Содержание
Автор: — 19.01.2014
4Matic (Фирматик, “4 Wheel Drive and Automatic”) – это название комплекса с электронным управлением привода на все колёса, разработанное и используемое на некоторых моделях автомобилей Mercedes-Benz. Все автомобили Mercedes, снаряжённые системой 4Matic, также имеют АКПП в качестве стандартного оборудования и, разумеется, полный привод, учитывая, что название “4Matic” является производным полного привода.
Первоначально разработанная совместно инженерами Mercedes и Steyr-Daimler-Puch, система сейчас находится на стадии третьего поколения, но она по-прежнему основана на шасси с задним приводом на колёса на большинстве моделей. Система использует блокировку центрального и заднего дифференциалов для обеспечения дополнительной тяги в скользких условиях или во время внедорожных условий езды. На G-классе Мерседесов система использует три блокировки дифференциалов (передних, центральных и задних).
Продолжение сюжета
Что означает “Shift-On-The-Fly” на полноприводных автомобилях? Дизельный пикап не дороже 700 000 рублей – что можно купить с пробегом? Полный привод за миллион: какие полноприводные автомобили можно купить не дороже 1 000 000 рублей? Передний, задний или полный привод – что лучше? Все плюсы и минусы Что такое дифференциал и как он работает?
История
Большинство автолюбителей знают, что полноприводные системы появились сравнительно давно, и поначалу устанавливались вместе с МКПП. Однако система ПП 4Matic, разработчиком которой является компания Мерседес-Бенц, поддерживает сотрудничество только с АКПП.
4Matic 1 впервые была представлена в начале 1986 года. Ее установили на автомобиле Мерседес Е-класса W124, где она срабатывала автоматически.
Принцип действия системы следующий: в основе его конструкции лежит механический блокиратор дифференциалов. Управление совершается с помощью двух гидромуфт. Главным достоинством системы считается то, что при активации системы ABS, 4Matic автоматически отключается.
1997 год ознаменовался тем, что дебютировала полный привод второго поколения, которую впервые применили на Мерседес W210. Теперь полный привод стал постоянным. Этого удалось добить за счет установки дифференциалов свободного типа, которые блокируются посредством активации системы тягового усилия.
Дебют третьей модификации состоялся в 2002 году. Новинка, в отличие от предшественников, стала более востребованной, и ее начали устанавливать и в другие модели компании. Что касается системы привода, то она, как и в предыдущем варианте, постоянная. Что касается дифференциалов, то они также свободные. Регуляции системы проводится за счет системы курсовой устойчивости, контролирующей тяговую силу, и момент включения/отключения.
Читайте также: Выбор и самостоятельная установка системы кругового обзора на автомобиль
Система четвертой модификации впервые был продемонстрирован публике в 2006. Его испытали на автомобиле Мерседес S550. Несмотря на то, что система имела максимальную схожесть с предшественником, регулировалась она исключительно бортовым компьютером.
На данный момент, наиболее современной считается система пятой генерации. Новую систему начали задействовать в еще большем количестве моделей. Например, в 2013 году 4Matic 5 установили на CLA 45 AMG и GL550. Стоит отметить, что данная система полностью роботизированная, и в автоматическом режиме распределяет осевую нагрузку.
Видео на YouTube:
Если отвечать на вопрос, что значит 4matic (4-weel automatic, фирматик) несколькими словами, можно сказать – это название запатентованной системы постоянного полного привода, распределяющей тяговое усилие на все колеса транспортного средства. Более подробно значение и возможности агрегатов под этой аббревиатурой, рассмотрим далее.
Эта система позволяет контролировать управляемость автомобиля на скользкой и кашеобразной поверхности дороги, стабилизирует торможение, прохождение крутых поворотов, опасных участков и предотвращает проскальзывание колес, выполняя перераспределение рабочего момента с проблемного моста на элементы, имеющие надежное сцепление с дорогой.
Технологию разработали инженеры немецкого концерна «Даймлер» при участии специалистов «Мерседес-Бенц». У других производителей имеются аналоги рассматриваемой системы: Volkswagen – 4 motions, BMW – xDrive. Большинство автомобилей с «фирматик» оснащены АКПП. Система устанавливается на модели различных классов и классифицируется по двум группам: для легковых авто и джипов.
Особенности системы 4Matic
На данный момент наибольшей популярностью пользуется 3-е поколение. Основная причина этого кроется в сравнительно низкой стоимости и отличном качестве системы.
Набор системы ПП 4Matic включает в себя:
- АКПП;
- передняя и задняя ось с карданными передачами;
- раздаточная коробка;
- передний и задний дифференциал;
- полуоси задних колес;
- разноскоростные угловые шарниры.
Если проанализировать данный комплект, то можно сделать вывод, что 4Matic является действительно сложным механизмом, который, в связи со своими особенностями, не может работать с «механикой». Основным элементом считается раздаточная коробка, за счет которой распределяется крутящийся момент. Плюс ко всему, с ее помощью осуществляется объединение редуктора, приводного вала и цилиндрических шестерней.
Распределение крутящего момента
Важно отметить, что этот привод может автоматически настраиваться и передавать неодинаковый крутящий момент на колеса.
Так например — легковые машины (кроме люксового S-класса) имеют соотношение примерно 35/65. 35% идет на передние колеса, а вот 65% на задние.
Внедорожники (паркетники) GL, ML и R класс имеют равное соотношение 50% на 50%.
Люксовые автомобили (S-classe) – настраиваются на соотношение 45% (передние) и 55% (задние).
Читайте также: Назначение и применение системы распознавания дорожных знаков
Такое соотношение крутящего момента выверено многими испытаниями, а также структурой и особенностями кузова. Именно такие показатели делают машины устойчивее, безопаснее и комфортнее в управлении.
Сейчас небольшое видео, смотрим.
Принцип работы
Теперь более подробно говорим о системе ПП Мерседес 4Matic. Сразу стоит отметить, что пропорционально, осевая нагрузка распределяется следующим образом: 40% на 60%, с преимуществом на заднюю. Не нужно забывать, что функцию несимметричного межосевого дифференциала берет на себя планетарный редуктор. На некоторых моделях можно встретить немного другие показатели распределения: 45% на 55%.
Стоит отметить, что в автомобилях, которые оборудованы системой ПП и АКПП, отсутствует блокиратор межосевого и межколесного дифференциалов. За счет системы курсовой устойчивости автомобиля, системе контроля тягового усиления, антиблокировочной системе и антипробуксовочной системе, бортовой компьютер автоматически регулирует распределение крутящего момента.
Однако, разработчики сразу заявили, что автомобили, оборудованные системой полного привода 4Matic, потребляют больше топлива, нежели аналогичные модели с обычным оснащением. Если точнее, то уровень расхода топлива увеличивается на 0,4 литра на каждые 100 километров пути. На первый взгляд не так уж и много, но, если смотреть более масштабно, получается серьезная цифра.
Блокировка дифференциала осуществляется за счет активации системы ETS. Здесь такой же принцип работы, как и в электронном блокираторе. Нужный момент система автоматически срабатывает, и буксующее колесо притормаживается, и вместо него дополнительно нагружается колесо, у которого нормальное сцепление с дорожным покрытием.
Новое поколение 4 Matic от Мерседес
В 2013 году разработчики Мерседес представили миру новое пятое поколения системы 4 Matic с различными вариациями исполнения полноприводной трансмиссии.
Очередное поколение 4 Matic от производителей Мерседес
представляет собой совершенно новую конструкцию. Если раньше мощность задней оси передавалась на переднюю часть, то теперь принцип работы подключаемого Форматика несколько иной.
Сами разработчики расценивают свое произведение как выход на новый уровень. И гордятся тем, что смогли добиться оптимального соотношения использования энергии, динамики и безопасности. Пятая версия является не заменой, а дополнением к предыдущим версиям Форматиков.
В нормальных условиях автомобиль двигается исключительно на экономичном переднем приводе. В случае попадания в сложные условия система автоматически перебрасывает крутящий момент на задние колеса, при выходе из которых переброс мощности происходит в обратном направлении за считанные минуты.
Новая полноприводная система имеет следующие преимущества
:
- уменьшенный вес системы;
- высокий КПД;
- высокая экономичность.
В условиях недостаточной либо избыточной поворачиваемости, то есть если автомобиль не вписывается в повороты, либо его заносит, тяговой момент распределяется так, чтобы добиться максимальной стабилизации машины на дороге. В случае неэффективности принятых мер используется адаптивная электронная система стабилизации либо система управления тягой в комплексе с системой Форматик для максимального удержания авто на нужной траектории.
Читайте также: Назначение и применение системы распознавания дорожных знаков
Новый привод стал очередным дополнением к предыдущим вариантам исполнения 4 Matic. Теперь для каждого класса будет свой оптимальный вариант привода 4х4, начиная от CLA и заканчивая внедорожниками. Новая структура Форматика призвана обеспечить максимальную экономию энергии в комплексе с отличной динамикой, высокой безопасностью.
Система полного привода 4 matic была полностью разработана специалистами автомобильного концерна Mercedes-Benz.
Вывод
Система полного привода 4Matic является одной из наиболее популярных. На данный момент разработчики выпустили уже целых пять версий, которые не чувствуют серьезной конкуренции.
Изначально, система разрабатывалась для ограниченного количества моделей, но, со временем их число выросло.
Наибольшим спросом пользуется система 3-го поколения. Это в первую очередь связано с тем, что именно вначале 2000-ых начался резкий подъем немецкого концерна Мерседес. Для того, чтобы удовлетворить потребности рынка, компания резко повысила продуктивность, и снизила стоимость автомобилей.
По итогу можно сказать, что система не особо сложная, тем не менее очень хорошая и прекрасно себя показывает на внедорожниках, например, таких как Mercedes-Benz GL или Mercedes-Benz M.
Полный привод от Мерседес
До восьмидесятых годов прошлого века полный привод не на внедорожниках, а на простых легковушках расценивался как некий технический курьез.
Полноприводная трансмиссия — это не только дополнительные узлы конструкции, которые прибавляют веса авто, но и система, которая делает автомобиль шумным, чувствительным к разным вибрациям.
Полный привод требует определенных средств на обслуживание, а увеличение веса авто и механические потери дополнительных узлов приводят к не экономичности сравнительно с подобными машинами на одну ось.
Разработчики компания Мерседес решили отказаться от услуг давнего партнера и изобрели собственный полный привод, так как сочли данную разработку делом очень серьезным.
Комплекс постоянного полного привода Мерседес 4 Matic
(Форматик), который подключается когда это необходимо, смог обеспечить максимальное сцепление колес машины с обледеневшей, заснеженной, мокрой и плохой дорогой.
Возможности и преимущества 4 Matic
:
- поддержание максимальной безопасности, благодаря постоянной активности системы, что обеспечивает моментальную реакцию на сложные условия;
- гармоничная связка Форматика с двигателем, коробкой передач обеспечивают отличную динамику авто;
- высокая эффективность 4 Matic, благодаря использованию дополнительных электронных систем, которые обеспечивают рекордное использование тяги, поддержание устойчивости авто;
- уникальная способность сохранения тягового усилия.
Принцип работы 4 Matic на первый взгляд достаточно прост, где ведущими стали задние колеса на хорошей дороге. Ну а в случае пробуксовки умная автоматика посылает сигнал на главный компьютер, который включает многодисковое сцепление, перераспределяя крутящий момент на передние колеса. Как показывает практика, данная система оказалась не хуже полноценной полноприводной трансмиссии, единственный минус которой, пожалуй, высокая стоимость и достаточно сложная конструкция.
Если отвечать на вопрос, что значит 4matic (4-weel automatic, фирматик) несколькими словами, можно сказать – это название запатентованной системы постоянного полного привода, распределяющей тяговое усилие на все колеса транспортного средства. Более подробно значение и возможности агрегатов под этой аббревиатурой, рассмотрим далее. Эта система позволяет контролировать управляемость автомобиля на скользкой и кашеобразной поверхности дороги, стабилизирует торможение, прохождение крутых поворотов, опасных участков и предотвращает проскальзывание колес, выполняя перераспределение рабочего момента с проблемного моста на элементы, имеющие надежное сцепление с дорогой. Технологию разработали инженеры немецкого концерна «Даймлер» при участии специалистов «Мерседес-Бенц». У других производителей имеются аналоги рассматриваемой системы: Volkswagen – 4 motions, BMW – xDrive. Большинство автомобилей с «фирматик» оснащены АКПП. Система устанавливается на модели различных классов и классифицируется по двум группам: для легковых авто и джипов.
Содержание
Что значит 4matic, возможности системы, ее описания и периоды развития представлены далее. Рассматриваемая конструкция работает синхронно с электронным блоком контроля динамики автомобиля, что позволяет оптимально корректировать активный момент по всем 4 колесам, увеличивая сцепление с поверхностью даже при меняющемся рельефе.Устройство последнего класса «фирматик»:
- Полуоси задних колес.
Важнейшим узлом системы 4matic является раздаточный узел, осуществляющий плавную трансформацию крутящего усилия по осям транспортного средства. В этот блок также входит редуктор, шестерни и валы приводов. В четвертом поколении рассматриваемой системы применяется цилиндрический дифференциал, совместимый с двухдисковым фрикционом. Такая конструкция дает возможность при разгоне авто на гладкой скользкой поверхности, блокировать межосевой дифференциал, стабилизируя устойчивость транспортного средства. При значительной разнице рабочего момента переднего и заднего мостов, активируется электронная контролирующая система, позволяющая четко «ловить» повороты и препятствовать проскальзыванию колес. 4matic пятого поколения – это новейшая разработка на переднеприводной конструкции с поперечно монтируемым силовым агрегатом.
- При нормальных условиях эксплуатации крутящее усилие передается на оси в пропорциях от 100/0 до 50/50.
Начальная разработка системы 4matic появилась в 1986 году и монтировалась на модель, аналогичную с теперешним Е-классом. Конструкция – подключаемый привод посредством блокировки дифференциалов. Электронная часть первого поколения воздействовала на две гидромуфты.К преимуществам этой системы объективно можно отнести:
- Конструкция сложная и дорогостоящая в ремонте.
Очередное поколение «фирматик» было презентовано разработчиками в 1997 году. Основными отличиями от предшественника стали такие показатели:
- Установлен электронный блок управления тяговыми усилиями 4 ETS, сводящий к минимуму появление пробуксовок;
- Отличное взаимодействие с АКПП.
К минусам можно отнести то, что из-за постоянной работы узла увеличился расход топлива и износ деталей.Третье поколение рассматриваемой системы известно с 2002 года. Применение свободных дифференциалов в совместимости с электронным контролем позволило обрести максимальную стабильность на дороге. Подытоживая, что значит 4matic третьего поколения, можно отметить возможность данной конструкции передавать крутящий момент от буксующего колеса равномерно на другие элементы, имеющие надежное сцепление с покрытием и увеличение проходимости авто до 40%. Этой системой оборудуются машины разных классов. 13 января 2015, 18:23 Ищем разницу в работе полноприводных трансмиссий Mercedes-Benz 4Matic Фото Mercedes-Benz Влад Клепач
Нет, все же пора затолкать эти свои журналистские замашки куда подальше. Все эти неинформативные рули, недостаточную поворачиваемость и управляемые заносы. Мне вот не понравилось, что на перекрытой заснеженной дороге, на которой для нас устроили тест полноприводных “Мерседесов”, нам не разрешили отключать систему стабилизации. А еще то, что с включенной электроникой штутгартские машины отказываются скользить даже в самом “злом” режиме Sport+ – в котором Audi и BMW позволяют чуть ли не волчком крутиться. Но знаете, я, пожалуй, все же затолкаю свое мнение очень, очень далеко.
Для любого фаната скорости полный привод ассоциируется в первую очередь с ралли, заносами и хулиганствами Кена Блока. Но эти самые фанаты, как и сами гонщики – исчезающий вид: 99 процентам водителей нет никакого дела до этой нашей “азартной управляемости” и “управляемых заносов”. Им надо добраться из точки А в точку Б, минуя кювет и реанимацию, а спортивность автомобиля они измеряют лошадиными силами и временем разгона с 0 до 100 километров в час.
Пройти заснеженный 180-градусный поворот в заносе? Отключить, упаси боже, систему стабилизации? На коротком маршруте в окрестностях австрийского Хохгургля мерседесовцы восприняли подобное, как надругательство над основополагающими принципами мироздания. Нет, ребята, вот вам заснеженная горная дорога и несколько полноприводных “Мерседесов”, но кто задрифтит – тот упырь.
Несмотря на изначально переднеприводную компоновку, Mercedes-Benz GLA менее “прямолинеен”, чем автомобили с преимущественным распределением тяги в пользу задних колес.
Поэтому вместо развлечений вроде езды боком пришлось заниматься самообразованием. Например, вспоминать, что “мерседесовская” система 4MATIC существует в нескольких вариантах. Если первый полноприводный Mercedes-Benz – E-класс с заводским номером W124 – оснащался “самоблоками” и имел распределение крутящего момента в соотношении 35:65 в пользу задних колес, то последующие модели получили конструкцию со свободными диффами и соотношением 40:60. Сейчас Mercedes-Benz использует сразу три различные схемы полноприводной трансмиссии, а всего вариантов автомобилей с шильдиком 4MATIC у “Мерседеса” насчитывается уже около восьмидесяти!
Mercedes-Benz C 400 4MATIC – это мощнейший 333-сильный мотор и нордический характер: сорвать автомобиль в занос даже в “хулиганском” режиме Sport+ практически невозможно.
Самая простая – для изначально переднеприводных автомобилей, таких как A-, B-, CLA- и GLA-класса. В нормальных условиях такие автомобили ведут себя как переднеприводные, а в случае необходимости многодисковая муфта подключает в дело задние колеса. Как говорят “мерседесовцы”, назад можно перекинуть до 100 процентов крутящего момента, но это лукавство: такое может произойти только в исключительных случаях – например, когда передние колеса буксуют на мокром льду с коэффициентом сцепления близким к нулю, а задние имеют очень хорошее сцепление. В случае, когда под колесами одинаковое покрытие, а машина едет равномерно, распределение крутящего момента по осям под тягой обычно находится в соотношении 50:50.
Mercedes-Benz S 500 4MATIC: классика в России – на такие модификации S-класса приходится свыше 80 процентов всех продаж.
Вторая схема используется для изначально заднеприводных легковых машин: C-, E-, S-класса и их производных: CLS, GLK, V-класс. Тут уже стоит межосевой дифференциал с электронной блокировкой, который даже в нормальных условиях отправляет назад 55 процентов тяги. А еще есть “внедорожный” 4MATIC, который в разных вариациях используется на моделях ML, GL и G – он может быть и с блокировкам, и с понижайками.
Но хардкорных полноприводников на тесте не было: нам выкатили только пару седанов C 400 и кроссоверов GLA да новенький полноприводный V-класс. И это даже хорошо: в таких условиях удивительным образом вскрылась разница в поведении машин, изначально построенных на передне- и заднеприводной платформах.
Если в двух словах (а как еще описать свои впечатления после 15-минутного, с позволения сказать, тест-драйва, прошедшего гуськом за инструкторской машиной), то C 400 непоколебим. Занос? Это должна быть какая-то фантастика: даже в самом “спортивном” режиме Sport+ автомобиль всегда остается под контролем системы стабилизации: ни тебе встать чуть боком в повороте, ни выйти из виража с пробуксовкой колес и азартным повиливанием кормы.
1 / 3
Но вмешательство электроники чувствуется только при откровенном хулиганстве: во всех остальных случаях ее работа столь незаметна, что догадаться о ее наличии можно только по сверхъестественной устойчивости автомобиля даже на откровенно скользком покрытии. Все предельно понятно и логично: на разгоне автомобиль не мотает, а если переборщишь со скоростью на входе в поворот – так, что передние колеса вот-вот понесет в сторону снежной стены, которая тут заменяет обочину, то достаточно отпустить газ, и “цэшка” без суеты вернется на более крутую дугу. Но драйверского удовольствия ноль.
К сожалению, снежной вакханалии, которую задумали организаторы теста, не состоялось – большая часть снега растаяла, и пришлось ездить по усеченному маршруту.
GLA на этом фоне – подрастающий “криминал”. Стабильному разгону на скользкой поверхности тут мешает несимметричность приводов, но помогает электроника и компоновка. А вот в поворотах…
Сброс газа – и автомобиль не просто сужает траектории, а практически норовит встать поперек дороги. Конечно, при этом ничего ужасного не происходит: система стабилизации намного раньше вас скажет: “Ой!” и вернет автомобиль на траекторию. Но каков потенциал!
Первой полноприводной трансмиссией 4MATIC оснащались седаны и универсалы серии W124. Это было почти 30 лет назад. Сейчас в линейке “Мерседеса” свыше 80 полноприводных моделей.
Чем такое можно объяснить? Конечно, более высоким центром масс и мягкой подвеской (а тестовые GLA были именно с комфортной “внедорожной” подвеской), за счет чего динамическое распределение массы по осям происходит активнее, и задняя ось все время норовит “поскользнуться” в поворотах. Но дело не только в чистой кинематике: куда важнее электроника и ее алгоритмы работы в новом поколении C-класса. Если в GLA вмешательство происходит уже “по факту”, то “цэшка” почти все делает превентивно. И настолько мягко, что в какой-то момент ты перестаешь чувствовать грань, где допустил ошибку за рулем.
Система полного привода 4Matic, являющаяся официально зарегистрированным товарным знаком, была разработана несколько лет назад в компании Mercedes-Benz. В наши дни устанавливается на несколько моделей легковых автомобилей.
Транспортные средства, имеющие полный привод 4Matic комплектуются исключительно автоматической коробкой переключения передач.
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 4Matic передает от двигателя автомобиля крутящий момент на все колеса одновременно, но распределяет их в разной пропорции. Например:
- для всех легковых автомобилей за исключением S-class – 40% на передние и 60% на задние колеса;
- GL, R и ML-класс – 50/50;
- S-класс – 45/55.
Полный привод 4Matic обладает одной весьма интересной особенностью: теперь у автомобиля нет систем блокировки межколесных дифференциалов и межосевого дифференциала. Вместо этих систем установлена принципиально новая система Electronic Traction System (4ETS), которая управляет тяговым усилием.
Именно эта система не дает на скользком дорожном покрытии проскальзывать колесам автомобиля.
Как только колесо начинает пытаться проскользнуть, система 4ETS автоматически увеличивает крутящий момент одновременно на остальных колесах, которые с дорогой имеют хорошее сцепление. Поэтому автомобиль, оборудованный системой 4Matic, всегда с дорогой имеет хорошее сцепление и большой запас силы тяги.
Устройство 4Matic
В систему 4Matic входят следующие устройства:
- автоматическая коробка переключения передач;
- раздаточная коробка;
- карданная передача на переднюю ось;
- карданная передача на заднюю ось;
- главная передача и задний межколесный дифференциал;
- главная передача и передний межколесный дифференциал;
- полуоси задних колес.
Центральный конструктивный элемент системы 4Matic – это раздаточная коробка, при помощи которой бесступенчато распределяется по осям автомобиля крутящий момент. Состоит раздаточная коробка из:
- приводного вала;
- вала привода задней оси;
- планетарного редуктора;
- цилиндрических шестерен;
- вала привода передней оси. Роль несимметричного межосевого дифференциала в раздаточной коробке выполняет планетарный редуктор.
Инновационная система ESP, которая полностью интегрирована в 4Matic, делает работу системы еще более эффективной. Так как система получает от множества датчиков полную информацию о том:
- с какой скоростью вращаются колеса;
- каков угол поворота управляемых колес;
- какова угловая скорость рыскания и поперечное ускорение.
Эти данные обсчитывает встроенный микропроцессор системы и делает траекторию движения автомобиля оптимальной.
Если курс был задан водителем, а автомобиль от него отклонился, то система 4Matic вмешивается в управление и корректирует величину крутящего момента или тормозной момент. Взаимодействие систем 4Matic и ESP является на сегодняшний день уникальным. Автомобиль всегда стабилен и движется по оптимальной траектории движения.
Посмотрите полезное видео, принцип работы системы Mercedes 4 Matic:
P.S. Владельцы автомобилей Mercedes с системой 4Matic, поделитесь своим опытом в комментариях.
ли со статьей или есть что добавить?