سیستم چهار چرخ متحرک 4Matic
اصطلاحات خودکار,  گیربکس اتومبیل,  دستگاه وسیله نقلیه

سیستم چهار چرخ متحرک 4Matic

جابجایی وسایل نقلیه یکی از مهمترین عواملی است که ایمنی جاده به آن بستگی دارد. اکثر وسایل نقلیه مدرن به گیربکس مجهز هستند که گشتاور را به یک جفت چرخ منتقل می کند (درایو چرخ جلو یا عقب). اما قدرت بالای برخی پیشرانه ها ، خودروسازان را مجبور به تولید اصلاحات محرک چهار چرخ می کند. اگر گشتاور را از یک موتور با عملکرد بالا به یک محور انتقال دهید ، لغزش چرخ های محرک به طور حتم اتفاق می افتد.

برای تثبیت وسیله نقلیه در جاده و اطمینان بیشتر و ایمن تر بودن آن در سبک رانندگی اسپورت ، توزیع گشتاور بر روی همه چرخ ها ضروری است. این باعث افزایش پایداری و کنترل حمل و نقل در سطوح ناپایدار جاده مانند یخ ، گل و ماسه می شود.

سیستم چهار چرخ متحرک 4Matic

اگر تلاش ها را روی هر چرخ به درستی تقسیم کنید ، دستگاه حتی از شدیدترین شرایط جاده با سطوح ناپایدار نمی ترسد. برای تحقق بخشیدن به این چشم انداز ، مدت هاست که خودروسازان در حال توسعه انواع سیستم هایی هستند که برای بهبود کنترل خودرو در چنین شرایطی طراحی شده اند. مثالی از این مورد دیفرانسیل است (با جزئیات بیشتر در مورد اینکه چیست توضیح داده شده است در مقاله دیگری) این می تواند بین محور یا بین محور باشد.

از جمله چنین پیشرفت هایی می توان به سیستم 4Matic اشاره کرد که توسط متخصصان مارک خودرو معروف آلمانی مرسدس بنز ایجاد شده است. بیایید در نظر بگیریم که ویژگی این توسعه چیست ، چگونه ظاهر شده و چه نوع دستگاهی دارد.

سیستم چهار چرخ متحرک 4Matic چیست

همانطور که از مقدمه مشخص شد ، 4Matic یک سیستم محرک چهار چرخ است ، به این معنی که گشتاور از واحد قدرت بر روی همه چرخ ها توزیع می شود تا بسته به شرایط جاده ، هر یک از آنها به عنوان یکی از اصلی ترین ها شناخته شود. نه تنها SUV های تمام عیار به چنین سیستمی مجهز هستند (برای اطلاعات بیشتر در مورد نوع ماشین آن و تفاوت آن با کراس اوورها ، بخوانید اینجا) ، بلکه اتومبیل هایی نیز هستند که در زیر کاپوت آنها یک موتور احتراق داخلی قدرتمند نصب شده است.

سیستم چهار چرخ متحرک 4Matic

نام سیستم از آنجا آمده است 4WD (یعنی 4 چرخ محرک) و خودکارMATIC (عملکرد خودکار مکانیسم ها). توزیع گشتاور به صورت الکترونیکی کنترل می شود ، اما انتقال قدرت خود از نوع مکانیکی است و نه شبیه سازی الکترونیکی. امروزه ، از بین همه این پیشرفت ها ، این سیستم یکی از پیشرفته ترین و مجهز به تنظیمات گسترده محسوب می شود.

نحوه و چگونگی ظهور و توسعه این سیستم و سپس آنچه در ساختار آن گنجانده شده است را در نظر بگیرید.

تاریخچه چهار چرخ متحرک

ایده اصلی معرفی پیشرانه تمام چرخ به وسایل نقلیه چرخ دار موضوع جدیدی نیست. اولین اتومبیل تمام چرخ متحرک اسپرت 60 هلندی Spyker 80 / 1903HP است. در آن زمان ، این یک ماشین سنگین بود که تجهیزات مناسبی را دریافت می کرد. در زیر کاپوت آن علاوه بر انتقال گشتاور به تمام چرخ ها ، یک واحد بنزینی 6 سیلندر خطی نیز وجود داشت که بسیار نادر بود. سیستم ترمز چرخش همه چرخ ها را کندتر می کند و به اندازه سه دیفرانسیل در جعبه دنده وجود داشت که یکی از آنها در مرکز بود.

سیستم چهار چرخ متحرک 4Matic

فقط پس از یک سال ، یک سری کامل از کامیون های چهار چرخ محرک برای نیازهای ارتش اتریش ایجاد شد که توسط Austro-Daimler ارائه شد. بعداً از این مدل ها به عنوان پایه ای برای اتومبیل های زرهی استفاده شد. نزدیکتر به آغاز قرن بیستم ، سیستم چهار چرخ متحرک دیگر نمی توانست کسی را متعجب کند. و مرسدس بنز نیز به طور فعال در توسعه و بهبود این سیستم نقش داشت.

نسل XNUMX

پیش نیازهای ظهور اصلاحات موفقیت آمیز مکانیسم ها ، ارائه تازگی از مارک تجاری بود که در چارچوب نمایشگاه اتومبیل معروف دنیا در فرانکفورت صورت گرفت. این رویداد در سال 1985 رخ داد. اما اولین نسل چهار چرخ محرک این خودروساز آلمانی دو سال بعد به تولید رسید.

عکس زیر نموداری را نشان می دهد که در مدل 124 مرسدس بنز W1984 نصب شده است:

سیستم چهار چرخ متحرک 4Matic

در دیفرانسیل عقب و مرکز یک انسداد سخت وجود داشت (برای اطلاعات بیشتر در مورد اینکه چرا شما باید دیفرانسیل را مسدود کنید ، بخوانید به طور جداگانه) یک دیفرانسیل بین چرخ نیز در محور جلو نصب شد ، اما مسدود نشد ، زیرا در این حالت هندلینگ خودرو خراب شد.

اولین سیستم 4Matic سری تولید شده فقط در صورت چرخش محور اصلی در انتقال گشتاور نقش داشت. از کار انداختن درایو تمام چرخ نیز دارای حالت خودکار بود - به محض اینکه سیستم ترمز ضد قفل فعال شد ، سیستم محرک چهار چرخ نیز از کار افتاد.

در آن توسعه ، سه حالت عملیاتی در دسترس بود:

  1. 100٪ چرخش عقب. تمام گشتاور به سمت عقب می رود و چرخ های جلو فقط چرخان هستند.
  2. انتقال گشتاور جزئی. چرخ های جلو فقط به صورت جزئی رانده می شوند. توزیع نیروها به چرخ های جلو 35 درصد و به عقب - 65 درصد است. در این حالت ، چرخ های عقب هنوز اصلی ترین چرخ ها هستند و چرخ های جلو فقط به تثبیت خودرو یا خارج شدن از قسمت بهتر جاده کمک می کنند.
  3. 50 درصد گشتاور تقسیم شده است. در این حالت همه چرخ ها به همان اندازه گشتاور یکسانی را دریافت می کنند. همچنین ، این گزینه امکان غیرفعال شدن قفل دیفرانسیل محور عقب را فراهم کرده است.

این اصلاح پیشرانه تمام چرخ تا سال 1997 در اتومبیل های تولیدی این برند خودرویی مورد استفاده قرار می گرفت.

نسل XNUMX

تکامل بعدی گیربکس چهار چرخ متحرک از سازنده آلمانی در مدل های همان کلاس E - W210 ظاهر شد. فقط در آن دسته از اتومبیل هایی که در جاده های دارای ترافیک سمت راست کار می کنند و فقط به صورت سفارشی قابل نصب است. به عنوان یک عملکرد اساسی ، 4Matic در SUV های کلاس W163 M نصب شد. در این حالت چهار چرخ متحرک دائمی بود.

سیستم چهار چرخ متحرک 4Matic

قفل های دیفرانسیل الگوریتم دیگری دریافت کردند. این یک تقلید از یک قفل الکترونیکی بود که توسط کنترل کشش فعال شد. این سیستم چرخش چرخ لغزش را کند می کند ، به همین دلیل گشتاور تا حدی به چرخ های دیگر توزیع می شود.

با شروع این نسل از 4Matic ، این خودروساز قفل های دیفرانسیل سخت را کاملا رها کرده است. این نسل تا سال 2002 در بازار وجود داشت.

نسل سوم

نسل سوم 4Matic در سال 2002 ظاهر شد و در مدل های زیر حضور داشت:

  • کلاس C W203 ؛
  • کلاس S W220؛
  • کلاس E W211.
سیستم چهار چرخ متحرک 4Matic

این سیستم همچنین نوع الکترونیکی کنترل قفل دیفرانسیل را دریافت می کند. این سازوکارها ، مانند نسل قبلی ، به سختی مسدود نشده بودند. این تغییرات بر الگوریتم های شبیه سازی جلوگیری از لیز خوردن چرخ های محرک تأثیر گذاشت. این فرایند توسط سیستم کنترل کشش و سیستم پایداری دینامیکی کنترل می شود.

نسل چهارم

نسل سوم چهار سال در بازار وجود داشت ، اما تولید آن به پایان نرسید. فقط این بود که اکنون خریدار می توانست انتخاب کند که کدام اتومبیل را مجهز کند. در سال 2006 ، سیستم 4Matic بهبودهای بیشتری دریافت کرد. این مورد را می توان در لیست تجهیزات S550 مشاهده کرد. دیفرانسیل مرکز نامتقارن جایگزین شده است. در عوض ، اکنون از یک جعبه دنده سیاره ای استفاده شده بود. کارهای وی توزیع 45/55 درصدی بین محورهای جلو / عقب را فراهم می کرد.

این عکس نمودار چهار چرخ متحرک 4Matic نسل چهارم را نشان می دهد که در کلاس S مرسدس بنز استفاده شده است:

سیستم چهار چرخ متحرک 4Matic
1) شافت گیربکس ؛ 2) دیفرانسیل با چرخ دنده سیاره ای ؛ 3) در محور عقب ؛ 4) چرخ دنده جانبی 5) خروجی جانبی کاردان ؛ 6) محور پروانه محور جلو ؛ 7) کلاچ چند صفحه ای ؛ 8) گیربکس اتوماتیک.

با توجه به این واقعیت که مکانیسم های حمل و نقل مدرن بیشتر و بیشتر کنترل کننده های الکترونیکی را دریافت می کنند ، کنترل قابلیت کنترل چرخ های محرک موثرتر شده است. این سیستم به لطف سیگنالهایی که از سنسورهای سیستم های مختلف می آید و ایمنی فعال دستگاه را تضمین می کنند ، کنترل می شود. نیروی موتور به طور مداوم برای تمام چرخ ها تأمین می شد.

مزیت این نسل این است که تعادل بهینه بین هندلینگ کارآمد خودرو و کشش عالی هنگام غلبه بر زمین های ناهموار را فراهم می کند. با وجود مزایای سیستم ، پس از هفت سال تولید ، توسعه بیشتر آن به دنبال داشت.

نسل V

نسل پنجم 4Matic از سال 2013 ظاهر شد و می توان آن را در مدل های زیر یافت:

  • CLA45 AMG ؛
  • GL 500
سیستم چهار چرخ متحرک 4Matic

ویژگی این نسل این است که برای وسایل نقلیه با واحد قدرت عرضی در نظر گرفته شده است (در این حالت ، سیستم انتقال قدرت چرخ های جلو را می چرخاند). نوسازی بر روی طراحی محرک ها و همچنین اصل توزیع گشتاور تأثیرگذار است.

در این حالت ، ماشین محرک جلو است. اکنون می توان با فعال کردن حالت مربوطه در صفحه کنترل ، توزیع نیرو به همه چرخ ها را فعال کرد.

سیستم 4Matic چگونه کار می کند

ساختار سیستم 4Matic شامل موارد زیر است:

  • جعبه های اتوماتیک
  • جعبه انتقال ، طراحی آن حضور جعبه دنده سیاره ای را فراهم می کند (با شروع نسل چهارم ، به عنوان جایگزینی برای دیفرانسیل مرکز نامتقارن استفاده می شود) ؛
  • انتقال کاردان (برای جزئیات بیشتر در مورد اینکه چیست و همچنین مکان دیگری که در اتومبیل استفاده می شود ، بخوانید در یک بررسی دیگر);
  • دیفرانسیل محور عرضی جلو (آزاد یا غیر مسدود کننده) ؛
  • دیفرانسیل محور عرضی عقب (همچنین رایگان است).

در چهار چرخ متحرک 4Matic دو تغییر وجود دارد. اولی برای اتومبیل های سواری در نظر گرفته شده است و دومی روی SUV ها و مینی بوس ها نصب شده است. امروزه در بازار اغلب خودروهایی مجهز به نسل سوم سیستم 4Matic وجود دارند. دلیل آن این است که این نسل مقرون به صرفه تر است و از تعادل خوبی در نگهداری ، قابلیت اطمینان و کارایی برخوردار است.

سیستم چهار چرخ متحرک 4Matic

یکی دیگر از عواملی که در محبوبیت این نسل خاص تأثیرگذار است ، افزایش فعالیت خودروساز آلمانی مرسدس است. از سال 2000 ، این شرکت تصمیم گرفته است که هزینه محصولات خود را کاهش دهد و برعکس ، کیفیت مدل ها را افزایش دهد. با تشکر از این ، این برند طرفداران بیشتری پیدا کرد و اصطلاح "کیفیت آلمانی" با قاطعیت بیشتری در ذهن رانندگان جا گرفت.

ویژگی های سیستم 4Matic

سیستم های چهار چرخ محرک مشابه با گیربکس دستی کار می کنند اما اگر گیربکس اتوماتیک باشد 4Matic نصب می شود. دلیل ناسازگاری با مکانیک این است که توزیع گشتاور نه توسط راننده انجام می شود ، همانطور که در اکثر مدل های اتومبیل های چهار چرخ محرک قرن گذشته ، بلکه توسط الکترونیک انجام می شود. وجود گیربکس اتوماتیک در گیربکس اتومبیل شرط اساسی است که تعیین می کند آیا چنین سیستمی در اتومبیل نصب شود یا خیر.

هر نسلی اصل عملکرد خاص خود را دارد. از آنجا که دو نسل اول در بازار بسیار نادر است ، ما بر روی نحوه کار سه نسل گذشته تمرکز خواهیم کرد.

نسل سوم

این نوع PP هم روی سدان ها و هم SUV های سبک نصب می شود. در چنین تر و تمیز ، توزیع قدرت بین محورها در نسبت 40 به 60 درصد (کمتر - به محور جلو) انجام می شود. اگر ماشین یک SUV تمام عیار باشد ، گشتاور به طور مساوی توزیع می شود - 50 درصد در هر محور.

در صورت استفاده در وسایل نقلیه تجاری یا سدان های تجاری ، چرخ های جلو با 45 درصد و چرخ های عقب با 55 درصد کار می کنند. یک تغییر جداگانه برای مدلهای AMG محفوظ است - نسبت محور آنها 33/67 است.

سیستم چهار چرخ متحرک 4Matic

چنین سیستمی متشکل از شافت پروانه ، جعبه انتقال (گشتاور را به چرخ های عقب منتقل می کند) ، دیفرانسیل های محور عرضی در جلو و عقب و همچنین دو شافت محور عقب است. مکانیسم اصلی در آن مورد انتقال است. این دستگاه عملکرد گیربکس را اصلاح می کند (دیفرانسیل مرکز را جایگزین می کند). انتقال گشتاور از طریق چرخ دنده خورشید انجام می شود (چرخ دنده هایی با قطر مختلف برای شافت های محور جلو و عقب استفاده می شود).

نسل چهارم

نسل چهارم 4Matic از دیفرانسیل استوانه ای استفاده می کند که از طریق کلاچ دو دیسک قفل می شود. توزیع نیرو 45/55 درصد (بیشتر در عقب). وقتی ماشین روی یخ شتاب می گیرد ، کلاچ دیفرانسیل را قفل می کند تا هر چهار چرخ وارد کار شوند.

هنگام عبور از یک پیچ تند ، ممکن است لغزش کلاچ مشاهده شود. این اتفاق زمانی رخ می دهد که بین دیفرانسیل چرخ 45 نانومتر اختلاف داشته باشد. این فرسودگی سریع لاستیک های سنگین تر را از بین می برد. برای عملکرد 4Matic ، از سیستم 4ETS، ESP استفاده می شود (برای چه نوع سیستمی بخوانید اینجا) و همچنین ASR.

نسل V

ویژگی نسل پنجم 4Matic این است که در صورت لزوم چهار چرخ متحرک در آن فعال می شود. بقیه اتومبیل همچنان محرک چرخ جلو است (PP متصل). به لطف این ، حالت رانندگی در جاده های شهری یا عادی نسبت به سیستم چرخ محرک دائمی مقرون به صرفه تر خواهد بود. وقتی قطعات الکترونیکی لغزش چرخ را روی محور اصلی تشخیص می دهند ، محور عقب به طور خودکار فعال می شود.

سیستم چهار چرخ متحرک 4Matic

قطع شدن PP نیز در حالت اتوماتیک اتفاق می افتد. ویژگی این اصلاح این است که تا حدی قادر است موقعیت خودرو را با افزایش سطح گرفتن چرخ های محرک در پیچ ها اصلاح کند تا مکانیسم های سیستم پایداری نرخ ارز فعال شوند.

دستگاه سیستم شامل یک واحد کنترل دیگر است که در یک انتخاب رباتیک (دو کلاچ نوع مرطوب نصب شده است ، اصل عملکرد آن شرح داده شده است) به طور جداگانه) گیربکس در شرایط عادی ، سیستم توزیع گشتاور 50٪ را فعال می کند ، اما در مواقع اضطراری ، الکترونیک تحویل نیرو را به طور متفاوتی تنظیم می کند:

  • ماشین شتاب می گیرد - نسبت 60 به 40 است.
  • ماشین از چند دور می گذرد - نسبت 50 به 50 است.
  • چرخ های جلو کشش خود را از دست دادند - نسبت 10 به 90 ؛
  • ترمز اضطراری - چرخ های جلو حداکثر Nm را دریافت می کنند.

نتیجه

امروزه بسیاری از رانندگان حداقل نام سیستم 4Matic را شنیده اند. برخی توانستند بر اساس تجربه خود عملکرد چندین نسل سیستم چهار چرخ محرک از یک مارک خودرو مشهور جهان را آزمایش کنند. این سیستم هنوز رقابت جدی در بین چنین پیشرفت هایی ندارد ، اگرچه نمی توان انکار کرد که تغییرات شایسته ای در مدل های دیگر خودروسازان ، به عنوان مثال Quattro از آئودی یا xdrive از BMW وجود دارد.

اولین پیشرفت های 4Matic فقط برای تعداد کمی از مدل ها و سپس به عنوان یک گزینه در نظر گرفته شد. اما به لطف قابلیت اطمینان و کارایی ، سیستم به رسمیت شناخته شد و محبوب شد. این امر باعث شد تا این خودروساز در رویکرد خود برای تولید خودروهای چهار چرخ محرک با توزیع خودکار نیرو تجدید نظر کند.

علاوه بر اینکه چهار چرخ متحرک 4Matic عبور از بخشهایی از جاده با سطوح دشوار و ناپایدار را آسانتر می کند ، در شرایط شدید نیز ایمنی بیشتری را ایجاد می کند. با داشتن یک سیستم فعال و عملکردی ، راننده می تواند وسیله نقلیه را کاملا کنترل کند. اما نباید كاملاً به این سازوكار تكیه كنید ، زیرا قادر به غلبه بر قوانین فیزیكی نیست. بنابراین ، به هیچ وجه نباید از الزامات اولیه رانندگی ایمن غافل شوید: حفظ مسافت و محدودیت سرعت ، به ویژه در جاده های پر پیچ و خم.

در پایان - یک درایو تست کوچک مرسدس w212 e350 با سیستم 4Matic:

کوچکترین موتور چهار چرخ مرسدس w212 e350 4 ماتیک

سوالات و پاسخ ها:

4 ماتیک چگونه کار می کند؟ در چنین گیربکس، گشتاور در هر محور خودرو توزیع می شود و آن را به محور پیشرو تبدیل می کند. بسته به نسل (5 مورد از آنها وجود دارد)، اتصال محور دوم به صورت خودکار یا در حالت دستی رخ می دهد.

AMG به چه معناست؟ مخفف AMG مخفف Aufrecht (نام موسس شرکت)، Melchner (نام شریک او) و Grossashpach (محل تولد Aufrecht) است.

اضافه کردن نظر