4MATIC

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «4Matic»)
Перейти к навигации Перейти к поиску
Коробка передач и двигатель V8 на приводе 4MATIC

4MATIC (от англ. 4-wheel drive и automatic) — маркетинговое наименование системы постоянного полного привода немецкого концерна Daimler AG[1], распределяющего крутящий момент на все колёса автомобиля. Технология разработана инженерами Mercedes-Benz совместно с компанией Steyr-Daimler-Puch (ныне Magna Steyr), которая занималась сборкой G-класса в Австрии[2][3].

Почти все автомобили с системой полного привода 4MATIC оснащаются автоматической коробкой переключения передач. В настоящее время система 4MATIC подразделяется на два вида (для легковых автомобилей и внедорожников) и доступна на моделях A-, B-, C-, Е-, G-, S- (и бывшего CL), GLA-, GLK- (ныне GLC), M- (ныне GLE), GL- (ныне GLS), CLA-, CLS-классов, а также VitoViano)[4].

В 2016 году компания Mercedes-Benz представила новую модификацию полного привода под названием 4MATIC+ с возможностью отключения полного привода (в этом случае автомобиль становится заднеприводным)[5].

История[править | править код]

Схема системы на автомобиле Mercedes-Benz W124
1. Двигатель
2. Сцепление
3. Центральный дифференциал

История системы 4MATIC насчитывает 5 поколений. По сведениям компании-производителя, задолго до её появления (в 1903 году) немецкий инженер Пауль Даймлер составил первоначальные проекты для автомобилей с полным приводом. Уже в 1907 году компания DMG представила грузовик Dernburg-Wagen, который рассматривается как первый в мире грузовой автомобиль с полным приводом[6][7]. В 1951 году начался выпуск четырёхколёсного грузовика Unimog, изначально предназначенного для сельскохозяйственного использования и оснащавшегося приводом на все колёса.

Первое поколение системы 4MATIC было представлено на Франкфуртском автосалоне 1985 года[4], а серийно появилось на Mercedes-Benz W124 в модификации 300E. Система включала в себя блокируемый межосевой дифференциал типа Ferguson с распределением крутящего момента 35/65 перед/зад и блокируемый задний межколёсный дифференциал 50/50. Из соображений безопасности и стабильности управления передний дифференциал оставлен свободным. Блокировка дифференциалов осуществлялась гидроподжимными муфтами; включение муфт — посредством быстродействующей электрогидравлической системы, а управление всей системой — собственным компьютером по данным от датчиков скоростей 3-х канальной АБС и датчика поворота руля. Предполагались три последовательных режима работы: 1) оба дифференциала свободны; 2) межосевой дифференциал заблокирован; 3) заблокированы и межосевой и задний межколёсный дифференциалы (информация о наличии переходных режимов отсутствует). При торможении оба дифференциала разблокировались. Соотношение крутящих моментов 35/65 перед/зад делало машину практически заднеприводной для водителя, а срабатывание системы в режимах 2 и 3 в первую очередь было направлено на уверенный разгон, а не на активную езду с боковыми скольжениями[8] . Система 4MATIC была доступна как опция весь период выпуска серии W124, и не только на модели 300E, но и вообще на всех её модификациях с 2,6 и 3,0-литровыми шестицилиндровыми бензиновыми и дизельными двигателями. На модификациях с четырёх и восьмицилиндровыми бензиновыми силовыми агрегатами и пятицилиндровым дизельным мотором полный привод 4MATIC не применялся[9].

Второе поколение нашло своё применение на автомобиле Mercedes-Benz W210 с 1997 года. Модель по заказу оснащалась постоянным полным приводом с дифференциалами свободного типа и симуляцией блокировки межосевых дифферециалов при помощи системы контроля тяги. Противопробуксовочный контроль достигался при помощи технологии ETS. Система устанавливалась только на автомобили с левосторонним расположением рулевого колеса. В качестве стандартного оснащения технология присутствовала на моделях M-класса (W163), запущенных в продажу с 1997 года[2].

Третье поколение появилось в 2002 году на автомобилях С- (W203), Е- (W211) и S-классов (W220). На них устанавливался постоянный полный привод и дифференциалы свободного типа. Движение автомобиля контролируется системой курсовой устойчивости. Дополнительно может включать систему контроля тягового усилия.

4MATIC в четвёртом поколении был представлен на автомобиле S550 4MATIC 2006 года[10][11][12].

В 2013 году было представлено 5-е поколение системы 4MATIC[13][14][15]. Если раньше передняя ось отбирала мощность у задней, то в новой версии всё наоборот: привод является не постоянным, а подключаемым. Первыми автомобилями, на которые установили новое поколение 4MATIC, стали CLA 45 AMG и Mercedes-Benz GL 500.

В 2016 году концерн Daimler AG анонсировал высокопроизводительную модель E63 AMG S 4MATIC+ (W213) с новой версией отключаемого полного привода. Многодисковая муфта с электронным управлением данной модификации позволяет полностью отключать передачу усилия на передние колёса автомобиля[5].

Описание[править | править код]

Шильдик на автомобилях Mercedes-Benz с системой 4MATIC

Система полного привода 4MATIC предназначена для придания автомобилю устойчивости на дороге и управляемости в любых ситуациях: во время начала движения, при прохождении поворотов, по заснеженному, обледеневшему или мокрому покрытию дороги, а также во время выполнения буксировки прицепа.

Система постоянного полного привода 4MATIC работает в паре с электронной системой регулирования динамических характеристик автомобиля, состоящей из электронной системы стабилизации ESP и электронной системой управления тяговым усилием 4ETS (англ. 4-wheel Electronic Traction System). Система 4ETS, взаимодействуя с антиблокировочной системой (ABS), антипробуксовочной системой (ASR) и системой контроля скорости при спуске (DSR), оптимально распределяет крутящий момент между всеми четырьмя колёсами, повышая их сцепление с дорогой, рельеф которой постоянно меняется.

Система 4MATIC третьего поколения позволяет подавать крутящий момент одновременно ко всем колёсам со следующим распределением:

Коэффициент трения μ составляет 0,9 на сухой и 0,3 на заснеженной дорогах[4].

Полный привод 4MATIC третьего поколения состоит из[21][22]:

  • автоматической коробки передач;
  • раздаточной коробки;
  • карданной передачи на переднюю ось;
  • карданной передачи на заднюю ось;
  • главной передачи и заднего межколёсного дифференциала;
  • главная передачи и переднего межколёсного дифференциала;
  • полуоси задних колес.

Центральным конструктивным элементом системы 4MATIC является раздаточная коробка, которая осуществляет бесступенчатое распределение крутящего момента по осям автомобиля. Раздаточная коробка объединяет сдвоенный планетарный редуктор (выполняет в коробке функцию несимметричного межосевого дифференциала), цилиндрические шестерни, а также приводные валы. Приводной вал соединён с валом планетарного редуктора. Вал привода задней оси вращается от солнечной шестерни большего диаметра. Вал привода передней оси полый, соединён с солнечной шестерней малого диаметра, с другой стороны с помощью цилиндрических шестерен соединён с карданной передачей передней оси.

4-е поколение 4MATIC использует цилиндрический дифференциал, «подблокированный» неуправляемым двухдисковым фрикционом, который распределяет подводимый крутящий момент между осями в пропорции 45:55 в пользу задних колёс[23]. При разгоне на однородном скользком покрытии фрикцион блокирует межосевой дифференциал, добавляя автомобилю стабильности. В том случае, если разница крутящих моментов между передней и задней осями превышает 50 Н·м, фрикцион пробуксовывает — например, в поворотах. Колёса при этом не шлифуют дорогу — работу по управлению тягой дополняет электронная система 4ETS при помощи рабочих тормозов[24]. Системы ESP, ASR и 4ETS в новой системе откалиброваны таким образом, чтобы принять участие в управлении автомобилем в последнюю минуту, что продлевает доступность максимального количества крутящего момента двигателя[25]. Автомобиль Mercedes-Benz W204 стал вторым в линейке продуктов Mercedes-Benz, кого оснастили компактной трансмиссией 4MATIC четвёртого поколения.

5-е поколение системы полного привода 4MATIC является совершенно новой разработкой на переднеприводной архитектуре с поперечно установленным спереди двигателем[13]. Её основной принцип работы заключается в следующем: система активируется так часто, как это необходимо, и при этом как можно реже. Если условия позволяют автомобилю двигаться исключительно на переднем приводе — так оно и происходит. В ином случае крутящий момент мгновенно перебрасывается на заднюю ось. Когда там в нём пропадает необходимость, например в случае резкого торможения с вмешательством ABS, переброс мощности в обратном направлении происходит так же быстро, за миллисекунды. Система приходит на помощь в случае недостаточной или избыточной поворачиваемости и использует распределение крутящего момента для стабилизации автомобиля — до того как вмешаются ESP и система управления тягой 4ETS.

Отбором мощности на заднюю ось занимается блок PTU (англ. power take-off unit)[13], встроенный в роботизированную коробку передач 7G-DCT с двойным сцеплением. PTU получился очень компактным, и он обладает общей с коробкой системой смазки, за счёт чего была достигнута 25-процентная экономия веса[13].

В нормальных условиях крутящий момент распределяется между передней и задней осями в пропорциях от 100:0 до 50:50[15]. Так, при ускорении автомобиля с полной нагрузкой на скорости 50 км/ч соотношение изменяется на 60:40, при быстром прохождении поворотов становится 50:50, при потере сцепления с дорогой передних колёс — 10:90, в случае резкого торможения с ABS — 100:0[15].

Примечания[править | править код]

  1. Registernummer: 1071489 (нем.). Deutsches Patent- und Markenamt. Проверено 14 декабря 2015. Архивировано 14 декабря 2015 года.
  2. 1 2 4MATIC: the intelligent all-wheel drive system (англ.). Mercedes-Benz (29 ноября 2010). Проверено 14 декабря 2015. Архивировано 11 января 2011 года.
  3. Todd Lassa. 2007 Mercedes-Benz S550 4matic First Look (англ.). Motor Trend (26 июля 2006). Проверено 14 декабря 2015. Архивировано 14 декабря 2015 года.
  4. 1 2 3 4 5 The summit of perfection with 4MATIC models: More traction for all (англ.). Штутгарт, Германия: Daimler AG (4 декабря 2014). Проверено 14 декабря 2015. Архивировано 24 января 2017 года.
  5. 1 2 Берёзкин Максим. Заднеполноприводный: тест-драйв Mercedes-AMG E63 S 4MATIC+. Журнал «Колёса» (6 января 2017). Проверено 24 января 2017. Архивировано 24 января 2017 года.
  6. Brian Long. Mercedes-Benz G-Wagen. — Veloce Publishing Ltd, 2016. — С. 20. — 208 с. — ISBN 1845847776. — ISBN 9781845847777.
  7.  // Road & Track. — CBS Publications, 2007. — Т. 58. — С. 133.
  8. Denis McCluggage. An onboard Computer signals danger // Snow Country. — 1989. — Декабрь (т. 2, № 12). — С. 80. — ISSN 0896-758X.
  9. S. Ritter. Mercedes-Benz E-class Owner's Bible, 1986-1995. — Bentley Publishers, 2007. — С. 220-222. — 343 с. — ISBN 0837602300.
  10. Benson Kong. Mercedes-Benz 4MATIC Winter Experience (англ.). Motor Trend (21 марта 2012). Проверено 14 декабря 2015. Архивировано 14 декабря 2015 года.
  11. ROGER HART. Snow Machine: Mercedes’ new S-Class 4Matic arrives by next winter (англ.). AutoWeek (14 марта 2006). Проверено 13 декабря 2015. Архивировано 14 декабря 2015 года.
  12. James Bergeron. Feature: Winter-testing Mercedes-Benz’ 4Matic (англ.). Autos.ca (13 марта 2012). Проверено 13 декабря 2015. Архивировано 14 декабря 2015 года.
  13. 1 2 3 4 Short version: The summit of perfection with new 4MATIC: All-wheel drive for all – tailor-made solutions (англ.). Штутгарт, Германия: Daimler AG (12 декабря 2012). Проверено 13 декабря 2015. Архивировано 24 января 2017 года.
  14. Болотов Константин. Разузнаём про новый привод 4Matic в седанах Mercedes-Benz CLA. Drive.ru (24 декабря 2012). Проверено 14 декабря 2015. Архивировано 14 декабря 2015 года.
  15. 1 2 3 Mercedes-Benz to offer new generation of 4MATIC all-wheel drive system next year integrated with 7G-DCT transmission; lighter and more efficient (англ.). Green Car Congress (18 декабря 2012). Проверено 13 декабря 2015. Архивировано 10 января 2016 года.
  16. Есенов Роберт. Проверяем полный привод 4Matic в снегах Хохгургля. Drive.ru (19 декабря 2014). Проверено 14 декабря 2015. Архивировано 14 декабря 2015 года.
  17. JENS MEINERS. 2016 Mercedes-AMG GLE63 S Coupe 4MATIC: A Coupe-UV with Huge Stones (англ.). Car and Driver (январь 2015). Проверено 14 декабря 2015. Архивировано 14 декабря 2015 года.
  18. New power SUV from Mercedes-AMG: the GLE 450 AMG 4MATIC. (англ.). Mercedes-Benz. Проверено 14 декабря 2015. Архивировано 14 декабря 2015 года.
  19. The all-wheel-drive system 4MATIC, including 4ETS (англ.). Mercedes-Benz. Проверено 14 декабря 2015. Архивировано 14 декабря 2015 года.
  20. THE R - CLASS (англ.) (PDF). Mercedes-Benz. Проверено 14 декабря 2015. Архивировано 14 декабря 2015 года.
  21. Что такое система полного привода 4Matic — её устройство и принцип работы. avto-i-avto.ru (7 марта 2014). Проверено 14 декабря 2015. Архивировано 14 декабря 2015 года.
  22. Система полного привода 4Matic. systemsauto.ru / Суслинников Александр. Проверено 14 декабря 2015. Архивировано 14 декабря 2015 года.
  23. Getting through the winter with supreme ease: 4MATIC permanent all-wheel drive for the E-Class (англ.). Штутгарт, Германия: Daimler AG (7 December 2009). Проверено 8 декабря 2015. Архивировано 21 января 2017 года.
  24. Гудков Никита. Mercedes-Benz C-класса 4Matic. За рулём (январь 2008). Проверено 14 декабря 2015. Архивировано 14 декабря 2015 года.
  25. Huw Evans. Mercedes 4MATIC AWD System Review (англ.). Auto Guide (12 марта 2012). Проверено 13 декабря 2015. Архивировано 14 декабря 2015 года.

Ссылки[править | править код]

Литература[править | править код]