„4Matic“ visų varančiųjų ratų sistema

Transporto priemonės valdymas yra vienas iš svarbiausių veiksnių, nuo kurio priklauso eismo saugumas. Daugumoje šiuolaikinių transporto priemonių yra transmisija, perduodanti sukimo momentą vienai ratų porai (priekinių ar galinių ratų pavara). Tačiau didelė kai kurių jėgos agregatų galia verčia automobilių gamintojus modifikuoti visus varomus ratus. Jei sukite sukimo momentą iš didelio našumo variklio į vieną ašį, neišvengiamai paslys važiuojantys ratai.

Norint stabilizuoti transporto priemonę kelyje ir padaryti ją saugesnę bei patikimesnę sportinio vairavimo maniera, būtina paskirstyti sukimo momentą visiems ratams. Tai padidina transporto priemonių stabilumą ir valdymą ant nestabilios kelio dangos, pavyzdžiui, ledo, purvo ar smėlio.

Jei tinkamai paskirstysite kiekvieno rato pastangas, mašina nebijo net sunkiausių kelio sąlygų su nestabilia danga. Norėdami įgyvendinti šią viziją, automobilių gamintojai jau seniai kuria įvairiausias sistemas, skirtas pagerinti automobilio valdymą tokiomis sąlygomis. To pavyzdys yra diferencialas (išsamiau apie tai, kas tai yra, aprašyta kitame straipsnyje). Tai gali būti tarp ašių arba tarp ašių.

Tarp tokių pokyčių yra 4Matic sistema, kurią sukūrė garsios Vokietijos automobilių markės „Mercedes-Benz“ specialistai. Apsvarstykime, koks yra šio vystymosi ypatumas, kaip jis pasirodė ir kokį įrenginį jis turi.

Kas yra „4Matic“ visų varančiųjų ratų sistema

Kaip jau aišku iš įžangos, „4Matic“ yra visų varančiųjų ratų sistema, tai yra, jėgos bloko sukimo momentas paskirstomas visiems ratams taip, kad, atsižvelgiant į kelio sąlygas, kiekvienas iš jų taptų pirmaujančiu. Ne tik visaverčiuose visureigiuose yra tokia sistema (jei norite gauti daugiau informacijos apie tai, koks automobilis yra ir kuo jis skiriasi nuo krosoverių, skaitykite čia), bet ir automobilius, po kurių gaubtu sumontuotas galingas vidaus degimo variklis.

Sistemos pavadinimas kilęs 4WD (t. Y. 4 varomais ratais) ir automatinisMATIC (automatinis mechanizmų veikimas). Sukimo momento pasiskirstymas valdomas elektroniniu būdu, tačiau pats energijos perdavimas yra mechaninio tipo, o ne elektroninis modeliavimas. Šiandien iš visų tokių įvykių ši sistema laikoma viena iš pažangiausių technologijų ir turi daugybę nustatymų.

Apsvarstykite, kaip ši sistema atsirado ir vystėsi, ir tada, kas yra įtraukta į jos struktūrą.

Visų varomųjų ratų sukūrimo istorija

Pati idėja visais ratais įvesti ratines transporto priemones nėra nauja. Pirmasis visų varančiųjų ratų automobilis yra 60 m. Olandiškas „Spyker 80 / 1903HP“ sportinis automobilis. Tuo metu tai buvo sunkiasvoris automobilis, kuris gavo padorios įrangos. Be sukimo momento perdavimo visiems ratams, po jo gaubtu buvo įmontuotas 6 cilindrų benzininis jėgos agregatas, o tai buvo didelė retenybė. Stabdžių sistema sulėtino visų ratų sukimąsi, o transmisijoje buvo net trys diferencialai, vienas iš jų buvo centre.

Vos po vienerių metų Austrijos armijos reikmėms buvo sukurta visa varomųjų ratų linija, kurią pristatė Austro-Daimler. Šie modeliai vėliau buvo naudojami kaip šarvuotų automobilių pagrindas. Arčiau dvidešimtojo amžiaus pradžios visų varančiųjų ratų pavara jau negalėjo nieko nustebinti. „Mercedes-Benz“ taip pat aktyviai dalyvavo kuriant ir tobulinant šią sistemą.

Aš karta

Būtinos sėkmingos modifikacijų atsiradimo sąlygos buvo prekės ženklo naujovės pristatymas, vykęs visame pasaulyje garsioje Frankfurto automobilių parodoje. Renginys vyko 1985 m. Tačiau pirmoji visų varančiųjų ratų karta iš Vokietijos automobilių gamintojo pradėta gaminti po dvejų metų.

Žemiau esančioje nuotraukoje parodyta schema, kuri buvo sumontuota 124 m. „Mercedes-Benz W1984“ modelyje:

Galiniame ir viduriniame diferencialuose buvo sunkus blokavimas (jei norite sužinoti daugiau, kodėl reikia blokuoti diferencialą, skaitykite atskirai). Tarp ratų diferencialas taip pat buvo sumontuotas ant priekinės ašies, tačiau jis nebuvo užblokuotas, nes šiuo atveju pablogėjo transporto priemonės valdymas.

Pirmoji serijinės gamybos „4Matic“ sistema sukimo momentą perdavė tik pasisukus pagrindinei ašiai. Išjungus visų varančiųjų ratų pavarą, taip pat buvo automatinis režimas - kai tik suveikė stabdžių antiblokavimo sistema, visų varančiųjų ratų pavara taip pat buvo atjungta.

Tuo metu buvo galimi trys veikimo būdai:

1. 100% galinių ratų pavara. Visas sukimo momentas eina į galinę ašį, o priekiniai ratai lieka tik pasukami;
2. Dalinis sukimo momento perdavimas. Priekiniai ratai varomi tik iš dalies. Jėgų pasiskirstymas priekiniams ratams yra 35 proc., O galiniams - 65 proc. Šiuo režimu galiniai ratai vis dar yra pagrindiniai, o priekiniai tik padeda stabilizuoti automobilį arba išvažiuoti į geresnę kelio atkarpą;
3. 50 procentų sukimo momento padalijimas. Šiuo režimu visi ratai vienodai keičia tą patį sukimo momento procentą. Be to, ši parinktis leido išjungti galinės ašies diferencialo užraktą.

Ši visų varančiųjų ratų modifikacija buvo naudojama automobilių markės automobiliuose iki 1997 m.

XNUMX karta

Sekanti visų varančiųjų ratų transmisijos evoliucija iš Vokietijos gamintojo pradėjo pasirodyti tos pačios E klasės - W210 - modeliuose. Ją buvo galima montuoti tik tiems automobiliams, kurie buvo valdomi keliais, važiuojančiais dešine puse, o tada tik pagal užsakymą. Kaip pagrindinę funkciją „4Matic“ buvo įdiegta W163 M klasės visureigiuose. Šiuo atveju keturių ratų pavara buvo nuolatinė.

Diferencialinės spynos gavo kitokį algoritmą. Tai buvo elektroninės spynos imitacija, kurią įjungė traukos kontrolė. Ši sistema sulėtino slydimo rato sukimąsi, dėl kurio sukimo momentas buvo iš dalies paskirstytas kitiems ratams.

Pradėdamas nuo šios „4Matic“ kartos, automobilių gamintojas visiškai atsisakė standžių diferencialų spynų. Ši karta egzistavo rinkoje iki 2002 m.

III karta

Trečiosios kartos „4Matic“ pasirodė 2002 m. Ir buvo šių modelių:

• C klasė W203;
• S klasė W220;
• E klasė W211.

Ši sistema taip pat gavo elektroninio tipo diferencialinių spynų valdymą. Šie mechanizmai, kaip ir ankstesnės kartos, nebuvo griežtai užblokuoti. Pakeitimai paveikė varančiųjų ratų slydimo prevencijos imitavimo algoritmus. Šį procesą valdo traukos kontrolės sistema ir dinaminio stabilumo sistema.

IV karta

Trečioji karta rinkoje egzistavo ketverius metus, tačiau jos gamyba nebuvo baigta. Tiesiog pirkėjas dabar galėjo pasirinkti, kokia transmisija aprūpinti automobilį. 2006 m. „4Matic“ sistema patobulinta. Tai jau galima pamatyti S550 įrangos sąraše. Asimetriškas centrinis diferencialas pakeistas. Vietoj to dabar buvo naudojama planetinė pavarų dėžė. Jo darbas suteikė 45/55 procentų pasiskirstymą tarp priekinių / galinių ašių.

Nuotraukoje parodyta ketvirtosios kartos „4Matic“ visų varomųjų ratų schema, kuri buvo naudojama „Mercedes-Benz S“ klasėje:

1) Pavarų dėžės velenas; 2) Diferencialas su planetine pavara; 3) ant galinės ašies; 4) šoninė išėjimo pavara; 5) Šoninis kardano išėjimas; 6) priekinės ašies sraigto velenas; 7) kelių plokščių sankaba; 8) automatinė pavarų dėžė.

Dėl to, kad šiuolaikinio transporto mechanizmai pradėjo gauti vis daugiau elektroninių valdiklių, vairo valdymo valdymas tapo efektyvesnis. Pati sistema buvo valdoma dėl signalų, gaunamų iš įvairių sistemų jutiklių, užtikrinančių aktyvų mašinos saugumą. Variklio galia buvo nuolat tiekiama visiems ratams.

Šios kartos pranašumas yra tas, kad ji suteikia optimalią pusiausvyrą tarp efektyvaus automobilio valdymo ir puikios sukibimo įveikiant nelygų reljefą. Nepaisant sistemos pranašumų, po septynerių metų gamybos sekė tolesnė jos plėtra.

V karta

Penktosios kartos „4Matic“ pasirodė nuo 2013 m., Ir jį buvo galima rasti šiuose modeliuose:

• CLA45 AMG;
• 500 GL.

Šios kartos ypatumas yra tas, kad jis skirtas transporto priemonėms su skersiniu jėgos agregatu (šiuo atveju transmisija pasuks priekinius ratus). Modernizavimas paveikė pavarų konstrukciją ir sukimo momento paskirstymo principą.

Šiuo atveju automobilis varomas priekiniais ratais. Galios paskirstymą visiems ratams dabar galima suaktyvinti įjungus atitinkamą režimą valdymo pulte.

Kaip veikia „4Matic“ sistema

„4Matic“ sistemos struktūrą sudaro:

• Automatinės dėžės;
• Perkėlimo dėklas, kurio konstrukcija numato planetinės pavarų dėžės buvimą (pradedant nuo ketvirtosios kartos, ji naudojama kaip asimetrinio centrinio diferencialo alternatyva);
• Kardano transmisija (jei norite sužinoti daugiau, kas tai yra, taip pat kur dar naudojama automobiliuose, skaitykite kitoje apžvalgoje);
• Priekinės skersinės ašies diferencialas (laisvas arba neužblokuojantis);
• Galinio skersinės ašies diferencialas (jis taip pat nemokamas).

Yra dvi „4Matic“ visų varančiųjų ratų modifikacijos. Pirmasis skirtas lengviesiems automobiliams, o antrasis montuojamas visureigiuose ir mikroautobusuose. Šiandien rinkoje dažnai yra automobilių, kuriuose įdiegta trečioji „4Matic“ sistemos karta. Priežastis ta, kad ši karta yra labiau prieinama ir turi gerą išlaikomumo, patikimumo ir efektyvumo pusiausvyrą.

Kitas veiksnys, turėjęs įtakos šios konkrečios kartos populiarumui, yra padidėjęs Vokietijos automobilių gamintojo „Mercedes“ aktyvumas. Nuo 2000 m. Bendrovė nusprendė sumažinti savo produktų kainą ir, priešingai, padidinti modelių kokybę. Dėl to prekės ženklas įgijo daugiau gerbėjų, o sąvoka „vokiečių kokybė“ tvirtiau įsitvirtino vairuotojų galvose.

„4Matic“ sistemos ypatybės

Panašios visų varančiųjų ratų sistemos veikia su mechanine pavarų dėže, tačiau „4Matic“ yra sumontuota, jei transmisija yra automatinė. Nesuderinamumo su mechanika priežastis yra ta, kad sukimo momentą paskirsto ne vairuotojas, kaip daugumoje praėjusio amžiaus visų ratų varomų automobilių modelių, bet elektronika. Automatinės pavarų dėžės buvimas automobilio transmisijoje yra pagrindinė sąlyga, lemianti, ar tokia sistema bus įmontuota automobilyje, ar ne.

Kiekviena karta turi savo veikimo principą. Kadangi pirmosios dvi kartos rinkoje yra labai retos, mes sutelksime dėmesį į tai, kaip veikia pastarosios trys kartos.

III karta

Šio tipo PP montuojami ir ant sedanų, ir prie lengvų visureigių. Tokiais apdailos lygiais galios pasiskirstymas tarp ašių atliekamas santykiu nuo 40 iki 60 procentų (mažiau - su priekine ašimi). Jei automobilis yra visavertis visureigis, tada sukimo momentas pasiskirsto tolygiai - po 50 procentų kiekvienai ašiai.

Naudojant komercinėse transporto priemonėse ar verslo sedanuose, priekiniai ratai veiks 45 proc., O galiniai ratai - 55 proc. AMG modeliams rezervuota atskira modifikacija - jų ašių santykis yra 33/67.

Tokią sistemą sudaro sraigto velenas, perdavimo dėžė (perduodanti sukimo momentą galiniams ratams), skersinių ašių diferencialai priekyje ir gale, taip pat du galinės ašies velenai. Pagrindinis mechanizmas joje yra perdavimo atvejis. Šis prietaisas koreguoja pavarų dėžės veikimą (pakeičia centrinį diferencialą). Sukimo momentas perduodamas per saulės pavarą (priekinės ir galinės ašies ašims naudojamos skirtingo skersmens pavaros).

IV karta

Ketvirtos kartos „4Matic“ naudojamas cilindrinis diferencialas, kuris užfiksuojamas per dviejų diskų sankabą. Galia pasiskirsto 45/55 proc. (Daugiau gale). Kai automobilis įsibėgėja ant ledo, sankaba užfiksuoja diferencialą taip, kad visi keturi ratai pradėtų veikti.

Važiuojant staigiu posūkiu, galima pastebėti sankabos slydimą. Tai atsitinka, kai tarp ratų diferencialų yra 45 Nm skirtumas. Tai pašalina pagreitintą sunkiau apkrautų padangų susidėvėjimą. „4Matic“ valdymui naudojama 4ETS, ESP sistema (kokiai sistemai, skaitykite čia) taip pat ASR.

V karta

Penktosios kartos „4Matic“ ypatumas yra tai, kad prireikus joje įjungiama keturių varančiųjų ratų pavara. Likusi automobilio dalis lieka varoma priekiniais ratais (prijungtas PP). Dėl to miesto ar įprastas važiavimo keliu režimas bus ekonomiškesnis nei naudojant nuolatinį visų ratų pavarą. Galinė ašis automatiškai įsijungia, kai elektronika nustato pagrindinės ašies ratų paslydimą.

PP atjungimas vyksta ir automatiniu režimu. Šios modifikacijos ypatumas yra tas, kad tam tikru mastu jis sugeba ištaisyti automobilio padėtį, padidindamas varančiųjų ratų sukibimo plotą posūkiuose, kol suveiks valiutos kurso stabilumo sistemos mechanizmai.

Sistemos įtaisas apima kitą valdymo bloką, kuris yra įmontuotas į robotą (drėgno tipo dviguba sankaba, kurios veikimo principas aprašytas) atskirai) pavarų dėžė. Normaliomis sąlygomis sistema suaktyvina 50% sukimo momento paskirstymą, tačiau kritiniu atveju elektronika skirtingai reguliuoja energijos tiekimą:

• Automobilis įsibėgėja - santykis yra 60–40;
• Automobilis praeina eilę posūkių - santykis yra nuo 50 iki 50;
• Priekiniai ratai prarado sukibimą - santykis nuo 10 iki 90;
• Avarinis stabdys - priekiniai ratai gauna maksimalų Nm.

Produkcija

Šiandien daugelis vairuotojų bent jau yra girdėję apie 4Matic sistemą. Kai kurie galėjo savo patirtimi išbandyti kelių kartų visų ratų pavaros, pagamintos visame pasaulyje žinomos automobilių markės, našumą. Sistema dar neturi rimtos konkurencijos tarp tokių pokyčių, nors negalima paneigti, kad yra vertų pakeitimų, kurie naudojami kitų automobilių gamintojų modeliuose, pavyzdžiui, „Quattro“ iš „Audi“ arba „xdrive“ iš BMW.

Pirmieji „4Matic“ kūriniai buvo skirti tik nedaugeliui modelių, o vėliau - kaip galimybė. Tačiau dėl savo patikimumo ir efektyvumo sistema sulaukė pripažinimo ir išpopuliarėjo. Tai paskatino automobilių gamintoją persvarstyti savo požiūrį į keturiais ratais varomų automobilių su automatiniu galios paskirstymu gamybą.

Be to, kad „4Matic“ visų ratų pavara leidžia lengviau įveikti kelio atkarpas sunkiomis ir nestabiliomis dangomis, tai suteikia papildomo saugumo ekstremaliomis sąlygomis. Turėdamas aktyvią ir veikiančią sistemą, vairuotojas gali visiškai valdyti transporto priemonę. Tačiau neturėtumėte visiškai pasikliauti šiuo mechanizmu, nes jis negali įveikti fizinių dėsnių. Todėl jokiu būdu neturėtumėte pamiršti elementarių saugaus vairavimo reikalavimų: laikykitės atstumo ir greičio apribojimų, ypač vingiuotuose keliuose.

Apibendrinant - nedidelis bandomasis važiavimas „Mercedes w212 e350“ su „4Matic“ sistema:

„Minitest“ visų varančiųjų ratų pavara „Mercedes w212 e350 4 matic“

Klausimai ir atsakymai:

Kaip veikia 4 matic? Tokioje transmisijoje sukimo momentas paskirstomas kiekvienai transporto priemonės ašiai, todėl ji yra pirmaujanti. Priklausomai nuo kartos (jų yra 5), ​​antrosios ašies prijungimas vyksta automatiškai arba rankiniu režimu.

Ką reiškia AMG? Santrumpa AMG reiškia Aufrecht (bendrovės steigėjo vardas), Melchner (jo partnerio vardas) ir Grossashpach (Aufrecht gimtinė).