что такое 4матик на мерседесе
Система полного привода 4Matic является разработкой Mercedes-Benz и устанавливается на некоторые модели легковых автомобилей. Название 4Matic – зарегистрированный товарный знак. Трансмиссия автомобилей с системой 4Matic имеет только автоматическую коробку передач.
4Matic имеет следующее устройство :
Схема раздаточной коробки системы 4Matic
Планетарный редуктор выполняет в коробке функцию несимметричного межосевого дифференциала. Передача крутящего момента происходит таким образом, что на переднюю ось приходится 40% его номинальной величины, на заднюю ось – 60% (на некоторых моделях это соотношение 45:55).
Приводной вал соединен с водило планетарного редуктора. Вал привода задней оси вращается от солнечной шестерни большего диаметра. Вал привода передней оси полый, соединен с солнечной шестерней малого диаметра, с другой стороны с помощью цилиндрических шестерен соединен с карданной передачей передней оси.
В системе 4Matic не предусмотрено блокировок межосевого и межколесных дифференциалов. Автоматический контроль устойчивости при движении автомобиля обеспечивает система курсовой устойчивости ESP, которая включает систему контроля тягового усилия ETS, антипробуксовочную систему ASR и антиблокировочную систему тормозов ABS.
Система ETS (Electric Traction System) по конструкции аналогична электронной блокировке дифференциала. При срабатывании система симулирует блокировку межколесных дифференциалов путем подтормаживания буксующих колес. При этом крутящий момент на колесе с лучшим сцеплением увеличивается, чем достигается уверенный разгон с места, ускорение на дорогах с плохим покрытием, т.е., устойчивое управление автомобилем в сложных условиях.
Система полного привода 4MATIC Как работает?
MB 4 matic
4 матик мерседес дополнительная опция управления автомобилем. Без которой не обойтись на дороге зимой и в условиях нестабильного дорожного покрытия. Mercedes оснащенный полным приводом поможет добраться из пункта А в пункт Б вовремя, и не прибегая к услугам эвакуатора в случае, если машина попала в снегопад.
История(I)
4матик работает по принципу распределения крутящей силы мотора отдельно на каждую ось машины. Технология 4матик сконструирована фирмой Мерседес вместе с Стейр Даймлер Паш, компанией, которая собирала Гелендвагены в Австрии. Управление четырьмя колесами сразу работает в паре с АКП. Опция доступна для седанов, хэтчбэков, внедорожных и коммерческих машин (Вито и Виано).
В конце 2016 г Мерседес Бенц запустила в серийную продажу систему 4матик плюс. Здесь появилась возможность отключить привод на 4 колеса и подключить его только на 2 задних.
История 4 матик состоит из 5 сменившихся серий. Первые прототипы системы 4matic появились в 1904 г и были тестированы Паулем Даймлером. Первый грузовой малотоннажный автомобиль был выпущен в 1907 г. Масштабный выпуск автомобилей, оснащенных управлением 4-мя колесами начался с 1951 г с грузовика для фермеров Unimog.
Официально 4 матик был представлен компанией Мерседес в Германии в 1985 г. Эта система была установлена на Мерседес *кабан* и 300Е в 124 кузове. Блокировка межосевого дифференциала направляет крутящее усилие 30% на переднюю ось машины и 70% на заднюю ось авто. Усилие силового агрегата делится на 2 задних колеса поровну. Передний дифференциал остался незанятым для увеличения стабильности и повышения характеристик безопасности автомобиля.
Муфты блокируют дифференциал, они включаются гидравлическим приводом. Система управляется бортовым компьютером снимает показания датчиков скорости, ABS и движений рулевым колесом.
В 80-ых система работала в трех режимах
При нажатии педали тормоза с обоих дифференциалов блокировка снимается. Крутящий момент двигателя передававшийся на оси в соотношении 30/70 был ориентирован на быстрый и уверенный разгон автомобиля. Дрифтить когда подключены обе пары колес — невозможно.
История(II)
В конце 80-ых полный привод был доступен как опция для всех В124 с дизельными и бензиновыми моторами объёмом 2,6 и 3 литра. Вторая серия 4matic применялась на Mercedes в кузове В210 с конца 90-ых. Режим 4matic была в комплекте с незанятым дифференциалом, функция контроля тяги имитировала блокирование межосевого дифференциала. Система ЕТС контролировала, антипробуксовку. Функцией ЕТС оборудовались только автомобили с левым рулем.
Третья вариация режима 4matic появилась в 2002 г, и был представлена для кузовов В203, В211 и В220. Бортовой компьютер контролировал курсовую устойчивость и управлял тяговым усилием. Четвертый вариант системы 4 матик был установлен на автомобилях S класса с 2006г.
В 2014 г последнее поколение полного привода впервые было использовано на моделях
Привод является не постоянным, а подключаемым по необходимости, что значительно уменьшает расход топлива почти на 18%.
Система 4matic плюс установленная в кузове В213 АМГ, состоит из муфты с несколькими дисками, управляемая электроприводом, отключает силовое давление на переднюю колесную пару, когда это необходимо.
Как работает 4matic
Режим 4matic создана для бескомпромиссного движения по снегу, песку, льду и гравию. При ее использовании уменьшается крен на поворотах. Быстрее набирается разгон и хватает мощности мотора для буксировки прицепа или другого автомобиля. Система ЕСП и функция контроля тягового усилия силового агрегата работают как вспомогательные элементы полного привода.
Распределение крутящего момента программой ЕТС ориентируется на данные датчиков:
Затем она распределяет усилие на каждое колесо отдельно в условиях нестабильного дорожного покрытия.
3 серия
3-я серия привода на все 4 колеса распределяет момент для седанов и легких джипов в соотношении 40 на переднюю колесную пару и 60% крутящего момента на заднюю. Для внедорожников 50 на 50. Для бизнес класса и коммерческих автомобилей 45 на 55.Для седанов АМГ 33 на 67.
Система 4matic 3 серии работает в паре с: автоматической трансмиссией, карданным валом, распределяющим свое усилие на перед автомобиля, раздаточной коробки, передачей усилия карданного вала на заднюю колесную пару, первой передачей, переднего и заднего меж колёсного дифференциала, полуоси задних двух колес.
Раздаточная коробка выполняет главную функцию в системе полного привода мерседес бенц, она осуществляет распределение необходимого усилия крутящего момента силового агрегата автомобиля. Она управляет редуктором, который выполняет роль несимметричного межосевого дифференциала, шестеренками в форме цилиндров, и валами привода. Редуктор работает в паре с приводным валом. Задний вал приводится в действие при помощи солнечной шестерни. Передний вал пустой внутри. Он работает в паре с солнечной шестеренкой меньшего объёма и соединен с карданным валом передней оси.
4 серия
4 серия 4 матик функционирует вместе с цилиндрическим дифференциалом, он блокируется фрикционом с двумя дисками. Распределение крутящего момента двигателя 45% на переднюю ось и 55% на заднюю. При набирании скорости автомобилем, проезжающим дорогу, покрытую льдом. Блокировка межосевого дифференциала осуществляется фрикционом, который выравнивает и стабилизирует кузов мерседес.
Фрикцион может пробуксовывать в поворотах если разница в дифференциалах передней и задней оси машины превышает 45 ньютон/метров. Покрышки при этом не шлифуют дорожное покрытие. Такое управление в этот период выполняет функция 4ЕТС при помощи давления на тормозные диски.
в управлении кузовом мерседес в критических ситуациях добавляют крутящего момента силовому агрегату. 4 поколение полного привода впервые было установлено на кузов В204 мерседес.
5 серия
5 серия полного привода работает в паре с мотором, установленным в капоте поперек. 4 матик пятой серии подключается только по необходимости (что существенно экономит горючее). Если для прохождения определенного участка мерседесу достаточно привода на переднюю ось, то нет рациональности в использовании всего привода. При пробуксовке колес мгновенно подключается система управления всеми 4-мя колесами одновременно. Как только автомобиль стабилизировался электропривод отключает передачу крутящего момента на задние колеса. Полный привод стабилизирует крены кузова машины до того момента как вмешиваются вспомогательные системы ESP и 4ETS.
Блок управления PTU добавляет мощности на заднюю колесную пару. Он является частью АКП-робот 7-Г троник с двойным мокрым сцеплением. Этот блок небольшого размера, за счет этого снизился общий вес авто. При отсутствии критических и аварийных ситуация крутящий момент распределяется по осям пополам.
Так что же это такое 4matic?
Эта система полного привода повышающая стабильность движения при любых условиях езды и состоянии дороги даже при угрозе ДТП. Но нужно все время помнить о том, что даже самая умная дополнительная опция управления спортивным характером автомобиля с разгрузкой водителя в ежедневных и критических ситуациях. С большими плюсами в безопасности машины. С дополнительной тягой и стабильностью движения по нестабильному дорожному покрытию. 4 матик не может выйти за пределы физических границ.
Видео на YouTube:
Проверяем полный привод 4Matic в снегах Хохгургля
Это даже не верхушка айсберга! Всего в семье Мерседеса насчитывается 76 полноприводных модификаций от компактных хэтчбеков до крупных внедорожников. Шильдиком 4Matic не отмечены только кабриолеты и родстеры. Пока.
Полный привод на немецких премиум-автомобилях появился в 1980-х. Фирма Audi запустила quattro 34 года назад, BMW и Mercedes начали делать машины с приводом на обе оси на пять лет позже. Полноприводные системы из Ингольштадта, Мюнхена и Штутгарта регулярно эволюционировали. В Audi сделали quattro азартней, отойдя от симметричного разделения тяги по осям. В BMW остаются верны драйверским настройкам, всё более гибко распределяя крутящий момент. А Mercedes нацелился на путь наименьшего напряжения за рулём. Поездив по Австрии на Мерседесах с разными Фирматиками, я лишь убедился, что с этого пути немцы не сбились.
Первым Мерседесом, примерившим 4Matic, стал E-класс серии W124, который в этот раз немцы выставили гостем из прошлого. C 1986 по 1993 год с конвейера сходили версии 260E, 300E и 300D с рядными «шестёрками», «автоматами» и многорежимной трансмиссией с центральным и задним блокирующимися дифференциалами и базовым распределением тяги в соотношении 35:65 в пользу задней оси. В 1998-м 4Matic упростили до постоянного полного привода с тремя свободными дифференциалами. А ещё через четыре года тягу стали распределять в соотношении 40:60.
Последнее на данный момент поколение Фирматика c заднеприводным акцентом компактнее и легче (примерно на 40 кг) прежнего благодаря размещению раздатки в корпусе коробки передач. Цилиндрический межосевой дифференциал с возможностью частичной блокировки и двухдисковым фрикционом помогает эффективней трогаться и служит гасителем крутильных колебаний. По умолчанию на задние колёса идёт 55% крутящего момента. И никаких активных редукторов, изменяющих вектор тяги. По мнению спецов из Мерседеса, это не вписывается в идеологию гражданских машин. Имеются в виду модели C-, E-, S- и V-классов, а также CLS и GLK.
У Мерседесов, базирующихся на переднеприводной платформе с поперечно расположенным двигателем, трансмиссия принципиально иная. В обычных условиях приводится только передняя ось, а при её пробуксовке задняя ось подключается многодисковым сцеплением с электрогидравлическим управлением, расположенным в корпусе главной передачи. В зависимости от условий крутящий момент может делиться между осями в соотношении до 50:50. На снегу такой 4Matic явно отличается от «заднеприводного».
Знакомство с полноприводными Мерседесами началось для меня в аэропорту Инсбрука. Прыгнули с коллегой в купе Mercedes S 500 4Matic (прежде я на нём не ездил) и отправились в Хохгургль. Я не удержался, погуглил: это такой горнолыжный курорт. В двухдверке уютно, как и в S-седане, но в архитектуре больше плавных линий, кресла чуть лучше обхватывают тело, руль — трёхспицевый, с подрезанным ободом. Владелец тут сам ездит за рулём и часто быстро.
С битурбомотором V8 4.7 шустрая езда не сон, а сладкая реальность. Заводится он нервно, громко. Такое чувство, что земля содрогается от рыка, вырывающегося из выпускных патрубков. Даже этим купе отличается от седана, который не позволяет себе таких вольностей. А уж на ходу, стоит утопить массивную педаль акселератора поглубже, двухдверка наполняет чистый горный воздух животным рёвом, который пробивается в салон сквозь великолепную шумоизоляцию. И, конечно, динамика, способная подавить инстинкт самосохранения у любого человека.
Но на driver’s car купе S-класса не тянет. Да, по сравнению с S-седаном оно ближе к этому званию. У него острее управляемость, руль больше насыщен усилием, кузов меньше кренится, а пневмоподвеска настроена жёстче. С постоянным полным приводом S-купе эффективней реализует 455 сил и 700 Н•м мотора, реже заставляя волноваться трекшн-контроль, и стабильно ведёт себя на прямой и в поворотах. Но как нельзя выкинуть слов из песни, так невозможно отбросить влияние двух тонн, что весит пятиметровое купе. Ты всегда ощущаешь эту массу — атакуешь ли вираж, дефилируешь ли по шоссе. Лучше не спешить.
Мы и не торопились. А утром следующего дня попали на закрытую горную трассу. От выбора разбежались глаза — Mercedes C 400, GLA 250 и V 250 BlueTec. Организаторы пообещали, что все успеют покататься на всём. Но в итоге треть группы (и я в том числе) не попала за руль V-класса. Впрочем, высокогорные дорожные участки без отбойников и снежные брустверы, замёрзшие до состояния камня, всё равно вынудили организаторов подстраховаться: на дорогу нас выпустили паровозиком за инструктором. Систему стабилизации не отключать, не гнать, всё в таком духе.
Отключать ESP не очень-то и хотелось. То асфальт, то снег, то чистый лёд, то всё вперемешку. «Цешка» с 333-сильным бензиновым V6 3.0, несмотря на покрытие и неугомонный трекшн-контроль, разгонялась быстро, без рывков и провалов. На скоростях 80—120 км/ч на прямой и в пологих поворотах седан сохранял спокойствие, был отзывчив на руль и газ. А в виражах покруче, где мы плелись, словно черепахи, Mercedes C 400 с нами заигрывал, однако плавный занос под тягой грубо прерывался системой стабилизации. Но главная беда — посредственная плавность хода. На снежно-ледяном покрытии «цешка» измучила нас жёсткими ударами и тряской.
В этом плане Mercedes GLA 250 4Matic предпочтительней. На той же дороге его подвеска лучше справлялась с колдобинами и реже волновала по мелочам. На скорости компактный кроссовер вёл себя чуть менее стабильно, но мой пульс это не участило. Кажется, GLA более раскован: короткобазный автомобиль быстрее откликается на руль и чётче следует за ним на зимней дороге, нежели C 400 4Matic. На снегу GLA интересней за счёт большей склонности к заносу под сброс газа. Правда, под тягой паркетник сначала расширяет траекторию поворота, а уже потом, когда подключается задняя ось, начинает ввинчиваться внутрь.
Из Хохгургля мы возвращались на длиннобазном седане Mercedes S 500 4Matic. На сухом асфальте разницы с заднеприводной версией почти нет: разве что старт резвее и разгоняться на выходах из поворотов можно раньше. Управлять полноприводным S-классом скучно, а его плавность хода на некоторых участках дороги не дотягивает до уровня предшественника серии W221. Приходится часто прибегать к настройкам пневмоподвески и адаптивных амортизаторов. В «Комфорте» кузов качается на волнах, а в «Спорте» машина резковато вздрагивает на трещинах асфальта.
Скоротечное мероприятие оставило привкус недосказанности. Понятно, что полный привод Мерседесам нужен для стабильности и спокойствия, которые ныне нелишние. Но нюансы поведения машин в этот раз прошли мимо. И тут бы сказать, мол, не страшно, скоро испытаем эти модели на российском снегу и морозах… Но, например, седаны и купе Mercedes S 500 4Matic у нас уже продаются, как и GLA 250 4Matic. Полноприводный V-класс доедет до России только весной. А Mercedes C 400 4Matic к нам не будут поставлять из-за чрезмерной цены. Однако дизельный C 250 BlueTec будет не единственной полноприводной модификацией семейства: в 2015 году выйдут версии C 200 4Matic и C 450 AMG 4Matic Sport.
Все начиналось с W124. История «легкового» полного привода Mercedes
Конечно, у Mercedes был и утилитарный Unimog, и военный Gelandewagen. Но впервые полный привод на серийном легковом автомобиле компания применила лишь в середине 1980-х, а действительно активное внедрение 4MATIC началось лишь в 2000-е годы. И, как водится, под единым названием используются различные схемы. Какие именно, будем разбираться!
История пяти поколений
Первое поколение 4MATIC дебютировало в 1985 году на Mercedes E300 (W124), в 1986-м началось серийное производство, а чуть позднее такая трансмиссия в качестве опции была предложена и для других версий данной модели.
Причем полный привод не был постоянным! В зависимости от условий движения весь момент передавался на задние колеса либо (при старте с места, разгоне, пробуксовке) распределялся по осям в соотношении 35:65 в пользу задних. Кроме того, автоматически мог блокироваться либо только «центр», либо он и задний дифференциал. А при срабатывании ABS обе блокировки отключались. И за все это отвечали две электрогидравлические муфты, управляемые отдельным блоком с оглядкой на показания датчиков ABS, а также датчиков положения рулевого колеса и положения педали тормоза.
Несмотря на явный «заднеприводный» характер, Mercedes с трансмиссией 4MATIC имел гораздо лучшую проходимость в сравнении с классическим вариантом. Но до массового внедрения полного привода в модельный ряд компании оставалось добрых полтора десятка лет.
В 1996 году новый Е-класс (W210) получил второе поколение 4MATIC – трансмиссии с постоянными полным приводом. Здесь уже за распределение момента (опять же в соотношении 35% спереди и 65%) отвечал несимметричный дифференциал с планетарным механизмом, лишенный механической блокировки. Свободным был и задний дифференциал, а работу блокировок имитировала система контроля тяги ETC, притормаживающая пробуксовывающие колеса. Такой принцип сохранился и в последующих поколениях 4MATIC.
Следующая генерация полного привода от Mercedes увидела свет в 2002 году и принципиальных отличий от предшествующей не имеет: три дифференциала, ограничение избыточной тяги при помощи 4-ETC. Но моделей, получивших полный привод, стало больше – распределение крутящего момента может быть разным. Так, для легковых моделей это 40:60 (хотя у W221 это 45:55), для внедорожников M-, R-, GL-класса это 50:50, а для заряженных моделей подразделения AMG – 33:67/31:69.
Четвертое поколение 4MATIC применяется с 2006 года. Cначала его примерил S-класс, затем – С-класс (W204) и далее по списку обновления моделей. Здесь уже крутящий момент у легковых моделей делится в пропорции 45:55 и по-прежнему в пользу задних колес. Но принципиально система не отличается от двух предыдущих поколений.
А вот пятое поколение 4MATIC, появившееся в 2013 году, имеет совершенно другую конструкцию и алгоритмы работы! А все потому, что эта трансмиссия разработана для моделей с поперечным расположением двигателя (первым ее примерил Mercedes CLA 45 AMG).
Постоянный привод – на передние колеса. Отбор мощности на заднюю ось производит блок PTU, расположенный в корпусе роботизированной коробки 7G-DCT. В свою очередь за подключение задней оси отвечает многодисковое сцепление с электрогидравлическим управлением, расположенное в заднем редукторе.
В свое время при презентации 4MATIC V компания сформулировала следующий принцип ее работы: полный привод должен включаться настолько часто, насколько это необходимо, но при этом… как можно реже! Естественно, в пользу топливной экономичности. Так что, если нет необходимости, к задним колесам тяги может не передаваться вовсе. Но если надо, то соотношение может варьироваться в достаточно широком соотношении:
Как видим, полный привод не только подключаемый, но и активно меняющий свой характер. Но в связке с системой курсовой устойчивости автомобиль оказывается послушным в руках умелого водителя и прощает ошибки новичку.
Для бездорожья и не только
Отдельно рассмотрим реализацию полного привода у внедорожников и кроссоверов Mercedes, благо и здесь вариаций хватает.
С самого момента своего появления Gelandewagen в полной мере соответствовал канонам внедорожной техники: прочная рама, зависимые подвески (сзади рессорная) и трансмиссия Part Time: постоянный привод на задние колеса, жестко подключаемый без дифференциала передний мост и принудительные межколесные блокировки дифференциалов на обеих осях. Такая схема обеспечивала отличную проходимость, но использовать полный привод на асфальте было нельзя, да и на скользких покрытиях автомобиль с «жестким центром» управлялся не лучшим образом. Серия W460 выпускалась с 1979 по 1990 годы, а начиная с 1991 года для специальных задач и утилитарных целей Mercedes наладил выпуск «упрощенной» версии (W461), которая имела аналогичную трансмиссию.
Но для «гражданских» покупателей в 1990 году компания предложила существенно усовершенствованный автомобиль (W463), который создавался уже с оглядкой на комфорт. Поэтому вместе с полностью пружинной подвеской появился и постоянный полный привод, который можно было использовать на всех типах покрытия. Впрочем, все три дифференциала по-прежнему имели принудительную блокировку, так что проходимость немецкого внедорожника не пострадала. Само собой, все версии Gelandewagen имели понижающую передачу.
Демультипликатором снабжался и ML первого поколения (W163). Полный же привод был реализован так же, как и на легковых моделях тех лет: три дифференциала, но центральный – с симметричным соотношением передаваемой на передние и задние колеса тяги (50:50). А вот механических блокировок не было, их функцию выполняла система курсовой устойчивости, выборочно подтормаживающая буксующие колеса!
Таким же «набором кроссовера» по умолчанию снабдили и М-класс второго поколения. Вместо жестких механических блокировок дифференциалов помощь на бездорожье оказывает электронная система 4-ETS, которая подтормаживает буксующие колеса и перебрасывает крутящий момент на колеса, имеющие лучшее сцепление с дорогой. Кроме того, нет и демультипликатора. А если добавить переход на несущий кузов, то выходит, что, начиная со второго поколения, М-класс – это уже просто большой кроссовер?
А вот и нет! Для W164 (а затем и наследника W166) компания использовала интересный маркетинговый ход. Учитывая, что подавляющее число владельцев внедорожников за пределы хороших асфальтовых дорог выезжают нечасто, в «стандарте» W164 снабдили упрощенным вариантом трансмиссии со свободными дифференциалами и одноступенчатой раздаточной коробкой.
Вот для любителей экстрима предусмотрен пакет Off-Road Pro. В него входят блокировки межосевого и заднего дифференциалов, а также понижающая передача. И поскольку пакет доступен только в сочетании с пневматической подвеской AIRMATIC, общая сумма опций увеличивает стоимость автомобиля на три с лишним тысячи евро, зато М-класс может еще и «вставать на цыпочки», увеличивая дорожный просвет.
Аналогичный джентельменский набор получил и Mercedes GL/GLS, причем у X164 он был во всех версиях, а в X166 также был определен в раздел опций. Вот R-класс не имеет ни понижающей передачи, ни механических блокировок – работа всех трех свободных дифференциалов корректируется все той же электронной системой контроля тяги.
А что же Mercedes GLK (X204)? Поскольку он создан на базе С-класса (W204), то и трансмиссия соответствующая: 4MATIC четвертого поколения с несимметричным цилиндрическим дифференциалом в центре, распределяющим тягу в соотношении 45:55 в пользу задних колес, при этом разница в крутящем моменте между осями не превышает 50 Нм. Аналогичным образом полный привод реализован и на наследнике Mercedes GLK (X253).
С точки зрения эксплуатации
За исключением 4MATIC первого и пятого поколений, а также версий Gelandewagen с Part-Time, Mercedes использует систему постоянного полного привода, что обеспечивает ее универсальность (на всех типах покрытий без ограничений), но оборачивается увеличенным расходом топлива.
Как показывает практика, узлы полноприводной трансмиссии характеризуются даже лучшей надежностью, чем детали автоматической трансмиссии, так что даже в возрасте 4MATIC демонстрирует стабильную работоспособность. Но оригинальные узлы стоят недешево, б/у детали дефицитны, так что при осмотре трансмиссии (перед покупкой подержанного автомобиля или в процессе эксплуатации) надо уделить внимание состоянию переднего редуктора, карданного вала, раздаточной коробки, так как их ремонт или замена способны больно ударить по кошельку.
Наш вердикт
С «легковым» полным приводом Mercedes особо не торопился, зато внедорожники (сначала Gelandewagen, затем ML) точно были в авангарде. Радует, что даже на легковых моделях компания отдает предпочтение «честному» постоянному полному приводу с механическим межосевым дифференциалом, а отказ от механических блокировок в общем-то компенсируется их электронной имитацией. При этом все легковые модели с 4MATIC остаются с «перчинкой», ведь крутящий момент распределяется в пользу задних колес!