Сістэма поўнага прывада 4Matic

Кіравальнасць аўтамабіля - адзін з самых важных фактараў, ад якіх залежыць бяспека на дарогах. Большасць сучасных транспартных сродкаў абсталёўваецца трансмісіяй, якая перадае крутоўны момант на адну пару колаў (пярэдні або задні прывад). Але высокая магутнасць некаторых сілавых агрэгатаў прымушае аўтавытворцаў выпускаць паўнапрывадныя мадыфікацыі. Калі перадаваць крутоўны момант ад прадукцыйнага матора на адну вось, непазбежна будзе адбывацца прабуксоўка кіроўных колаў.

Каб стабілізаваць аўтамабіль на дарозе і зрабіць яго больш надзейным і бяспечным ў спартыўным стылі язды, неабходна забяспечыць размеркаванне крутоўнага моманту на ўсе колы. Дзякуючы гэтаму павялічваецца ўстойлівасць і кіравальнасць транспарту на нестабільнай дарожным пакрыцці, напрыклад, галалёд, бруд або пясок.

Калі правільна размеркаваць намаганні на кожнае кола, машыне не страшныя нават самыя суровыя дарожныя ўмовы з нестабільным пакрыццём. Каб ажыццявіць гэтую задуму, аўтавытворцы ўжо даўно распрацоўваюць разнастайныя сістэмы, якія закліканы палепшыць кіраванне машынай у такіх умовах. Прыкладам таму служыць дыферэнцыял (падрабязней аб тым, што гэта такое, распавядаецца у іншым артыкуле). Ён можа быць межколесный або межосевой.

Сярод такіх распрацовак - сістэма 4Matic, якая створана спецыялістамі вядомага нямецкага автобренды Mercedes-Benz. Разгледзім, у чым асаблівасць дадзенай распрацоўкі, як яна з'явілася і якое ў яе прылада.

Што такое сістэма поўнага прывада 4Matic

Як ужо зразумела з ўступлення, 4Matic - гэта сістэма поўнага прывада, то ёсць крутоўны момант ад сілавога агрэгата размяркоўваецца на ўсе колы так, што ў залежнасці ад дарожных умоў кожнае з іх становіцца вядучым. Такой сістэмай абсталёўваюцца не толькі паўнавартасныя пазадарожнікі (дадаткова аб тым, што гэта за тып аўтамабіляў, і чым ён адрозніваецца ад кроссоверов, чытайце тут), Але і легкавыя аўтамабілі, пад капотам якіх устанаўліваецца магутны ДВС.

Назва сістэмы адбываецца ад 4WD (гэта значыць прывад на 4 колы) і autoМАТЫКА (Аўтаматычная праца механізмаў). Кіраванне размеркаваннем крутоўнага моманту ажыццяўляе электроніка, але сама перадача намаганняў мае механічны тып, а не электронную сімуляцыю. На сённяшні дзень з усіх падобных распрацовак дадзеная сістэма лічыцца адной з высокатэхналагічных і абсталяванай шырокім спектрам настроек.

Разгледзім, як з'явілася і развівалася дадзеная сістэма, а затым, што ўваходзіць у яе прылада.

Гісторыя стварэння поўнага прывада

Сама ідэя ўкаранення поўнага прывада ў колавы транспарт не новая. Першай мадэллю аўтамабіля з паўнавартасным поўным прывадам з'яўляецца галандскі спорткар Spyker 60 / 80HP 1903-га года выпуску. На тыя часы гэта быў звышмагутны аўтамабіль, які атрымаў прыстойнае абсталяванне. Акрамя перадачы крутоўнага моманту на ўсе колы, пад яго капотам стаяў рядный 6-цыліндравы бензінавы сілавы агрэгат, што было вялікай рэдкасцю. Тармазная сістэма запавольвала кручэнне ўсіх колаў, а ў трансмісіі прысутнічала ажно тры дыферэнцыяла, адзін з якіх быў межосевым.

Праз усяго адзін год для патрэб аўстрыйскай арміі была створана цэлая лінейка грузавых аўтамабіляў з поўным прывадам, якія прадставіла кампанія Austro-Daimler. Гэтыя мадэлі пасля выкарыстоўваліся ў якасці базы для браневікоў. Бліжэй да пачатку ХХ стагоддзя поўным прывадам ўжо нікога нельга было здзівіць. І кампанія Mercedes-Benz таксама актыўна займалася распрацоўкай і удасканаленнем дадзенай сістэмы.

I пакаленне

Перадумовамі да з'яўлення паспяховых мадыфікацый механізмаў з'яўлялася прэзентацыя навінкі ад брэнда, якая прайшла ў рамках знакамітага ва ўсім свеце аўтасалона ў Франкфурце. Падзея адбылася ў 1985-м годзе. Але першае пакаленне поўнага прывада ад нямецкага аўтавытворцы паступіла ў серыю праз цэлых два гады.

На фота ніжэй прадстаўлена схема, якую ўсталявалі на мадэль Mercedes-Benz W124 быў 1984 га года выпуску:

У заднім і межосевом дыферэнцыялам прысутнічала жорсткая блакаванне (падрабязна аб тым, навошта трэба блакаваць дыферэнцыял, чытайце асобна). На пярэдняй восі таксама быў усталяваны межколесный дыферэнцыял, але ён не блакаваўся, так як у гэтым выпадку пагаршалася кіравальнасць транспарту.

Першая серыйная сістэма 4Matic прымала ўдзел у перадачы крутоўнага моманту толькі ў выпадку прабуксоўцы асноўнай восі. Адключэнне поўнага прывада таксама мела аўтаматычны рэжым - як толькі спрацоўвала антыблакіровачнай сістэма тармазоў, адключаўся і поўны прывад.

У той распрацоўцы было даступна тры рэжыму працы:

1. 100-працэнтны задні прывад. Увесь крутоўны момант паступае на заднюю вось, а пярэднія колы застаюцца толькі паваротнымі;
2. Частковая перадача крутоўнага моманту. Пярэднія колы пачынаюць толькі часткова прыводзіцца ў дзеянне. Паказчык размеркавання намаганняў на перадпакоі колы складае 35, а на заднія - 65 адсоткаў. У такім рэжыме асноўнымі з'яўляюцца ўсё роўна заднія колы, а пярэднія толькі дапамагаюць стабілізаваць машыну або выбрацца на больш якасны ўчастак дарогі;
3. 50-працэнтнае размеркаванне крутоўнага моманту. У гэтым рэжыме ўсе колы ў аднолькавай ступені атрымліваюць аднолькавы працэнт крутоўнага моманту. Таксама дадзеная опцыя дазваляла адключыць блакаванне дыферэнцыяла задняй восі.

Такая мадыфікацыя поўнага прывада выкарыстоўвалася ў серыйных аўтамабілях автобренды аж да 1997-га года.

II пакаленне

Наступная эвалюцыя паўнапрываднай трансмісіі ад нямецкага вытворцы стала з'яўляцца ў мадэлях таго ж Е-класа - W210. Яна магла ўсталёўвацца толькі на тыя аўтамабілі, якія эксплуатаваліся на дарогах з правабаковым рухам, і то толькі пад заказ. У якасці базавай функцыі 4Matic ўсталёўваўся ва пазадарожніках М-класа W163. У дадзеным выпадку поўны прывад быў пастаянным.

Блакавання дыферэнцыялаў атрымалі іншы алгарытм. Гэта была імітацыя электроннай блакіроўкі, якую актываваў антыпрабуксовачнай элемент. Гэтая сістэма запавольвала кручэнне буксуюць колы, дзякуючы чаму крутоўны момант часткова пераразмяркоўваць на іншыя колы.

Пачынаючы з гэтага пакалення 4Matic, аўтавытворца цалкам адмовіўся ад жорсткай блакавання дыферэнцыялаў. Дадзеная генерацыя праіснавала на рынку да 2002-га года.

III пакаленне

Трэцяе пакаленне 4Matic з'явілася ў 2002-м годзе, і прысутнічала ў такіх мадэлях:

• З-клас W203;
• S-клас W220;
• Е-клас W211.

Дадзеная сістэма таксама атрымала электронны тып кіравання блакаваннямі дыферэнцыялаў. Гэтыя механізмы, як і ў ранейшым пакаленні, не блакаваліся жорстка. Змены закранулі алгарытмаў імітацыі прадухілення прабуксоўкі кіроўных колаў. Кантроль гэтым працэсам ажыццяўляецца антыпрабуксовачнай сістэмай, а таксама сістэмай дынамічнай ўстойлівасці.

IV пакаленне

Трэцяе пакаленне праіснавала на рынку чатыры гады, але яе вытворчасць не завяршылася. Проста пакупнік зараз мог сам выбраць, які трансмісіяй абсталяваць аўто. У 2006-м годзе сістэма 4Matic атрымала чарговыя паляпшэння. Яе ўжо можна было ўбачыць у спісе камплектацыі для S550. Несіметрычны цэнтральны дыферэнцыял быў заменены. Замест яго зараз ўжываўся планетарны рэдуктар. Яго праца забяспечвала размеркаванне паміж пярэдняй / задняй восямі ў суадносінах 45/55 адсоткаў.

На фота паказана схема поўнага прывада 4Matic чацвёртага пакалення, якая выкарыстоўвалася ў Mercedes-Benz S-класа:

1) Вал КПП; 2) Дыферэнцыял з планетарнай перадачай; 3) На задні мост; 4) Шасцярня бакавога выхаду; 5) Бакавы карданны выхад; 6) Карданны вал пярэдняга моста; 7) многодісковый муфта; 8) АКПП.

Дзякуючы таму, што механізмы сучаснага транспарту сталі атрымліваць усе больш электронных кантролераў, кантроль кіравальнасці кіроўных колаў стаў больш эфектыўны. Сама сістэма кіравалася дзякуючы сігналах, што паступаюць ад датчыкаў розных сістэм, якія забяспечваюць актыўную бяспеку машыны. Магутнасць ад матора на пастаяннай аснове паступала на ўсе колы.

Плюс дадзенай генерацыі заключаецца ў тым, што яна забяспечвае аптымальны баланс паміж эфектыўнай кіравальнасцю транспарту і найвышэйшай цягай пры пераадоленні перасечанай мясцовасці. Нягледзячы на ​​вартасці сістэмы, праз сем гадоў вытворчасці рушыла ўслед яе далейшае развіццё.

V пакаленне

Пятае пакаленне 4Matic з'явілася, пачынаючы з 2013-га года, і яго можна было сустрэць у такіх мадэлях:

• CLA45 AMG;
• GL 500.

Асаблівасць дадзенай генерацыі заключаецца ў тым, што яна прызначаная для аўтамабіляў з папярочным размяшчэннем сілавога агрэгата (у гэтым выпадку трансмісія будзе круціць перадпакоі колы). Мадэрнізацыя закранула канструкцыю выканаўчых механізмаў, а таксама прынцып размеркавання крутоўнага моманту.

У дадзеным выпадку аўтамабіль з'яўляецца переднепріводный. Размеркаванне магутнасці на ўсе колы зараз можна задзейнічаць пры актывацыі адпаведнага рэжыму на панэлі кіравання.

Як уладкованая сістэма 4Matic

Прылада сістэмы 4Matic складаецца з:

• Скрынкі аўтамат;
• Раздатка, у канструкцыі якой прадугледжана наяўнасць планетарнага рэдуктара (пачынаючы з чацвёртага пакалення, ён выкарыстоўваецца ў якасці альтэрнатывы несіметрычнай цэнтральным дыферэнцыялам);
• Карданнай перадачы (падрабязна аб тым, што гэта такое, а таксама дзе яна яшчэ выкарыстоўваецца ў машынах, чытайце у іншым аглядзе);
• Пярэдняга межколесного дыферэнцыяла (вольны, або неблокирующийся);
• Задняга межколесного дыферэнцыяла (ён таксама вольны).

Існуе дзве мадыфікацыі поўнага прывада 4Matic. Першая прызначана для легкавых машын, а другую усталёўваюць на пазадарожнікі і мікрааўтобусы. На рынку цяпер часта сустракаюцца аўтамабілі, абсталяваныя трэцім пакаленнем сістэмы 4Matic. Прычына ў тым, што гэтая генерацыя больш даступная па цане, і мае нядрэннае суадносіны рамонтапрыдатнасць, надзейнасці і эфектыўнасці.

Яшчэ адзін фактар, які паўплываў на папулярнасць менавіта гэтай генерацыі, з'яўляецца ўзлёт актыўнасці нямецкага аўтавытворцы Mercedes. Пачынаючы з 2000-га года, кампанія прыняла рашэнне знізіць кошт сваёй прадукцыі, а якасць мадэляў - наадварот павысіць. Дзякуючы гэтаму ў брэнда з'явілася больш прыхільнікаў і тэрмін «нямецкае якасць» трывалей ўкараніўся ў розумах аўтамабілістаў.

Асаблівасці сістэмы 4Matic

Аналагічныя сістэмы поўнага прывада працуюць з механічнымі каробкамі перадач, але 4Matic усталёўваецца, калі скрынка перадач мае аўтаматычны тып. Прычына несумяшчальнасці з механікай у тым, што размеркаванне крутоўнага моманту ажыццяўляецца ня кіроўцам, як у большасці мадэлях паўнапрывадных аўто мінулага стагоддзя, а электронікай. Наяўнасць аўтаматычнай скрынкі перадач у трансмісіі аўто - ключавая ўмова, якое вызначае, ці будзе ўсталяваная такая сістэма ў машыне ці не.

Кожнае пакаленне мае свой прынцып дзеяння. Так як першыя два пакалення на рынку сустракаюцца вельмі рэдка, мы засяродзімся на прынцыпе працы трох апошніх генерацый.

III генерацыя

Гэты тып ПП усталёўваецца як на седаны, так і на лёгкія пазадарожнікі. У такіх камплектацыях размеркаванне магутнасці паміж восямі ажыццяўляецца ў суадносінах 40 да 60 адсоткаў (менш - на перадпакой вось). Калі аўтамабіль - паўнавартасны пазадарожнік, то крутоўны момант размяркоўваецца раўнамерна - па 50 працэнтаў на кожную вось.

Пры выкарыстанні ў камерцыйным транспарце або седанаў класа «Бізнэс» перадпакоі колы будуць працаваць на 45, а заднія - на 55 працэнтаў. Асобная мадыфікацыя належыць мадэлям AMG - у іх суадносіны паміж восямі складае 33/67.

Такая сістэма складаецца з карданнага вала, раздатка (перадае момант на заднія колы), межколесных дыферэнцыялаў спераду і ззаду, а таксама двух задніх паўвосяў. Галоўным механізмам у ёй выступае раздатачная скрынка. Гэта прылада карэктуе працу рэдуктара (замяняе цэнтральны дыферэнцыял). Перадача крутоўнага моманту ажыццяўляецца праз сонечную шасцярню (для вала пярэдняй і задняй восі выкарыстоўваюцца шасцярэнькі розных дыяметраў).

IV пакаленне

У чацвёртым пакаленні 4Matic выкарыстоўваецца цыліндрычны дыферэнцыял, блакіроўка якога адбываецца праз двухдыскавы фрыкцыйныя. Магутнасць размяркоўваецца ў суадносінах 45/55 адсоткаў (на задняй больш). Калі машына разганяецца на лёдзе, фрыкцыйныя блакуе дыферэнцыял, дзякуючы чаму ў працу ўступаюць ўсе чатыры колы.

Пры праходжанні стромкага павароту можа назірацца прабуксоўка фрыкцыйнага. Гэта адбываецца пры розніцы ў 45 Нм паміж колавымі дыферэнцыяламі. Дзякуючы гэтаму выключаецца паскораны знос больш нагружаных пакрышак. Для працы 4Matic выкарыстоўваецца сістэма 4ETS, ESP (пра тое, што гэта за сістэма, чытайце тут), А таксама ASR.

V генерацыя

Асаблівасць пятай генерацыі 4Matic заключаецца ў тым, што поўны прывад у ёй актывуецца ў выпадку неабходнасці. У астатнім аўтамабіль застаецца переднепріводный (падключаецца ПП). Дзякуючы гэтаму гарадской ці звычайны дарожны рэжым язды будзе больш эканомным, чым пры сталым поўным прывадзе. Задняя вось актывуецца аўтаматычна, калі электроніка рэгіструе прабуксоўку колаў асноўнай восі.

Адключэнне ПП таксама адбываецца ў аўтаматычным рэжыме. Асаблівасць дадзенай мадыфікацыі ў тым, што ў некаторай ступені яна здольная карэктаваць становішча аўтамабіля за кошт павелічэння плошчы счаплення вядучых колаў у паваротах, пакуль не ўключацца механізмы сістэмы курсавой устойлівасці.

У прыладу сістэмы ўваходзіць іншы блок кіравання, які усталёўваецца ў рабатызаваную преселектівных (падвойнае счапленне мокрага тыпу, пра прынцып працы якой распавядаецца асобна) Скрынку перадач. У звычайных умовах сістэма актывуе 50-працэнтнае размеркаванне крутоўнага моманту, але ў экстраных выпадках электроніка па-іншаму карэктуе падачу магутнасці:

• Машына разганяецца - суадносіны 60 да 40;
• Машына праходзіць чараду паваротаў - суадносіны 50 да 50;
• Перадпакоі колы страцілі счапленне з дарогай - суадносіны 10 да 90;
• Экстраны тормаз - перадпакоі колы атрымліваюць максімальную колькасць Нм.

Выснова

На сённяшні дзень шматлікія аўтамабілісты, па меншай меры, чулі пра існаванне сістэмы 4Matic. Некаторыя змаглі на ўласным вопыце пратэставаць працаздольнасць некалькіх пакаленняў поўнага прывада ад автобренды з сусветным імем. Сур'ёзнай канкурэнцыі сярод падобных распрацовак у сістэмы пакуль няма, хаця нельга адмаўляць існаванне годных мадыфікацый, якія выкарыстоўваюцца ў мадэлях іншых аўтавытворцаў, напрыклад, Quattro ад Audi або xdrive ад BMW.

Першыя распрацоўкі 4Matic прызначаліся толькі для невялікага ліку мадэляў, і то ў якасці опцыі. Але дзякуючы надзейнасці і эфектыўнасці сістэма атрымала прызнанне, і стала папулярнай. Гэта заахвоціла аўтавытворцы перагледзець свой падыход да выпуску паўнапрывадных аўто з аўтаматычным размеркаваннем магутнасці.

Акрамя таго, што поўны прывад 4Matic палягчае задачу па пераадоленні адрэзка дарогі са складаным і нестабільным пакрыццём, яна забяспечвае дадатковую бяспеку ў экстрэмальных умовах. Пры актыўнай і спраўна ў сістэму кіроўца можа цалкам кантраляваць транспартны сродак. Але не варта цалкам належыць на гэты механізм, так як ён не здольны пераадольваць фізічныя законы. Таму ні ў якім разе нельга грэбаваць элементарнымі патрабаваннямі бяспечнага кіравання аўтамабілем: выконваць дыстанцыю і хуткасны рэжым, асабліва на звілістых дарогах.

У завяршэнне - невялікі тэст-драйв Mercedes w212 e350 c сістэмай 4Matic:

Минитест поўнага прывада Mercedes w212 e350 4 matic

Пытанні і адказы:

Як працуе 4 matic? У такой трансмісіі крутоўны моман размяркоўваецца на кожную вось аўтамабіля, робячы яе вядучай. У залежнасці ад пакалення (іх 5) падлучэнне другой восі адбываецца аўтаматычна ці ў ручным рэжыме.

Што азначае слова AMG? Абрэвіятура AMG расшыфроўваецца як Аўфрэхт (прозвішча заснавальніка кампаніі), Мельхнер (прозвішча яго кампаньёна) і Гроссашпах (радзіма Аўфрэхта).