4Matic система за задвижване на всички колела
Съдържание
Управлението на превозни средства е един от най -важните фактори, от които зависи безопасността на пътя. Повечето съвременни превозни средства са оборудвани с трансмисия, която предава въртящ момент към една двойка колела (задвижване на предни или задни колела). Но високата мощност на някои силови агрегати принуждава автомобилните производители да произвеждат модификации на задвижване на всички колела. Ако прехвърлите въртящия момент от високопроизводителен двигател към една ос, неизбежно ще се получи подхлъзване на задвижващите колела.
За да стабилизирате автомобила на пътя и да го направите по -безопасен и по -надежден в спортен стил на шофиране, е необходимо да разпределите въртящия момент към всички колела. Това увеличава стабилността и контрола върху транспорта върху нестабилни пътни настилки, като лед, кал или пясък.
Ако правилно разпределите усилията на всяко колело, машината не се страхува дори от най -тежките пътни условия с нестабилни повърхности. За да изпълнят тази визия, автомобилните производители отдавна разработват всякакви системи, които са предназначени да подобрят управлението на автомобила в такива условия. Пример за това е диференциалът (по -подробно за това какво е, е описано в друга статия). Тя може да бъде междуосна или междуосна.
Сред такива разработки е системата 4Matic, която е създадена от специалистите на известната немска марка автомобили Mercedes-Benz. Нека разгледаме каква е особеността на това развитие, как се е появило и какво устройство има.
Какво представлява системата за задвижване на четирите колела 4Matic
Както вече стана ясно от въведението, 4Matic е система за задвижване на всички колела, тоест въртящият момент от силовия агрегат се разпределя към всички колела, така че в зависимост от пътните условия всяко от тях става водещо. Не само пълноценните джипове са оборудвани с такава система (за повече информация за какъв тип кола става въпрос и как се различава от кросоувърите, прочетете тук), но и автомобили, под капака на които е монтиран мощен двигател с вътрешно горене.
Името на системата идва от 4WD (т.е. задвижване на четирите колела) и автоматичноMATIC (автоматична работа на механизми). Разпределението на въртящия момент се контролира по електронен път, но самото предаване на мощност е от механичен тип, а не с електронна симулация. Днес от всички подобни разработки тази система се счита за една от най-високотехнологичните и оборудвана с широк спектър от настройки.
Помислете как се е появила и развила тази система, а след това какво е включено в нейната структура.
Историята на създаването на задвижване на всички колела
Самата идея за въвеждане на задвижване на всички колела в колесните превозни средства не е нова. Първият автомобил с пълно задвижване е спортната кола от 60 г. Dutch Spyker 80 / 1903HP. По това време това беше тежкотоварна кола, която получи прилично оборудване. В допълнение към предаването на въртящ момент към всички колела, под капака му имаше редови 6-цилиндров бензинов агрегат, което беше голяма рядкост. Спирачната система забави въртенето на всички колела, а в трансмисията имаше цели три диференциала, единият от които беше централен.
Само след една година за нуждите на австрийската армия беше създадена цяла линия камиони на всички колела, които бяха представени от Austro-Daimler. По -късно тези модели бяха използвани като база за бронирани автомобили. По-близо до началото на ХХ век задвижването на четирите колела вече не можеше да изненада никого. И Mercedes-Benz също участва активно в разработването и усъвършенстването на тази система.
XNUMX-во поколение
Предпоставките за появата на успешни модификации на механизмите беше представянето на новост от марката, която се състоя в рамките на световноизвестния автомобилен салон във Франкфурт. Събитието се състоя през 1985 г. Но първото поколение задвижване на всички колела от немския автомобилен производител влезе в производство две години по-късно.
Снимката по-долу показва диаграма, инсталирана на модел Mercedes-Benz W124 от 1984 г.:
Имаше твърдо блокиране в задните и централните диференциали (за подробности защо трябва да блокирате диференциала, прочетете отделно). На предния мост е монтиран и междуколесен диференциал, но той не е блокиран, тъй като в този случай управляемостта на превозното средство се е влошила.
Първата серийно произведена система 4Matic участва в предаването на въртящ момент само в случай на завъртане на главната ос. Деактивирането на задвижването на всички колела също имаше автоматичен режим-веднага щом се задейства антиблокиращата спирачна система, задвижването на четирите колела също беше изключено.
При това развитие бяха налични три режима на работа:
- 100% задвижване на задните колела. Целият въртящ момент отива към задния мост, а предните колела остават само въртящи се;
- Частично предаване на въртящ момент. Предните колела се задвижват само частично. Разпределението на силите към предните колела е 35 процента, а към задните - 65 процента. В този режим задните колела все още са основните, а предните помагат само за стабилизиране на колата или излизане на по -добър участък от пътя;
- Разделяне на 50 % въртящ момент. В този режим всички колела получават еднакъв процент въртящ момент в еднаква степен. Също така тази опция направи възможно деактивирането на блокировката на диференциала на задния мост.
Тази модификация на задвижването на всички колела се използва в серийни автомобили на автомобилната марка до 1997 г.
XNUMX-ро поколение
Следващата еволюция на трансмисията на всички колела от немския производител започна да се появява в моделите на същата Е-класа-W210. Той може да бъде инсталиран само на тези автомобили, които се експлоатират по пътища с дясно движение, а след това само по поръчка. Като основна функция, 4Matic е инсталиран в джипове W163 М-клас. В този случай задвижването на четирите колела беше постоянно.
Заключванията на диференциала получиха различен алгоритъм. Това беше имитация на електронна брава, която се активира от контрола на сцеплението. Тази система забави въртенето на плъзгащото се колело, поради което въртящият момент беше частично преразпределен към другите колела.
Започвайки с това поколение 4Matic, автомобилният производител напълно изостави твърдите брави на диференциала. Това поколение съществува на пазара до 2002 г.
III поколение
Третото поколение 4Matic се появи през 2002 г. и присъства в следните модели:
- C-клас W203;
- S-клас W220;
- Е-клас W211.
Тази система получи и електронен тип управление на ключалките на диференциала. Тези механизми, както и в предишното поколение, не бяха строго блокирани. Промените засегнаха алгоритмите за симулиране на предотвратяване на подхлъзване на задвижващите колела. Този процес се контролира от системата за контрол на сцеплението и системата за динамична стабилност.
IV поколение
Третото поколение съществува на пазара четири години, но производството му не е завършено. Просто купувачът вече можеше да избере с коя трансмисия да оборудва колата. През 2006 г. системата 4Matic получи допълнителни подобрения. Вече може да се види в списъка с оборудване за S550. Асиметричният централен диференциал е сменен. Вместо това сега се използва планетарна скоростна кутия. Неговата работа осигурява разпределение 45/55 процента между предния / задния мост.
Снимката показва диаграма на четвъртото поколение 4Matic задвижване на четирите колела, което е използвано в Mercedes-Benz S-класа:
Поради факта, че механизмите на съвременния транспорт започнаха да получават все повече и повече електронни контролери, контролът на управляемостта на задвижващите колела стана по -ефективен. Самата система беше контролирана благодарение на сигнали, идващи от сензори на различни системи, които осигуряват активната безопасност на машината. Захранването от двигателя непрекъснато се подава към всички колела.
Предимството на това поколение е, че осигурява оптимален баланс между ефективно управление на превозното средство и отлично сцепление при преодоляване на неравен терен. Въпреки предимствата на системата, след седем години производство, последва по -нататъшното й развитие.
XNUMX-то поколение
Петото поколение 4Matic се появи през 2013 г. и може да се намери в следните модели:
- CLA45 AMG;
- GL500.
Особеността на това поколение е, че е предназначена за превозни средства с напречен силов агрегат (в този случай трансмисията ще завърти предните колела). Модернизацията засегна дизайна на задвижванията, както и принципа на разпределение на въртящия момент.
В този случай колата е със задвижване на предните колела. Разпределението на мощността към всички колела вече може да се активира чрез активиране на съответния режим на контролния панел.
Как работи системата 4Matic
Структурата на системата 4Matic се състои от:
- Автоматични кутии;
- Разпределителна кутия, чийто дизайн предвижда наличието на планетарна скоростна кутия (започвайки от четвъртото поколение, тя се използва като алтернатива на асиметричен централен диференциал);
- Карданна трансмисия (за подробности какво представлява, както и къде другаде се използва в колите, прочетете в друго ревю);
- Преден междуосен диференциал (свободен или незаблокиращ);
- Заден междуосен диференциал (също е безплатен).
Има две модификации на задвижването на четирите колела 4Matic. Първият е предназначен за леки автомобили, а вторият е инсталиран на джипове и микробуси. На пазара днес често има автомобили, оборудвани с третото поколение на системата 4Matic. Причината е, че това поколение е по -достъпно и има добър баланс между поддържаемост, надеждност и ефективност.
Друг фактор, повлиял на популярността на това конкретно поколение, е повишаването на активността на немския автомобилен производител Mercedes. От 2000 г. компанията решава да намали цената на своите продукти и, напротив, да повиши качеството на моделите. Благодарение на това марката спечели повече почитатели и терминът „немско качество“ се утвърди по -здраво в съзнанието на автомобилистите.
Характеристики на системата 4Matic
Подобни системи за задвижване на всички колела работят с ръчни трансмисии, но 4Matic е инсталиран, ако трансмисията е автоматична. Причината за несъвместимостта с механиката е, че разпределението на въртящия момент се извършва не от водача, както в повечето модели автомобили на всички колела от миналия век, а от електрониката. Наличието на автоматична трансмисия в трансмисията на автомобил е ключово условие, което определя дали такава система ще бъде инсталирана в колата или не.
Всяко поколение има свой собствен принцип на действие. Тъй като първите две поколения са изключително редки на пазара, ще се съсредоточим върху това как работят последните три поколения.
III поколение
Този тип PP се инсталира както на седани, така и на леки джипове. При такива нива на подреждане разпределението на мощността между осите се извършва в съотношение от 40 до 60 процента (по -малко - към предната ос). Ако колата е пълноценен SUV, тогава въртящият момент се разпределя равномерно - 50 процента на всяка ос.
Когато се използват в търговски превозни средства или бизнес седани, предните колела ще работят на 45 процента, а задните на 55 процента. Отделна модификация е запазена за моделите на AMG - тяхното съотношение на осите е 33/67.
Такава система се състои от вал на перка, разпределителна кутия (предава въртящ момент към задните колела), диференциали между осите отпред и отзад, както и два вала на задната ос. Основният механизъм в него е разпределителната кутия. Това устройство коригира работата на скоростната кутия (заменя централния диференциал). Предаването на въртящ момент се осъществява чрез слънчева предавка (зъбни колела с различни диаметри се използват за валове на предната и задната ос).
IV поколение
Четвъртото поколение 4Matic използва цилиндричен диференциал, който се заключва чрез двудисков съединител. Мощността се разпределя 45/55 процента (повече отзад). Когато колата ускорява по лед, съединителят блокира диференциала, така че и четирите колела влизат в игра.
При рязко завъртане може да се наблюдава подхлъзване на съединителя. Това се случва, когато има разлика от 45 Nm между диференциалите на колелата. Това елиминира ускореното износване на по -тежко натоварени гуми. За работа с 4Matic се използва системата 4ETS, ESP (за какъв вид система, прочетете тук), както и ASR.
V поколение
Особеността на петото поколение 4Matic е, че задвижването на четирите колела се активира в него, ако е необходимо. Останалата част от колата остава с предно предаване (свързано PP). Благодарение на това градският или нормалният режим на шофиране по пътя ще бъде по-икономичен, отколкото при постоянно задвижване на всички колела. Задната ос се активира автоматично, когато електрониката открие подхлъзване на колелата по главната ос.
Прекъсването на PP също се случва в автоматичен режим. Особеността на тази модификация е, че до известна степен тя е в състояние да коригира позицията на автомобила чрез увеличаване на площта на захващане на задвижващите колела в завоите, докато механизмите на системата за стабилност на обменния курс се задействат.
Системното устройство включва друг контролен блок, който е инсталиран в роботизиран преселектив (мокър тип двоен съединител, чийто принцип на действие е описан отделно) скоростна кутия. При нормални условия системата активира 50% разпределение на въртящия момент, но при аварийна ситуация електрониката регулира подаването на енергия по различен начин:
- Колата ускорява - съотношението е 60 към 40;
- Колата преминава през поредица от завои - съотношението е 50 към 50;
- Предните колела загубиха сцепление - съотношение 10 към 90;
- Аварийна спирачка - предните колела получават максималните Nm.
Продукция
Днес много шофьори поне са чували за системата 4Matic. Някои от тях успяха да изпробват на собствен опит ефективността на няколко поколения задвижване на всички колела от световноизвестна автомобилна марка. Системата все още няма сериозна конкуренция сред подобни разработки, въпреки че не може да се отрече, че има достойни модификации, които се използват в модели на други автомобилни производители, например Quattro от Audi или xdrive от BMW.
Първите разработки на 4Matic бяха предназначени само за малък брой модели, а след това като опция. Но благодарение на своята надеждност и ефективност, системата получи признание и стана популярна. Това накара автомобилния производител да преразгледа подхода си към производството на автомобили с четири задвижващи колела с автоматично разпределение на мощността.
В допълнение към факта, че задвижването на четирите колела 4Matic улеснява преодоляването на участъци от пътя със трудни и нестабилни повърхности, то осигурява допълнителна безопасност при екстремни условия. С активна и функционална система водачът може напълно да контролира автомобила. Но не трябва да разчитате напълно на този механизъм, тъй като той не е в състояние да преодолее физическите закони. Ето защо в никакъв случай не трябва да пренебрегвате елементарните изисквания за безопасно шофиране: поддържайте дистанция и ограничение на скоростта, особено по криволичещи пътища.
В заключение - малък тест драйв Mercedes w212 e350 със система 4Matic:
Въпроси и отговори:
Как работи 4 matic? При такава трансмисия въртящият момент се разпределя към всяка ос на превозното средство, което я прави водеща. В зависимост от поколението (има 5), свързването на втората ос става автоматично или в ръчен режим.
Какво означава AMG? Съкращението AMG означава Aufrecht (името на основателя на компанията), Melchner (името на неговия партньор) и Grossashpach (родното място на Aufrecht).
