4Matic firehjulstræk

Køretøjshåndtering er en af ​​de vigtigste faktorer, som trafiksikkerheden afhænger af. De fleste moderne køretøjer er udstyret med en transmission, der overfører moment til et par hjul (for- eller baghjulstræk). Men den kraft, som nogle drivlinjer har, tvinger bilproducenter til at foretage ændringer på firehjulstræk. Hvis du overfører drejningsmoment fra en højtydende motor til en aksel, vil der uundgåeligt ske glidning af drivhjulene.

For at stabilisere køretøjet på vejen og gøre det mere sikkert og mere pålideligt i en sporty kørestil er det nødvendigt at fordele drejningsmomentet til alle hjul. Dette øger stabiliteten og kontrollen med transport på ustabile vejoverflader såsom is, mudder eller sand.

Hvis du fordeler indsatsen korrekt på hvert hjul, er maskinen ikke bange for selv de mest alvorlige vejforhold med ustabile overflader. For at opfylde denne vision har bilproducenter længe udviklet alle slags systemer, der er designet til at forbedre bilens håndtering under sådanne forhold. Et eksempel på dette er differencen (mere detaljeret om, hvad den er, er den beskrevet i en anden artikel). Det kan være mellemaksel eller mellemaksel.

Blandt sådanne udviklinger er 4Matic-systemet, som blev skabt af specialisterne i det berømte tyske bilmærke Mercedes-Benz. Lad os overveje, hvad der er særegent ved denne udvikling, hvordan den så ud, og hvilken slags enhed den har.

Hvad er 4Matic firehjulsdrevssystem

Som det allerede fremgår af introduktionen, er 4Matic et firehjulsdrevssystem, det vil sige, at drejningsmomentet fra kraftenheden fordeles på alle hjul, så hver af dem afhængigt af vejforholdene bliver den førende. Ikke kun fuldgyldige SUV'er er udstyret med et sådant system (for mere information om hvilken biltype det er, og hvordan det adskiller sig fra crossovers, læs her), men også biler, under hvilke der er installeret en kraftig forbrændingsmotor.

Navnet på systemet kommer fra 4WD (dvs. 4-hjulstræk) og autoMATIC (automatisk betjening af mekanismer). Momentfordelingen styres elektronisk, men selve kraftoverførslen er af en mekanisk type, ikke elektronisk simulering. I dag betragtes dette system af alle sådanne udviklinger som et af de mest højteknologiske og udstyret med en bred vifte af indstillinger.

Overvej hvordan dette system dukkede op og udviklede sig, og derefter hvad der er inkluderet i dets struktur.

Historien om oprettelsen af ​​firehjulstræk

Selve ideen om at indføre firehjulstræk i køretøjer med hjul er ikke ny. Den første fuldhjulsdrevne bil er den hollandske Spyker 60 / 80HP sportsvogn fra 1903. På det tidspunkt var det en tung bil, der fik anstændigt udstyr. Ud over at overføre drejningsmoment til alle hjul var der en in-line 6-cylindret benzinmotorenhed, der var meget sjælden. Bremsesystemet bremsede rotationen på alle hjul, og der var så mange som tre differentier i transmissionen, hvoraf den ene var i centrum.

Bare et år senere blev der oprettet en hel række firehjulsdrevne lastbiler til den østrigske hærs behov, præsenteret af Austro-Daimler. Disse modeller blev senere brugt som base for pansrede biler. Tættere på begyndelsen af ​​det tyvende århundrede kunne firehjulstræk ikke længere overraske nogen. Og Mercedes-Benz var også aktivt involveret i udviklingen og forbedringen af ​​dette system.

XNUMX. generation

Forudsætningerne for fremkomsten af ​​vellykkede ændringer af mekanismerne var præsentationen af ​​en nyhed fra mærket, der fandt sted inden for rammerne af den verdensberømte biludstilling i Frankfurt. Arrangementet fandt sted i 1985. Men den første generation af firehjulstræk fra den tyske bilproducent gik i produktion to år senere.

Billedet nedenfor viser et diagram, der blev installeret på en Mercedes-Benz W124-model fra 1984:

Der var en hård blokering i bag- og centerforskellene (for at få flere oplysninger om, hvorfor du skal blokere differentialen, læs særskilt). En forskel mellem hjulene blev også installeret på forakslen, men den blev ikke blokeret, da køretøjets håndtering i dette tilfælde blev forværret.

Det første serieproducerede 4Matic-system var kun involveret i transmission af drejningsmoment i tilfælde af en drejning af hovedakslen. Deaktivering af firehjulstræk havde også en automatisk tilstand - så snart blokeringsfri bremsesystem blev aktiveret, blev firehjulstræk også frakoblet.

I denne udvikling var der tre driftsformer tilgængelige:

1. 100% baghjulstræk. Alt drejningsmoment går til bagakslen, og forhjulene forbliver kun drejelige;
2. Delvis drejningsmoment transmission. Forhjulene køres kun delvist. Fordelingen af ​​kræfter til forhjulene er 35 procent og bagved - 65 procent. I denne tilstand er baghjulene stadig de vigtigste, og de forreste hjælper kun med at stabilisere bilen eller komme ud til et bedre afsnit af vejen;
3. 50 procent drejningsmoment split. I denne tilstand modtager alle hjul den samme procentdel af drejningsmoment i samme omfang. Denne mulighed gjorde det også muligt at deaktivere bagakslens differentiallås.

Denne ændring af firehjulstræk blev brugt i produktionsbiler af bilmærket indtil 1997.

XNUMX. generation

Den næste udvikling af firehjulsdrevet transmission fra den tyske producent begyndte at dukke op i modellerne i samme E-klasse - W210. Det kunne kun installeres på de biler, der blev betjent på veje med højertrafik, og derefter kun på bestilling. Som en grundlæggende funktion blev 4Matic installeret i W163 M-klasse SUV'er. I dette tilfælde var firehjulstræk permanent.

Differentielle låse modtog en anden algoritme. Det var en efterligning af en elektronisk lås, som blev aktiveret af trækkontakten. Dette system bremsede skridhjulets rotation, hvorfor momentet delvist blev omdistribueret til de andre hjul.

Startende med denne generation af 4Matic har bilproducenten helt forladt stive differentialespærre. Denne generation eksisterede på markedet indtil 2002.

III generation

Den tredje generation 4Matic dukkede op i 2002 og var til stede i følgende modeller:

• C-klasse W203;
• S-klasse W220;
• E-klasse W211.

Dette system modtog også en elektronisk kontrol af differentialespærre. Disse mekanismer, som i den forrige generation, blev ikke blokeret stift. Ændringerne påvirkede algoritmerne til simulering af forebyggelse af glidning af drivhjul. Denne proces styres af trækkontrolsystemet og det dynamiske stabilitetssystem.

IV generation

Den tredje generation eksisterede på markedet i fire år, men produktionen blev ikke afsluttet. Det var bare, at køberen nu kunne vælge, hvilken transmission han ville udstyre bilen med. I 2006 modtog 4Matic-systemet yderligere forbedringer. Det kan allerede ses på listen over udstyr til S550. Den asymmetriske centerforskel er blevet udskiftet. I stedet blev der nu brugt en planetgearkasse. Hans arbejde gav en fordeling på 45/55 procent mellem for- / bagakslerne.

Billedet viser et diagram over fjerde generation 4Matic firehjulstræk, som blev brugt i Mercedes-Benz S-klasse:

1) gearkasseaksel; 2) Differentiale med planetgear; 3) På bagakslen; 4) Sideudgangsudstyr; 5) Sidekardanudgang; 6) forakselens propelaksel; 7) kobling med flere plader; 8) automatisk transmission.

På grund af det faktum, at mekanismerne til moderne transport begyndte at modtage flere og flere elektroniske controllere, er styringen af ​​styrbarheden af ​​drivhjulene blevet mere effektiv. Selve systemet blev styret takket være signaler fra sensorer fra forskellige systemer, der sikrer maskinens aktive sikkerhed. Motoren fra motoren blev løbende leveret til alle hjul.

Fordelen ved denne generation er, at den giver en optimal balance mellem effektiv køretøjshåndtering og fremragende trækkraft, når man overvinder hårdt terræn. På trods af systemets fordele fulgte den videre udvikling efter syv års produktion.

V generation

Den femte generation 4Matic dukkede op i 2013, og den kunne findes i følgende modeller:

• CLA45 AMG;
• GL500.

Særlige ved denne generation er, at den er beregnet til køretøjer med en tværgående kraftenhed (i dette tilfælde vil transmissionen dreje forhjulene). Moderniseringen påvirkede aktuatorernes design såvel som princippet om drejningsmomentfordeling.

I dette tilfælde er bilen forhjulstræk. Effektfordeling til alle hjul kan nu aktiveres ved at aktivere den tilsvarende tilstand på kontrolpanelet.

Sådan fungerer 4Matic-systemet

Strukturen i 4Matic-systemet består af:

• Automatiske kasser;
• Overførselshylster, hvis design giver mulighed for tilstedeværelsen af ​​en planetgearkasse (startende fra fjerde generation, den bruges som et alternativ til en asymmetrisk centerdifferentiale);
• Cardan transmission (for detaljer om hvad det er, samt hvor ellers det bruges i biler, læs i en anden anmeldelse);
• Forreste tværakseldifferentiale (fri eller ikke-blokering);
• Bageste tværakseldifferentiale (det er også gratis).

Der er to ændringer af 4Matic firehjulstræk. Den første er beregnet til personbiler, og den anden er installeret på SUV'er og minibusser. På markedet i dag er der ofte køretøjer udstyret med tredje generation af 4Matic-systemet. Årsagen er, at denne generation er billigere og har en god balance mellem vedligeholdelse, pålidelighed og effektivitet.

En anden faktor, der påvirkede populariteten af ​​denne særlige generation, er den tyske bilproducents Mercedes stigning. Siden 2000 har virksomheden besluttet at reducere omkostningerne ved sine produkter og tværtimod at øge kvaliteten af ​​modellerne. Takket være dette fik brandet flere beundrere, og udtrykket "tysk kvalitet" slog rod mere i bilisternes sind.

Funktioner i 4Matic-systemet

Lignende firehjulsdrevne systemer fungerer med manuelle transmissioner, men 4Matic er installeret, hvis transmissionen er af en automatisk type. Årsagen til inkompatibiliteten med mekanik er, at fordelingen af ​​drejningsmoment ikke udføres af føreren, som i de fleste modeller af firehjulstrækbiler fra det sidste århundrede, men af ​​elektronik. Tilstedeværelsen af ​​en automatisk transmission i transmission af en bil er en nøglebetingelse, der afgør, om et sådant system vil blive installeret i bilen eller ej.

Hver generation har sit eget driftsprincip. Da de to første generationer er ekstremt sjældne på markedet, vil vi fokusere på, hvordan de sidste tre generationer fungerer.

III generation

Denne type PP er installeret på både sedan og lette SUV'er. I sådanne trimniveauer udføres kraftfordelingen mellem akslerne i et forhold på 40 til 60 procent (mindre - til forakslen). Hvis bilen er en fuldgyldig SUV, fordeles momentet jævnt - 50 procent på hver aksel.

Når de bruges i erhvervskøretøjer eller erhvervssedans, fungerer forhjulene med 45 procent og baghjulene med 55 procent. En separat ændring er forbeholdt AMG-modeller - deres akselforhold er 33/67.

Et sådant system består af en propelaksel, en overførselshylster (transmitterer drejningsmoment til baghjulene), tværakseldifferentialer foran og bagpå samt to bagakselaksler. Hovedmekanismen i det er overførselssagen. Denne enhed korrigerer gearkassens funktion (erstatter centerdifferentialet). Overførsel af drejningsmoment udføres gennem et solhjul (gear med forskellige diametre bruges til for- og bagakselakslerne).

IV generation

Den fjerde generation 4Matic bruger en cylindrisk differentiale, der er låst via en to-disk kobling. Effekten fordeles 45/55 procent (mere bagpå). Når bilen accelererer på is, låser koblingen differentialen, så alle fire hjul kommer i spil.

Når du passerer en skarp drejning, kan koblingens glidning observeres. Dette sker, når der er 45 Nm forskel mellem hjulforskellene. Dette eliminerer accelereret slid på tungere lastede dæk. Til 4Matic-drift bruges 4ETS, ESP-systemet (til hvilken slags system, læs her) samt ASR.

V generation

Det særegne ved femte generation 4Matic er, at firehjulstræk aktiveres i det, hvis det er nødvendigt. Resten af ​​bilen forbliver forhjulstræk (tilsluttet PP). Takket være dette vil bykørsel eller normal vejkørsel være mere økonomisk end ved permanent firehjulstræk. Bagakslen aktiveres automatisk, når elektronikken registrerer hjulglidning på hovedakslen.

Frakobling af PP sker også i automatisk tilstand. Særlige ved denne ændring er, at den til en vis grad er i stand til at korrigere bilens position ved at øge drivområdet på drivhjulene i hjørner, indtil mekanismerne i valutakursstabilitetssystemet aktiveres.

Systemdesignet inkluderer en anden kontrolenhed, der er installeret i en robotforvalg (dobbelt kobling af våd type, hvis funktionsprincip er beskrevet særskiltgearkasse. Under normale forhold aktiverer systemet 50% drejningsmomentfordeling, men i en nødsituation justerer elektronikken strømforsyningen forskelligt:

• Bilen accelererer - forholdet er 60 til 40;
• Bilen gennemgår en række sving - forholdet er 50 til 50;
• Forhjulene mistede trækkraft - et forhold på 10 til 90;
• Nødbremse - forhjulene modtager det maksimale Nm.

Output

I dag har mange bilister i det mindste hørt om 4Matic -systemet. Nogle var i stand til på egen hånd at teste udførelsen af ​​flere generationer firehjulstræk fra et verdenskendt bilmærke. Systemet har endnu ikke alvorlig konkurrence mellem sådanne udviklinger, selvom det ikke kan nægtes, at der er værdige ændringer, der bruges i modeller af andre bilproducenter, for eksempel Quattro fra Audi eller xdrive fra BMW.

Den første udvikling af 4Matic var kun beregnet til et lille antal modeller og derefter som en mulighed. Men takket være dets pålidelighed og effektivitet fik systemet anerkendelse og blev populært. Dette fik bilproducenten til at genoverveje sin tilgang til produktionen af ​​firehjulsdrevne biler med automatisk strømfordeling.

Ud over det faktum, at 4Matic firehjulstræk gør det lettere at overvinde vejsnit med vanskelige og ustabile overflader, giver det ekstra sikkerhed under ekstreme forhold. Med et aktivt og funktionelt system kan føreren styre køretøjet fuldt ud. Men du bør ikke helt stole på denne mekanisme, da den ikke er i stand til at overvinde fysiske love. Derfor bør du under ingen omstændigheder overse de grundlæggende krav til sikker kørsel: Oprethold en afstand og hastighedsgrænse, især på snoede veje.

Afslutningsvis - en lille testkørsel Mercedes w212 e350 med 4Matic-system:

Mindste firehjulstræk Mercedes w212 e350 4 matic

Spørgsmål og svar:

Hvordan virker 4 matic? I en sådan transmission fordeles drejningsmomentet til hver aksel på køretøjet, hvilket gør den til den førende. Afhængigt af generationen (der er 5 af dem) sker forbindelsen af ​​den anden akse automatisk eller i manuel tilstand.

Hvad betyder AMG? Forkortelsen AMG står for Aufrecht (navnet på grundlæggeren af ​​virksomheden), Melchner (navnet på hans partner) og Grossashpach (fødestedet for Aufrecht).