Sistem penggerak semua roda 4Matic
kadar
Penanganan kendaraan adalah salah satu faktor terpenting yang menjadi sandaran keselamatan jalan. Sebagian besar kendaraan modern dilengkapi dengan transmisi yang mentransmisikan torsi ke satu pasang roda (penggerak roda depan atau belakang). Tetapi kekuatan tinggi dari beberapa powertrain memaksa pembuat mobil untuk memproduksi modifikasi all-wheel drive. Jika Anda mentransfer torsi dari motor berperforma tinggi ke satu gandar, roda penggerak pasti akan tergelincir.
Untuk menstabilkan kendaraan di jalan dan membuatnya lebih aman dan andal dalam gaya berkendara yang sporty, perlu untuk mendistribusikan torsi ke semua roda. Hal ini meningkatkan stabilitas dan kontrol kendaraan di permukaan jalan yang tidak stabil, seperti es, lumpur atau pasir.
Jika Anda mendistribusikan upaya dengan benar pada setiap roda, alat berat tidak akan takut bahkan pada kondisi jalan yang paling parah dengan permukaan yang tidak stabil. Untuk memenuhi visi ini, pembuat mobil telah lama mengembangkan segala macam sistem yang dirancang untuk meningkatkan kontrol mobil dalam kondisi seperti itu. Contohnya adalah diferensial (lebih detail tentang apa itu, dijelaskan di artikel lain). Itu bisa antar gandar atau antar gandar.
Di antara perkembangan tersebut adalah sistem 4Matic, yang dibuat oleh spesialis merek mobil terkenal Jerman Mercedes-Benz. Mari kita pertimbangkan apa kekhasan perkembangan ini, bagaimana kemunculannya dan jenis perangkat apa yang dimilikinya.
Apa itu sistem penggerak semua roda 4Matic
Seperti yang sudah jelas dari pendahuluan, 4Matic adalah sistem penggerak semua roda, yaitu torsi dari unit daya didistribusikan ke semua roda sehingga, tergantung pada kondisi jalan, masing-masing menjadi yang terdepan. Tidak hanya SUV lengkap yang dilengkapi dengan sistem seperti itu (untuk informasi lebih lanjut tentang jenis mobil apa itu, dan bagaimana perbedaannya dari crossover, baca di sini), tetapi juga mobil, di bawah kap yang dipasang mesin pembakaran internal yang kuat.
Nama sistem berasal dari 4WD (yaitu penggerak 4 roda) dan otomatisMATIC (operasi mekanisme otomatis). Distribusi torsi dikontrol secara elektronik, tetapi transmisi daya itu sendiri adalah tipe mekanis, bukan simulasi elektronik. Saat ini, dari semua perkembangan tersebut, sistem ini dianggap sebagai salah satu yang paling berteknologi tinggi dan dilengkapi dengan berbagai pengaturan.
Pertimbangkan bagaimana sistem ini muncul dan berkembang, dan kemudian apa yang termasuk dalam strukturnya.
Sejarah penciptaan all-wheel drive
Gagasan memperkenalkan penggerak semua roda ke dalam kendaraan beroda bukanlah hal baru. Mobil full-wheel drive pertama adalah mobil sport 60 Dutch Spyker 80/1903HP. Saat itu, itu adalah mobil tugas berat yang menerima peralatan yang layak. Selain mentransmisikan torsi ke semua roda, di bawah kapnya ada unit tenaga bensin 6 silinder segaris, yang sangat langka. Sistem pengereman memperlambat putaran semua roda, dan ada sebanyak tiga diferensial dalam transmisi, salah satunya adalah pusat.
Setelah hanya satu tahun, seluruh lini truk penggerak semua roda diciptakan untuk kebutuhan tentara Austria, dipersembahkan oleh Austro-Daimler. Model ini kemudian digunakan sebagai basis untuk mobil lapis baja. Mendekati awal abad kedua puluh, penggerak semua roda tidak lagi mengejutkan siapa pun. Dan Mercedes-Benz juga terlibat aktif dalam pengembangan dan penyempurnaan sistem ini.
Generasi pertama
Prasyarat untuk munculnya modifikasi mekanisme yang sukses adalah presentasi kebaruan dari merek, yang berlangsung dalam rangka pameran motor terkenal dunia di Frankfurt. Peristiwa tersebut terjadi pada tahun 1985. Tetapi generasi pertama penggerak semua roda dari pembuat mobil Jerman mulai diproduksi dua tahun kemudian.
Foto di bawah ini menunjukkan diagram yang dipasang pada model Mercedes-Benz W124 1984:
Ada pemblokiran keras di diferensial belakang dan tengah (untuk detail tentang mengapa Anda perlu memblokir diferensial, baca terpisah). Sebuah diferensial antar-roda juga dipasang di gandar depan, tetapi tidak terhalang, karena dalam hal ini penanganan kendaraan memburuk.
Sistem 4Matic yang diproduksi seri pertama terlibat dalam transmisi torsi hanya jika poros utama berputar. Menonaktifkan penggerak empat roda juga memiliki mode otomatis - segera setelah sistem pengereman anti-lock diaktifkan, penggerak empat roda juga dinonaktifkan.
Dalam pengembangan itu, tiga mode operasi tersedia:
- 100% penggerak roda belakang. Semua torsi mengalir ke gandar belakang, dan roda depan tetap hanya berputar;
- Transmisi torsi parsial. Roda depan hanya digerakkan sebagian. Indikator distribusi gaya ke roda depan adalah 35 persen, dan ke roda belakang - 65 persen. Dalam mode ini, roda belakang masih menjadi yang utama, dan roda depan hanya membantu menstabilkan mobil atau keluar ke bagian jalan yang lebih baik;
- Pemisahan torsi 50 persen. Dalam mode ini, semua roda menerima persentase torsi yang sama pada tingkat yang sama. Selain itu, opsi ini memungkinkan untuk menonaktifkan kunci diferensial gandar belakang.
Modifikasi penggerak semua roda ini digunakan dalam mobil produksi merek mobil hingga 1997.
Generasi ke-XNUMX
Evolusi berikutnya dari transmisi all-wheel drive dari pabrikan Jerman mulai muncul dalam model kelas-E yang sama - W210. Itu hanya dapat dipasang pada mobil-mobil yang dioperasikan di jalan dengan lalu lintas kanan, dan kemudian hanya berdasarkan pesanan. Sebagai fungsi dasar, 4Matic dipasang di SUV kelas M W163. Dalam hal ini, penggerak empat roda bersifat permanen.
Kunci diferensial menerima algoritma yang berbeda. Itu adalah tiruan dari kunci elektronik, yang diaktifkan oleh kontrol traksi. Sistem ini memperlambat rotasi roda selip, yang menyebabkan sebagian torsi didistribusikan kembali ke roda lain.
Dimulai dengan generasi 4Matic ini, pembuat mobil telah sepenuhnya meninggalkan kunci diferensial kaku. Generasi ini ada di pasaran hingga tahun 2002.
Generasi III
4Matic generasi ketiga muncul pada tahun 2002, dan hadir dalam model berikut:
- Kelas-C W203;
- Kelas S W220;
- E-Kelas W211.
Sistem ini juga menerima kontrol kunci diferensial tipe elektronik. Mekanisme ini, seperti pada generasi sebelumnya, tidak diblokir secara kaku. Perubahan mempengaruhi algoritma untuk mensimulasikan pencegahan tergelincirnya roda penggerak. Proses ini dikendalikan oleh sistem kontrol traksi dan sistem stabilitas dinamis.
Generasi IV
Generasi ketiga ada di pasar selama empat tahun, tetapi produksinya tidak selesai. Hanya saja pembeli sekarang dapat memilih transmisi mana yang akan digunakan untuk melengkapi mobilnya. Pada tahun 2006, sistem 4Matic menerima perbaikan lebih lanjut. Itu sudah bisa dilihat di daftar perlengkapan untuk S550. Diferensial tengah asimetris telah diganti. Sebagai gantinya, gearbox planet sekarang digunakan. Karyanya memberikan distribusi 45/55 persen antara as roda depan/belakang.
Foto menunjukkan diagram penggerak semua roda 4Matic generasi keempat, yang digunakan di Mercedes-Benz S-Class:
Karena kenyataan bahwa mekanisme transportasi modern mulai menerima semakin banyak pengontrol elektronik, kontrol pengendalian roda penggerak menjadi lebih efektif. Sistem itu sendiri dikendalikan berkat sinyal yang datang dari sensor berbagai sistem yang memastikan keselamatan aktif mesin. Tenaga dari motor terus disuplai ke semua roda.
Keunggulan generasi ini adalah memberikan keseimbangan optimal antara penanganan kendaraan yang efisien dan traksi yang sangat baik saat mengatasi medan yang kasar. Terlepas dari keunggulan sistem, setelah tujuh tahun produksi, pengembangan lebih lanjut diikuti.
Generasi V.
4Matic generasi kelima muncul mulai tahun 2013, dan dapat ditemukan dalam model berikut:
- CLA45 AMG;
- GL500.
Keunikan generasi ini adalah ditujukan untuk kendaraan dengan unit daya melintang (dalam hal ini, transmisi akan memutar roda depan). Modernisasi mempengaruhi desain aktuator, serta prinsip distribusi torsi.
Dalam hal ini, mobil adalah penggerak roda depan. Distribusi tenaga ke semua roda kini dapat diaktifkan dengan mengaktifkan mode yang sesuai pada panel kontrol.
Cara kerja sistem 4Matic
Struktur sistem 4Matic terdiri dari:
- Kotak otomatis;
- Kasing transfer, desain yang menyediakan keberadaan roda gigi planet (mulai dari generasi keempat, digunakan sebagai alternatif untuk diferensial pusat asimetris);
- Transmisi Cardan (untuk detail tentang apa itu, serta di mana lagi digunakan di mobil, baca di review lain);
- Diferensial gandar silang depan (bebas, atau tidak menghalangi);
- Diferensial cross-axle belakang (juga gratis).
Ada dua modifikasi dari penggerak semua roda 4Matic. Yang pertama ditujukan untuk mobil penumpang, dan yang kedua dipasang di SUV dan minibus. Di pasaran saat ini, sering ada mobil yang dilengkapi dengan sistem 4Matic generasi ketiga. Pasalnya, generasi ini lebih terjangkau dan memiliki keseimbangan yang baik antara perawatan, keandalan, dan efisiensi.
Faktor lain yang mempengaruhi popularitas generasi ini adalah meningkatnya aktivitas produsen mobil Jerman Mercedes. Sejak tahun 2000, perusahaan telah memutuskan untuk mengurangi biaya produknya, dan, sebaliknya, meningkatkan kualitas model. Berkat ini, merek memperoleh lebih banyak pengagum dan istilah "kualitas Jerman" berakar lebih kuat di benak pengendara.
Fitur sistem 4Matic
Sistem penggerak semua roda serupa bekerja dengan transmisi manual, tetapi 4Matic dipasang jika transmisi bertipe otomatis. Alasan ketidakcocokan dengan mekanik adalah bahwa distribusi torsi dilakukan bukan oleh pengemudi, seperti pada kebanyakan model mobil all-wheel drive abad terakhir, tetapi oleh elektronik. Kehadiran transmisi otomatis dalam transmisi mobil merupakan syarat utama yang menentukan apakah sistem seperti itu akan dipasang di mobil atau tidak.
Setiap generasi memiliki prinsip operasinya sendiri. Karena dua generasi pertama sangat langka di pasaran, kami akan fokus pada bagaimana tiga generasi terakhir bekerja.
generasi III
Jenis PP ini dipasang pada sedan dan SUV ringan. Dalam level trim seperti itu, distribusi daya antara gandar dilakukan dalam rasio 40 hingga 60 persen (kurang - ke gandar depan). Jika mobil adalah SUV lengkap, maka torsi didistribusikan secara merata - 50 persen pada setiap gandar.
Ketika digunakan pada kendaraan komersial atau sedan Bisnis, roda depan akan beroperasi pada 45 persen dan roda belakang pada 55 persen. Modifikasi terpisah disediakan untuk model AMG - rasio gandarnya adalah 33/67.
Sistem seperti itu terdiri dari poros baling-baling, kotak transfer (mentransmisikan torsi ke roda belakang), diferensial gandar silang di depan dan belakang, serta dua poros gandar belakang. Mekanisme utama di dalamnya adalah transfer case. Perangkat ini mengoreksi pengoperasian gearbox (menggantikan diferensial tengah). Transmisi torsi dilakukan melalui sun gear (roda gigi dengan diameter berbeda digunakan untuk poros gandar depan dan belakang).
generasi IV
Generasi keempat 4Matic menggunakan diferensial silinder, yang dikunci melalui kopling dua cakram. Tenaga didistribusikan 45/55 persen (lebih banyak di belakang). Saat mobil berakselerasi di atas es, kopling mengunci diferensial sehingga keempat roda ikut bermain.
Saat melewati tikungan tajam, slip kopling dapat diamati. Ini terjadi ketika ada perbedaan 45 Nm antara perbedaan roda. Ini menghilangkan keausan yang dipercepat dari ban yang dimuat lebih berat. Untuk operasi 4Matic, sistem 4ETS, ESP digunakan (untuk sistem jenis apa, baca di sini) serta ASR.
generasi V
Keunikan 4Matic generasi kelima adalah penggerak empat roda diaktifkan di dalamnya jika perlu. Sisa mobil tetap penggerak roda depan (tersambung PP). Berkat ini, mode berkendara di jalan perkotaan atau normal akan lebih irit dibandingkan dengan penggerak semua roda permanen. Gandar belakang secara otomatis diaktifkan ketika elektronik mendeteksi selip roda pada poros utama.
Pemutusan sambungan PP juga terjadi dalam mode otomatis. Keunikan modifikasi ini adalah bahwa sampai batas tertentu mampu memperbaiki posisi mobil dengan meningkatkan area cengkeraman roda penggerak di tikungan hingga mekanisme sistem stabilitas nilai tukar diaktifkan.
Perangkat sistem mencakup unit kontrol lain, yang dipasang di preselektif robot (kopling ganda tipe basah, prinsip operasi yang dijelaskan terpisah) roda gigi. Dalam kondisi normal, sistem mengaktifkan distribusi torsi 50%, tetapi dalam keadaan darurat, elektronik menyesuaikan pengiriman daya secara berbeda:
- Mobil berakselerasi - rasionya adalah 60 hingga 40;
- Mobil melewati serangkaian belokan - rasionya adalah 50 hingga 50;
- Roda depan kehilangan traksi - rasio 10 hingga 90;
- Rem darurat - roda depan menerima Nm maksimum.
Keluaran
Saat ini, banyak pengendara setidaknya telah mendengar tentang sistem 4Matic. Beberapa dapat menguji sendiri kinerja beberapa generasi penggerak semua roda dari merek mobil terkenal di dunia. Sistem belum memiliki persaingan yang serius di antara perkembangan tersebut, meskipun tidak dapat disangkal bahwa ada modifikasi yang layak digunakan pada model pembuat mobil lain, misalnya, Quattro dari Audi atau xdrive dari BMW.
Perkembangan pertama 4Matic dimaksudkan hanya untuk sejumlah kecil model, dan kemudian sebagai opsi. Namun berkat keandalan dan efisiensinya, sistem ini mendapat pengakuan dan menjadi populer. Hal ini mendorong pembuat mobil untuk memikirkan kembali pendekatannya terhadap produksi kendaraan penggerak empat roda dengan distribusi tenaga otomatis.
Selain fakta bahwa 4Matic all-wheel drive memudahkan untuk mengatasi bagian jalan dengan permukaan yang sulit dan tidak stabil, ini memberikan keamanan tambahan dalam kondisi ekstrim. Dengan sistem aktif dan fungsional, pengemudi dapat mengendalikan kendaraan sepenuhnya. Tetapi Anda tidak boleh sepenuhnya mengandalkan mekanisme ini, karena ia tidak dapat mengatasi hukum fisika. Oleh karena itu, Anda tidak boleh mengabaikan persyaratan dasar mengemudi yang aman: pertahankan jarak dan batas kecepatan, terutama di jalan yang berliku.
Kesimpulannya - test drive kecil Mercedes w212 e350 dengan sistem 4Matic:
Pertanyaan dan Jawaban:
Bagaimana cara kerja 4 matic? Dalam transmisi seperti itu, torsi didistribusikan ke setiap poros kendaraan, menjadikannya yang terdepan. Tergantung pada generasinya (ada 5 di antaranya), koneksi sumbu kedua terjadi secara otomatis atau dalam mode manual.
Apa yang dimaksud dengan AMG? Singkatan AMG adalah singkatan dari Aufrecht (nama pendiri perusahaan), Melchner (nama partnernya) dan Grossashpach (tempat kelahiran Aufrecht).
