный прямозубый механизм вот, собственно, и все, что имеется ))

Если не касаться стандартной болезни редукторов в целом -выходу из строя подшипников редуктора и, как следствие, возникновение гула при движении автомобиля здесь интересного не много, а вот о втором типе раздаточной коробки разговор пойдет более подробный … Речь идет об этом агрегате .

Сразу бросается в глаза значительное сокращение расстояния между приводным валом и корпусом самой коробки, отсутствие открытого карданного шарнира, т.е. именно то, к чему принуждает корпус автомобиля и размеры его центрального « тоннеля» . Если брать теорию из WIS …

… уменьшение уровня шума дело конечно хорошее, но обратите внимание на сателлиты планетарного ряда, вместо прямозубого зацепления используемого на предыдущей конструкции раздаточной коробки…

.здесь используется косозубые шестерни, что в теории помимо уменьшения шума, увеличивает передаваемый крутящий момент . К сожалению здесь присутствуют «подводные камни» — осевая нагрузка, которая неминуемо возникает при таком виде зубчатого соединения, по моему мнению если в силовых шестернях самого редуктора ее можно достаточно просто компенсировать упорными подшипниками, то в сателлитах планетарного ряда это достаточно сложно (в силу процесса сборки водила планетарного ряда) . Кроме этого возникает дополнительно вопрос синхронизации потока мощности на передний и задний мост, он, по мнению конструкторов, решается вводом дополнительного элемента .

Полный размер

обратите внимание МНОГОдисковое сцепление

…Необходимость классификации и оценки общих конструктивных особенностей этого агрегата станет более понятной, когда перейдем к практике его ремонта, к сожалению практический материал довольно обширный, и нужно выделить его в отдельную главу для удобства восприятия . Не прощаюсь .Продолжение следует в ближайшее время …))


Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости