Sistem 4Matic cu tracțiune integrală

Manipularea vehiculului este unul dintre cei mai importanți factori de care depinde siguranța rutieră. Cele mai multe vehicule moderne sunt echipate cu o transmisie care transmite cuplul către o pereche de roți (tracțiunea față sau spate). Dar puterea ridicată a unor trenuri de propulsie obligă producătorii de automobile să producă modificări ale tracțiunii integrale. Dacă transferați cuplul de la un motor performant pe o axă, va apărea inevitabil alunecarea roților motrice.

Pentru a stabiliza vehiculul pe șosea și a-l face mai sigur și mai fiabil într-un stil de conducere sportiv, este necesar să distribuiți cuplul la toate roțile. Acest lucru mărește stabilitatea și controlul transportului pe suprafețe de drum instabile, cum ar fi gheață, noroi sau nisip.

Dacă distribuiți corect eforturile pe fiecare roată, mașina nu se teme nici de cele mai severe condiții de drum cu suprafețe instabile. Pentru a îndeplini această viziune, producătorii de automobile dezvoltă de mult timp tot felul de sisteme care sunt concepute pentru a îmbunătăți manevrabilitatea mașinii în astfel de condiții. Un exemplu în acest sens este diferențialul (mai detaliat despre ceea ce este, este descris într-un alt articol). Poate fi interaxie sau interaxie.

Printre astfel de evoluții se numără sistemul 4Matic, care a fost creat de specialiștii faimosului brand auto german Mercedes-Benz. Să luăm în considerare care este particularitatea acestei dezvoltări, cum a apărut și ce fel de dispozitiv are.

Ce este sistemul de tracțiune integrală 4Matic

După cum este clar din introducere, 4Matic este un sistem de tracțiune integrală, adică cuplul de la unitatea de putere este distribuit tuturor roților, astfel încât, în funcție de condițiile de drum, fiecare dintre ele să devină cea mai importantă. Nu numai SUV-urile cu drepturi depline sunt echipate cu un astfel de sistem (pentru mai multe informații despre ce tip de mașină este și cum diferă de crossover, citiți aici), dar și mașini, sub capota cărora este instalat un puternic motor cu ardere internă.

Numele sistemului vine de la 4WD (adică tracțiunea integrală) și autoMATIC (funcționarea automată a mecanismelor). Distribuția cuplului este controlată electronic, dar transmisia de putere în sine este de tip mecanic, nu de simulare electronică. Astăzi, dintre toate aceste evoluții, acest sistem este considerat unul dintre cele mai high-tech și echipat cu o gamă largă de setări.

Luați în considerare modul în care a apărut și s-a dezvoltat acest sistem și apoi ce este inclus în structura sa.

Istoricul tracțiunii integrale

Însăși ideea de a introduce tracțiunea integrală în vehiculele cu roți nu este nouă. Prima mașină cu tracțiune integrală este mașina sportivă olandeză Spyker 60 / 80HP din 1903. La acea vreme, era o mașină grea care primea echipamente decente. În plus față de transmiterea cuplului la toate roțile, sub capota sa se afla o unitate de alimentare pe benzină cu 6 cilindri în linie, ceea ce era o mare raritate. Sistemul de frânare a încetinit rotația tuturor roților și au existat până la trei diferențiale în transmisie, dintre care unul era central.

După doar un an, a fost creată o întreagă linie de camioane cu tracțiune integrală pentru nevoile armatei austriece, care au fost prezentate de Austro-Daimler. Aceste modele au fost folosite ulterior ca bază pentru mașinile blindate. Mai aproape de începutul secolului al XX-lea, tracțiunea integrală nu mai putea surprinde pe nimeni. Și Mercedes-Benz a fost, de asemenea, implicat activ în dezvoltarea și îmbunătățirea acestui sistem.

Prima generație

Condițiile prealabile pentru apariția unor modificări de succes ale mecanismelor a fost prezentarea unei noutăți de la marcă, care a avut loc în cadrul celebrului salon auto de la Frankfurt. Evenimentul a avut loc în 1985. Dar prima generație de tracțiune integrală de la producătorul german de automobile a intrat în producție doi ani mai târziu.

Fotografia de mai jos prezintă o diagramă instalată pe un model Mercedes-Benz W124 din 1984:

A existat o blocare dură în diferențialele din spate și centru (pentru detalii despre motivul pentru care trebuie să blocați diferențialul, citiți separat). De asemenea, pe puntea față a fost instalat un diferențial între roți, dar acesta nu a fost blocat, deoarece în acest caz manevrarea vehiculului s-a deteriorat.

Primul sistem 4Matic produs în serie a fost implicat în transmiterea cuplului numai în cazul unei rotiri a axei principale. Dezactivarea tracțiunii integrale a avut, de asemenea, un mod automat - de îndată ce sistemul antiblocare a fost activat, tracțiunea integrală a fost, de asemenea, dezactivată.

În această dezvoltare, erau disponibile trei moduri de operare:

1. 100% tracțiune spate. Tot cuplul se îndreaptă spre puntea spate, iar roțile din față rămân doar pivotante;
2. Transmisie parțială a cuplului. Roțile din față sunt acționate doar parțial. Distribuția forțelor către roțile din față este de 35%, iar spre spate - 65%. În acest mod, roțile din spate sunt în continuare cele principale, iar cele din față ajută doar la stabilizarea mașinii sau la ieșirea pe o porțiune mai bună a drumului;
3. 50 la sută cuplu divizat. În acest mod, toate roțile primesc același procent de cuplu în aceeași măsură. De asemenea, această opțiune a făcut posibilă dezactivarea blocării diferențialei punții spate.

Această modificare a tracțiunii integrale a fost utilizată în mașinile de producție ale mărcii auto până în 1997.

A doua generație

Următoarea evoluție a transmisiei cu tracțiune integrală de la producătorul german a început să apară la modelele din aceeași clasă E - W210. Poate fi instalat doar pe acele mașini care erau operate pe drumuri cu trafic pe partea dreaptă și apoi numai la comandă. Ca funcție de bază, 4Matic a fost instalat în SUV-urile din clasa M W163. În acest caz, tracțiunea integrală a fost permanentă.

Blocările diferențiale au primit un algoritm diferit. A fost o imitație a unei încuietori electronice, care a fost activată de controlul tracțiunii. Acest sistem a încetinit rotația roții de derapare, datorită căreia cuplul a fost parțial redistribuit celorlalte roți.

Începând cu această generație de 4Matic, producătorul auto a renunțat complet la blocările diferențiale rigide. Această generație a existat pe piață până în 2002.

Generația a III-a

A treia generație 4Matic a apărut în 2002 și a fost prezentă în următoarele modele:

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

Acest sistem a primit, de asemenea, un tip electronic de control al blocării diferențiale. Aceste mecanisme, ca și în generația anterioară, nu au fost blocate rigid. Modificările au afectat algoritmii pentru simularea prevenirii alunecării roților motrice. Acest proces este controlat de sistemul de control al tracțiunii și de sistemul de stabilitate dinamică.

Generația IV

A treia generație a existat pe piață timp de patru ani, dar producția sa nu a fost finalizată. Doar că cumpărătorul putea alege acum cu ce transmisie să echipeze mașina. În 2006, sistemul 4Matic a primit îmbunătățiri suplimentare. Poate fi deja văzut în lista de echipamente pentru S550. Diferențialul asimetric de centru a fost înlocuit. În schimb, acum s-a folosit o cutie de viteze planetară. Munca sa a oferit o distribuție de 45/55 la sută între punțile față / spate.

Fotografia prezintă o diagramă a tracțiunii integrale 4Matic a patra generație, care a fost utilizată la Mercedes-Benz S-Class:

1) Arborele cutiei de viteze; 2) Diferențial cu uneltele planetare; 3) Pe puntea spate; 4) Angrenaj lateral de ieșire; 5) Ieșire laterală cardanică; 6) arborele elicei axului frontal; 7) Ambreiaj cu mai multe plăci; 8) transmisie automată.

Datorită faptului că mecanismele transportului modern au început să primească tot mai multe controlere electronice, controlul controlabilității roților motoare a devenit mai eficient. Sistemul în sine a fost controlat datorită semnalelor provenite de la senzorii diferitelor sisteme care asigură siguranța activă a mașinii. Puterea de la motor a fost furnizată continuu tuturor roților.

Avantajul acestei generații este că oferă un echilibru optim între o manevrare eficientă a vehiculului și o tracțiune excelentă la depășirea terenului accidentat. În ciuda avantajelor sistemului, după șapte ani de producție, a urmat dezvoltarea sa ulterioară.

Generația V

A cincea generație 4Matic a apărut începând din 2013 și a putut fi găsită în următoarele modele:

• CLA45 AMG;
• GL500.

Particularitatea acestei generații este că este destinată vehiculelor cu o unitate de putere transversală (în acest caz, transmisia va roti roțile din față). Modernizarea a afectat proiectarea dispozitivelor de acționare, precum și principiul distribuției cuplului.

În acest caz, mașina este cu tracțiune față. Distribuirea puterii la toate roțile poate fi acum activată prin activarea modului corespunzător de pe panoul de control.

Cum funcționează sistemul 4Matic

Structura sistemului 4Matic constă din:

• Cutii automate;
• Cutie de transfer, al cărei design prevede prezența unei cutii de viteze planetare (începând cu a patra generație, este utilizată ca alternativă la un diferențial de centru asimetric);
• Transmisie cardanică (pentru detalii despre ce este, precum și unde mai este folosită în mașini, citiți într-o altă recenzie);
• Diferențial ax transversal frontal (liber sau fără blocare);
• Diferențial pe puntea transversală spate (este, de asemenea, gratuit).

Există două modificări ale tracțiunii integrale 4Matic. Primul este destinat autoturismelor, iar al doilea este instalat pe SUV-uri și microbuze. Pe piață astăzi, există adesea mașini echipate cu a treia generație a sistemului 4Matic. Motivul este că această generație este mai accesibilă și are un bun echilibru între mentenabilitate, fiabilitate și eficiență.

Un alt factor care a influențat popularitatea acestei generații este creșterea activității producătorului auto german Mercedes. Din 2000, compania a decis să reducă costul produselor sale și, dimpotrivă, să crească calitatea modelelor. Datorită acestui fapt, marca a câștigat mai mulți admiratori, iar termenul „calitate germană” a prins rădăcini mai ferm în mintea șoferilor.

Caracteristicile sistemului 4Matic

Sisteme similare de tracțiune integrală funcționează cu transmisii manuale, dar 4Matic este instalat dacă transmisia este de tip automat. Motivul incompatibilității cu mecanica este că distribuția cuplului este efectuată nu de către șofer, ca în majoritatea modelelor de mașini cu tracțiune integrală din secolul trecut, ci de electronică. Prezența unei transmisii automate în transmisia unei mașini este o condiție cheie care determină dacă un astfel de sistem va fi instalat sau nu în mașină.

Fiecare generație are propriul său principiu de funcționare. Deoarece primele două generații sunt extrem de rare pe piață, ne vom concentra asupra modului în care funcționează ultimele trei generații.

Generația a III-a

Acest tip de PP este instalat atât pe sedan, cât și pe SUV-uri ușoare. În astfel de niveluri de decupare, distribuția puterii între axe se realizează într-un raport de 40 până la 60 la sută (mai puțin - față de axa față). Dacă mașina este un SUV cu drepturi depline, atunci cuplul este distribuit uniform - 50 la sută pe fiecare punte.

Atunci când sunt utilizate în vehicule comerciale sau berline Business, roțile din față vor funcționa cu 45%, iar roțile din spate cu 55%. O modificare separată este rezervată pentru modelele AMG - raportul dintre osii este de 33/67.

Un astfel de sistem constă dintr-un arbore de elice, o carcasă de transfer (transmite cuplul către roțile din spate), diferențiale ale axelor transversale în față și în spate, precum și doi arbori de osie spate. Mecanismul principal din acesta este cazul de transfer. Acest dispozitiv corectează funcționarea cutiei de viteze (înlocuiește diferențialul central). Transmiterea cuplului se efectuează printr-un angrenaj solar (angrenaje de diferite diametre sunt utilizate pentru arborii punții față și spate).

Generația IV

A patra generație 4Matic folosește un diferențial cilindric, care este blocat printr-un ambreiaj cu două discuri. Puterea este distribuită cu 45/55 la sută (mai mult în spate). Când mașina accelerează pe gheață, ambreiajul blochează diferențialul astfel încât toate cele patru roți să intre în joc.

La trecerea bruscă, se poate observa alunecarea ambreiajului. Acest lucru se întâmplă atunci când există o diferență de 45 Nm între diferențialele roților. Aceasta elimină uzura accelerată a anvelopelor încărcate mai greu. Pentru operarea 4Matic, se utilizează sistemul 4ETS, ESP (pentru ce tip de sistem, citiți aici), precum și ASR.

Generația V

Particularitatea celei de-a cincea generații 4Matic este că tracțiunea integrală este activată în acesta, dacă este necesar. Restul mașinii rămâne tracțiunea față (PP conectat). Datorită acestui fapt, modul de conducere rutier urban sau normal va fi mai economic decât cu tracțiunea integrală permanentă. Axa spate este activată automat atunci când electronica detectează alunecarea roții pe axa principală.

Deconectarea PP are loc și în modul automat. Particularitatea acestei modificări este că, într-o oarecare măsură, este capabilă să corecteze poziția mașinii prin creșterea zonei de aderență a roților motoare în viraje până când mecanismele sistemului de stabilitate a cursului de schimb sunt activate.

Dispozitivul sistemului include o altă unitate de control, care este instalată într-un preselectiv robot (ambreiaj dublu tip umed, al cărui principiu de funcționare este descris separat) cutie de viteze. În condiții normale, sistemul activează 50% distribuția cuplului, dar în caz de urgență, electronica reglează diferit puterea de livrare:

• Mașina accelerează - raportul este de 60 la 40;
• Mașina trece printr-o serie de viraje - raportul este de 50 la 50;
• Roțile din față au pierdut tracțiunea - un raport de 10 la 90;
• Frână de urgență - roțile din față primesc Nm maxim.

Producție

Astăzi, mulți șoferi au auzit cel puțin despre sistemul 4Matic. Unii au putut testa pe propria experiență performanța mai multor generații de tracțiune integrală de la un brand auto de renume mondial. Sistemul nu are încă o concurență serioasă între astfel de evoluții, deși nu se poate nega faptul că există modificări demne care sunt utilizate la modelele altor producători de automobile, de exemplu, Quattro de la Audi sau xdrive de la BMW.

Primele dezvoltări ale 4Matic au fost destinate doar unui număr mic de modele și apoi ca opțiune. Dar, datorită fiabilității și eficienței sale, sistemul a câștigat recunoaștere și a devenit popular. Acest lucru a determinat producătorul să își reconsidere abordarea față de producția de mașini cu tracțiune integrală cu distribuție automată a puterii.

Pe lângă faptul că tracțiunea integrală 4Matic facilitează depășirea porțiunilor de drum cu suprafețe dificile și instabile, oferă siguranță suplimentară în condiții extreme. Cu un sistem activ și funcțional, șoferul poate controla pe deplin vehiculul. Dar nu trebuie să vă bazați complet pe acest mecanism, deoarece nu este capabil să depășească legile fizice. Prin urmare, în niciun caz nu trebuie să neglijați cerințele elementare ale condusului în condiții de siguranță: mențineți o limită de distanță și viteză, în special pe drumurile sinuoase.

În concluzie - un test mic Mercedes w212 e350 cu sistem 4Matic:

Cea mai mică tracțiune integrală Mercedes w212 e350 4 matic

Întrebări și răspunsuri:

Cum funcționează 4 matic? Într-o astfel de transmisie, cuplul este distribuit pe fiecare axă a vehiculului, făcându-l pe cea de vârf. În funcție de generație (sunt 5), conexiunea celei de-a doua axe are loc automat sau în mod manual.

Ce înseamnă AMG? Abrevierea AMG înseamnă Aufrecht (numele fondatorului companiei), Melchner (numele partenerului său) și Grossashpach (locul de naștere al lui Aufrecht).