Система 4matic: как работает полный привод у Mercedes-Benz?

4matic – (производная от 4WD и automatic) фирменное название системы полного привода автомобилей Мерседес-Бенц. Является зарегистрированным товарным знаком. Технология разработана инженерами концерна Daimler AG при участии специалистов австрийского сборочного предприятия Steyr-Daimler-Puch, на мощностях которого производилась сборка легендарных автомобилей Mercedes G-класса. Система является передовой в плане технологичности и широты использования возможностей управляющей электроники.

История развития системы

Впервые концепция системы полного привода автомобилей Мерседес была представлена в 1985 году в рамках автосалона во Франкфурте. Однако в серийное производство она поступила лишь два года спустя.

Схема системы 4Matic на базе Mercedes-Benz W124 1984 года выпуска

I поколение

1987 год – система 4matic установлена на модель класса Е Mercedes-Benz W124. Межосевой и задний дифференциалы имели возможность жесткой блокировки. Блокировка переднего дифференциала отсутствовала по причине значительного ухудшения управляемости при ее использовании.

Система полного привода 4matic автоматически включалась при пробуксовке колес. Механические приводы блокировок дифференциалов приводились в действие посредством двух электронно управляемых гидравлических муфт. Отключение системы также происходило в автоматическом режиме, при срабатывании антиблокировочной системы тормозов.

Существовало три режима работы:

• Задний привод – 100%-я передача крутящего момента на заднюю ось, передняя отключена.
• Полный привод с распределением момента 35:65 для передней и задней оси.
• Полный привод с соотношением мощности по осям 50/50 с возможностью отключения блокировки заднего дифференциала.

II поколение

1997 год – применение модернизированной системы полного привода на модели Е-класса W210. Устанавливалась на заказ и исключительно на леворульные версии. В базовой комплектации присутствовала на модели W163 М-класса. Тип полного привода – постоянный. Изменения коснулись алгоритма включения блокировок. Стала применяться электронная имитация блокировки дифференциала под управлением антипробуксовочной системы, которая притормаживала проскальзывающее колесо, перераспределяя весь крутящий момент на противоположное. Отказ от традиционной жесткой блокировки дифференциалов – особенность и всех последующих генераций 4matic.

III поколение

2002 год – были внесены улучшения в алгоритм имитации блокировок свободных дифференциалов. Более эффективный контроль и управление осуществляется системой курсовой устойчивости при участии антипробуксовочной системы. Модели: W203 (С-класс), W211 (Е-класс), W220 (S-класс).

IV поколение

2006 год – очередное развитие система 4matic получила в составе модели S550. В качестве несимметричного центрального дифференциала стал использоваться планетарный редуктор. Распределение мощности по осям – 45:55.

Схема планетарного редуктора Мерседес S-класса

Контроль сцепления колес с дорогой и управление системой осуществляет электроника, задействующая датчики систем активной безопасности. Полный привод – постоянный. Механизм взаимодействия элементов настроен оптимальным образом с целью сохранять максимум тяги и управляемости при сложных дорожных условиях.

V поколение

2013 год – эволюция коснулась конструкции и механизма распределения мощности. Последнее поколение 4matic устанавливается на переднеприводные автомобили с поперечной схемой расположения двигателя. Полный привод из постоянного стал подключаемым. При необходимости часть мощности перераспределяется на заднюю ось. Модели: CLA45 AMG, Mercedes-Benz GL500.

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.

Основные элементы системы

• Автоматическая коробка передач.
• Раздаточная коробка с планетарным редуктором, выполняющим функцию межосевого дифференциала.
• Карданная передача.
• Передний свободный дифференциал.
• Задний свободный дифференциал.

Элементы системы 4Matic
Система 4matic работает только в паре с автоматической коробкой передач. Подразделяется на два вида:

• для легковых автомобилей;
• для внедорожников и микроавтобусов.

Название

Mercedes-benz s-class s 500 4matic l (12.2015 — 05.2017) — технические характеристики
По сути Мерседес открывает дополнительный суббренд EQ, расшифровывающийся как Electric Entelligence. Тем самым они собираются организовать молодое прогрессивное комьюнити, раньше они уже выпускали электрокары, но без таких амбиций.

Продвижением будут заниматься, представляя автомобиль на различных выставках и собственных мероприятиях EQ Dinner и EQ Night.

Младшие модели компании – это A, B, C, E и т.д. Более проходимые или сильно увеличенные в габаритах эти автомобили получают приставку GL, а теперь электрические походу дела только кроссоверы будут менять эту приставку на EQ. То есть по сути это электрический GLC, хотя их объединяет только некие схожести дизайна и платформы.

Принцип работы системы

Принцип работы основан на электронном управлении соотношением крутящего момента по осям и колесам автомобиля. Цель – обеспечить водителю контроль над машиной в сложных дорожных условиях. В современной системе 4matc, в качестве основного, используется привод на переднюю ось (до тех пор пока электроника считает это возможным без ухудшения показателей устойчивости и управляемости). Полный привод (подключение задней оси) задействуется при необходимости, например для стабилизации автомобиля в начале движения и резком торможении, для компенсации недостаточной поворачиваемости и т.д. Своевременное перераспределение крутящего момента помогает эффективнее управлять курсовой устойчивостью автомобиля.

В работе 4matic принимают участие следующие системы:

• система курсовой устойчивости;
• антиблокировочная система тормозов;
• антипробуксовочная система;
• система помощи при спуске.

Благодаря выверенному алгоритму взаимодействия электронных и механических составляющих, полный привод мгновенно приводится в действие при необходимости и так же быстро отключается. Решение принимает электроника на основании сигналов, считываемых многочисленными датчиками. В остальное время при нормальных дорожных условиях автомобиль передвигается в переднеприводном режиме. Этим достигается экономия топлива, снижение нагрузки на элементы трансмиссии и ее долговечность. На сегодняшний день 4matic – одна из самых передовых систем полного привода по показателям комфорта управления и активной безопасности автомобиля.

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:

• АБС ( антипробуксовочной системы)
• функции поддержания постоянной скорости при спуске с горы

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.

• ESP
• ASR
• 4ETS

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.

• При набирании скорости 60/40
• прохождении извилистой дороги 50/50
• потере сцепления с дорожным покрытием передней колесной пары 10/90
• при экстренном торможении 100/0

Обновленные двигатели

В новом внедорожнике GLB – четырехцилиндровые дизельные и бензиновые двигатели. Их полностью обновили, и они стали мощнее, экономичнее и экологичнее.

Есть несколько вариантов на выбор: например, бензиновый, объемом 1,33 л, расходует в смешанном цикле 6,2-6,0 литра на 100 км. Двигатель объемом два литра «ест» 7,4-7,2 литра бензина на 100 км. А дизельный движок объемом два литра потребляет в смешанном цикле 5,0-4,9 литра на 100 км.

Все двигатели сертифицированы по экологическим стандартам Euro 6d. Они отвечают требованиям RDE (Real Driving Emissions, выбросы в реальных дорожных условиях движения. – Прим. ред.), которые обязательны с 2021 года и регулируют количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Салон Mercedes-Benz EQC

Немцы дали нам не только немного новую внешность, но и добавили нововведений в интерьер. Это касается сдвоенных 10,25-дюймовых сенсорных дисплеев с новым интерфейсом MBUX (Mercedes-Benz User Experience), который уже появился на новом A-Class и CLS-Class. Здесь улучшенное голосовое управление, подстроили специально для этой модели навигационную и климатическую систему, которой можно управлять через смартфон.

Остальное примерно нам знакомо, хотя изменено практически все, просто осталась архитектура. Наш взгляд зацепил переход дверной обшивки в приподнятую полосу над панелью торпедо EQC. В совокупности с контурной подсветкой смотрится шикарно.

Обшито все качественными материалами – кожа, опционально алькантара и карбоновые вставки. Абсолютно не изменившимся остался руль – 3-спицевая баранка с углубленной нижней спицей. Все те же кнопки на боковых алюминиевых и рояльно-лаковых панелях. Поменяли дефлекторы в центре – более узкие, ниже более-менее знакомая схема с полосой кнопок и тачпадом уже на тоннеле.

Свободного места столько же сколько и в бензиновом собрате. Пространства хватает, сзади удобный диван с подлокотником и креплениями ISOFIX. Спереди кресла более спортивного характера с электрическими регулировками.

Многие привыкли, что у электрокаров есть багажник спереди из-за отсутствия двигателя. Здесь это место полностью занято блоками управления. Классический задний багажник порадует 500 литрами объема.

Полный привод от Мерседес

Mercedes-benz gle 350 d 4matic купе

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.

Три поколения 4 MATIC

Системы ebd, bas и vsc. принцип работы

НА заре появления этой системы, а было это 1986 году совместными инженерами Mercedes-Benz и Steyr-Daimler-Puch, была изобретено первое поколение этого привода.

Первое поколение

Впервые установили на модель W124 (современный E-class), именно здесь впервые применили полный привод и автомат. Нужно отметить, что здесь не было постоянного полного привода, а был так называемый «подключаемый». Все 4 колеса включались при помощи блокировки межосевого и заднего межколесных дифференциалов. А вот электроника первого поколения 4 MATIC управляла двумя гидравлическими муфтами. Сразу выявились первые плюсы и минусы устройтсва.

Плюсы

• Когда не было нужды в полном приводе, работал только задний мост, что экономило топливо.
• Соответственно увеличивался ресурс конструкции.
• Муфты были сделаны из высокопрочных материалов, что при пробуксовки колес практически их не стирало.

Минусы

• Подключаемый привод оказался не таким эффективным по сравнению с постоянным.
• Внедорожные способности были мягко сказать не внушительными.
• Конструкция получилась сложная и очень дорогая, при поломке нужно было хорошо раскошелиться.

Поэтому инженеры Мерседес работали над вторым поколением, которое в итоге очень сильно отличалось от первого.

Второе поколение

Позже в 1997 году на модели W210 презентовали второе поколение 4 MATIC. Эта система получилась более прочной и производительной, отличий было масса.

• Это постоянный полный привод, а не автоматически подключаемый.
• Дифференциалы (межосевой и межколесный) уже не комплектовались механическими блокировками. Здесь была впервые установлена система контроля тяговых усилий 4ETS (Electronic Traction System), которая вообще практически исключает блокировки.

Какие преимущества это дало?

• Конструкция упростилась, а поэтому ремонт был дешевле.
• Постоянный привод делал свое дело, независимо от пробуксовки колес, то есть чувствовал себя уверенно и на сухой дороге и на бездорожье.
• Внедорожные характеристики намного улучшились (опять же если не брать легковые автомобили, здесь все 4 колеса давали уверенность на трассе при обгонах, поворотах и т.д.)
• Прекрасная работа с автоматической трансмиссией.

В общем, конструкция удалась, это была своего рода «работа над ошибками», и теперь впредь 4MATIC будет только «постоянноприводной».

Недостатки – их не много, если только учесть что расход топлива вырос по сравнению с первым поколением, да и износ теперь идет всей конструкции, то есть она всегда постоянно работает. Однако как заверяют инженеры Мерседес – ресурс здесь действительно большой.

Третье поколение

Появляется в 2002 году, сразу на большом количестве автомобилей C, E, и S класса. Разработчики не стали отказываться от удачной второй версии, а сделали ее «умнее», заставили трудиться «4ETS» вместе с такой системой как «ESP».

Суть очень проста – сейчас в конструкции начинают применять так называемые свободные дифференциалы, которые работаю в купе с электронной системой ESP. Контроль над дорогой и бездорожьем сейчас практически полный:

При пробуксовке одного колеса, система начинает его «стопорить», передавая повышенный крутящий момент на другие колеса, которые находятся в лучшем зацеплении.

Плюсы такой системы на лицо – проходимость увеличилась примерно на 30 – 40%. Также вырос контроль над дорогой в условиях больших скоростей (заносы, резкие повороты и т.д.). Нужно отметить, что 4 MATIC удостоен множества наград.

2018: Презентация первого электрокроссовера Mercedes-Benz

Mercedes-benz mercedes-maybach gls 600 4matic

В начале сентября 2021 года компания Mercedes-Benz представила первый в своем ассортименте полностью электрический кроссовер. Презентация модели Mercedes-Benz EQC прошла в Стокгольме.

Новинка оборудована парой асинхронных электродвигателей, выдающих суммарную мощность 408 лошадиных сил и максимальный крутящий момент 765 Н·м. Время разгоны электрокара с 0 до 100 км/ч заявлено на уровне 5 секунд, а предельная скорость составляет 180 км/ч.

Питание осуществляется от литий-ионного аккумуляторного блока на 80 кВтч, масса которого достигает 650 кг. Во время анонса было заявлено, что Mercedes-Benz EQC сможет проезжать 450 км без подзарядки, однако это предварительные данные.

EQC получил 80-киловаттный блок аккумуляторов, который обеспечивает 450 км пробега на одной зарядке

Подзарядить батареи у машины до 80% можно примерно за 40 минут. Машину оснастили системой рекуперации энергии при торможении.

Длина электромобиля — 761 мм, ширина — 1884 мм, а высота — 1624 мм, размер колесной базы — 2873 мм. Также указана максимальная масса буксируемого прицепа — 1800 кг.

В Mercedes-Benz EQC нашли применение несколько систем помощи для водителей, а также ряд фирменных технологий, включая мультимедийную систему искусственным интеллектом и голосовым помощником Mercedes-Benz User Experience (MBUX), которая пришла на смену топовой Comand.

Кроссовер можно будет заряжать на станциях мощностью до 110 кВт, что позволит восполнить АКБ с 10% до 80% всего за 40 минут

Приборная панель полностью цифровая, а рядом с ней на центральной консоли находится большой дисплей, используемый для управления информационно-развлекательной системой, навигацией, климат-контролем и т. п. Настраивать функции также можно в мобильном приложении.

Производитель обращает внимание на «умную» навигационную систему, которая будет подсказывать не только оптимальный маршрут, но и наиболее экономичный стиль езды. Mercedes-Benz EQC поступит в продажу в 2021 году

Стоимость электрического «паркетника» на презентации не была раскрыта. По предварительным данным, цена составит около 70 тыс. евро.

Mercedes-Benz EQC поступит в продажу в 2021 году. Стоимость электрического «паркетника» на презентации не была раскрыта. По предварительным данным, цена составит около 70 тыс. евро.

Штутгартские инженерные изыски

Считается, что чаще всего на рынке встречается третье поколение привода 4matic, его строение и рассмотрим. Система состоит из таких основных частей:

• автоматическая коробка передач;
• раздаточная коробка (раздатка);
• карданные валы, приводящие в движение переднюю и заднюю ось;
• межколёсные дифференциалы и главные передачи;
• полуоси задних колёс;
• приводные валы с шарнирами равных угловых скоростей.

Главную скрипку в этом ансамбле играет раздаточная коробка. Именно она руководит распределением крутящего момента двигателя по осям – как правило, 60% момента приходится на заднюю и 40% на переднюю.

Внутри раздатки спрятан планетарный редуктор, к водилу которого подсоединён приводной вал мотора, а к солнечным шестерням разного диаметра валы, передающие вращение на оси автомобиля.

Интересной особенностью технологии 4matic является отсутствие привычных для полноприводных систем межосевых и межколёсных блокировок дифференциалов. Эти функции, если можно так сказать, симулируются различными электронными помощниками, к примеру, ETS (контроль тягового усилия)

, который, по сути, выполняет работу классического дифференциала.

Происходит это при помощи подтормаживания пробуксовывающих колёс и передачи крутящего момента колёсам, имеющим нормальное сцепление с дорогой.

Помимо ETS, штутгартские инженеры используют в полноприводной системе третьего поколения технологию ESP (курсовая устойчивость)

,ASR (антипробуксовочная система)

и, конечно же,
ABS (антиблокировочная система)
.

Все они отвечают за устойчивое поведения автомобиля и повышение уровня безопасности.

Теперь, друзья, мы с вами знаем, как устроена фирменная полноприводная система 4matic от компании Mercedes-Benz.

* Реальный цвет автомобиля и оснащение могут отличаться от показанного на изображении

Мощный и экономичный двигатель, который устанавливается на Mercedes GLC 250 4MATIC, открывает для владельцев внедорожников новые возможности. Двухлитровый мотор расходует в смешанном цикле всего 6,5-7,1 л/100 км, что для класса SUV является превосходным показателем. Динамика тоже на высоте: мощность двигателя составляет 211 л.с., максимальная скорость — 222 км/ч, а время разгона до 100 км/ч — 7,3 с.

GLC 250 4MATIC отличается продуманным оснащением: уже в базовой версии внедорожника имеются многочисленные электронные системы, повышающие комфорт от вождения и безопасность. Постоянный полный привод 4MATIC гарантирует оптимальное сцепление, какими бы ни были дорожные условия. Ощутить себя за рулем спорткара поможет 9-ступенчатая АКПП 9G-TRONIC.

Посетите салон дилера и пройдите тест-драйв

Технологические системы (базовая комплектация)

• АКП 9G-TRONIC, селектор АКП DIRECT и подрулевые переключатели передач DIRECT
• DYNAMIC с пятью режимами движения
• Функция ECO Start/Stop
• Ходовая часть AGILITY CONTROL с селективной системой амортизации
• ADAPTIVE BRAKE с функцией HOLD, функцией облегчения трогания с места на подъеме, предварительным наращиванием тормозного усилия и функцией просушки тормозов в сырую погоду
• Система распознавания усталости водителя ATTENTION ASSIST
• Aнтиблокировочная система (ABS)
• Защита пешеходов (активный капот)
• Коленная подушка безопасности для водителя + оконные подушки безопасности
• Система контроля давления воздуха в шинах
• Электрический стояночный тормоз с автоматическим выключением при трогании с места
• Электронная система стабилизации движения (ESP ) с функцией противодействия боковому ветру
• Мультимедийная система с возможностью доступа в Интернет с мультимедийным дисплеем (17,8 cм) Audio 20 USB + динамики с системой Frontbass — 5 шт.
• Система аварийного вызова «Мерседес-Бенц»