4MATIC

4MATIC (från engelska  4 -wheel drive och auto matic ) är marknadsföringsnamnet på det permanenta fyrhjulsdrivna systemet för det tyska företaget Daimler AG [1] , som fördelar vridmoment till alla hjul på bilen. Tekniken utvecklades av Mercedes-Benz ingenjörer tillsammans med Steyr-Daimler-Puch (numera Magna Steyr ), som satte ihop G-klassen i Österrike [2] [3] .

Nästan alla fordon med fyrhjulsdrift 4MATIC är utrustade med en automatisk växellåda . För närvarande är 4MATIC-systemet uppdelat i två typer (för bilar och stadsjeepar) och finns på modellerna A- , B- , C- , E- , G- , S- (och tidigare CL ), GLA- , GLK- ( nu GLC), M- (nu GLE ), GL- ( nu GLS ), CLA- , CLS-klasser och Vito (och Viano ) [4] .

2016 introducerade Mercedes-Benz en ny modifiering av fyrhjulsdrift som heter 4MATIC + med möjligheten att stänga av fyrhjulsdriften (i det här fallet blir bilen bakhjulsdriven) [5] .

Historik

4MATIC-systemets historia har 5 generationer. Enligt tillverkaren utarbetade den tyske ingenjören Paul Daimler långt innan dess uppträdande (1903) inledande konstruktioner för fyrhjulsdrivna fordon. Redan 1907 introducerade DMG lastbilen Dernburg-Wagen , som anses vara världens första fyrhjulsdrivna lastbil [6] [7] . 1951 började tillverkningen av en fyrhjulig Unimog -lastbil , ursprungligen avsedd för jordbruksbruk och utrustad med fyrhjulsdrift.

Den första generationen av 4MATIC-systemet presenterades på bilsalongen i Frankfurt 1985 [4] och dök upp i serie på Mercedes-Benz W124 i 300E-modifieringen. Systemet inkluderade en låsdifferential av Ferguson-typ med 35/65 vridmomentfördelning fram/bak och en 50/50 bakaxellåsningsdifferential. Av säkerhets- och stabilitetsskäl lämnas den främre differentialen fri. Differentialspärren utfördes av hydrauliska kopplingar; slå på kopplingarna - med hjälp av ett höghastighets elektrohydrauliskt system, och styrning av hela systemet - av sin egen dator enligt data från hastighetssensorerna för 3-kanals ABS och styrvinkelsensorn. Tre på varandra följande arbetssätt antogs: 1) båda differentialerna är fria; 2) mittdifferentialen är låst; 3) både interaxle och bakre interwheel differentials är blockerade (det finns ingen information om förekomsten av transienta lägen). Vid inbromsning låstes båda differentialerna upp. Vridmomentförhållandet 35/65 fram/bak gjorde att bilen nästan var bakhjulsdriven för föraren, och driften av systemet i lägena 2 och 3 var främst inriktat på säker acceleration och inte på aktiv körning med sidoslip [8 ] . 4MATIC -systemet var tillgängligt som tillval under hela produktionsperioden för W124-serien, och inte bara på 300E-modellen, utan i allmänhet på alla dess modifieringar med 2,6 och 3,0-liters sexcylindriga bensin- och dieselmotorer . Vid modifieringar med fyra- och åttacylindriga bensinmotorer och en femcylindrig dieselmotor användes inte fyrhjulsdriften 4MATIC [9] .

Den andra generationen har hittat sin tillämpning på Mercedes-Benz W210 sedan 1997. Modellen utrustades på begäran med permanent fyrhjulsdrift med fritypsdifferentialer och simulering av spärrcenterdifferentialer med hjälp av ett dragkontrollsystem. Traction control uppnåddes med ETS -teknik . Systemet installerades endast på bilar med ett vänsterstyrt hjul. Som standardutrustning fanns tekniken på M- klassmodellerna (W163), som lanserades till försäljning sedan 1997 [2] .

Den tredje generationen dök upp 2002 på C- ( W203 ), E- ( W211 ) och S-klasserna ( W220 ). De var utrustade med permanent fyrhjulsdrift och differentialer av fri typ. Fordonets rörelser styrs av stabilitetskontrollsystemet. Dessutom kan den inkludera ett dragkontrollsystem.

Den fjärde generationen 4MATIC introducerades på 2006 års S550 4MATIC [10] [11] [12] .

2013 introducerades den 5:e generationen av 4MATIC-systemet [13] [14] [15] . Om framaxeln tidigare tog kraft bakifrån, är det motsatta i den nya versionen: drivningen är inte permanent utan ansluten. CLA 45 AMG och Mercedes-Benz GL 500 blev de första bilarna på vilka den nya generationen 4MATIC installerades.

2016 tillkännagav Daimler AG den högpresterande E63 AMG S 4MATIC+ (W213) med en ny version av omkopplingsbar fyrhjulsdrift. Den elektroniskt styrda flerplåtskopplingen av denna modifiering gör att du helt kan stänga av kraftöverföringen till bilens framhjul [5] .

Beskrivning

Fyrhjulsdriftsystemet 4MATIC är utformat för att ge bilen stabilitet och kontrollerbarhet i alla situationer: under rörelsestart, vid kurvtagning, på snöiga, isiga eller våta vägytor, såväl som vid bogsering av släp.

Det permanenta fyrhjulsdriftsystemet 4MATIC fungerar tillsammans med det elektroniska fordonets dynamikkontrollsystem, bestående av det elektroniska stabiliseringssystemet ESP och det elektroniska dragkontrollsystemet 4ETS ( 4-wheel Electronic Traction System ) .  4ETS-systemet fungerar med antilåsningssystemet ( ABS ), Anti Traction Control ( ASR ) och Hill Descent Control ( DSR ) för att optimalt fördela vridmomentet mellan alla fyra hjulen, vilket ökar deras grepp i ständigt föränderlig terräng.

Den tredje generationens 4MATIC-system låter dig applicera vridmoment på alla hjul samtidigt med följande fördelning:

Friktionskoefficienten μ är 0,9 på torra vägar och 0,3 på snöiga vägar [4] .

Den tredje generationens fyrhjulsdrift 4MATIC består av [21] [22] :

Det centrala konstruktionselementet i 4MATIC-systemet är överföringslådan, som ger steglös fördelning av vridmomentet längs fordonets axlar. Överföringslådan kombinerar en dubbel planetväxellåda (utför funktionen av en asymmetrisk centrumdifferential i lådan), cylindriska växlar och drivaxlar. Drivaxeln är ansluten till planetväxelns axel. Bakaxelns drivaxel drivs av ett solhjul med större diameter. Framaxelns drivaxel är ihålig, kopplad till ett solhjul med liten diameter, å andra sidan kopplas den med hjälp av cylindriska växlar till framaxelns kardandrift.

Fjärde generationens 4MATIC använder en cylindrisk differential "låst" av en okontrollerad dubbel lamellkoppling, som fördelar det ingående vridmomentet mellan axlarna i förhållandet 45:55 till förmån för bakhjulen [23] . När du accelererar på en jämn hal yta blockerar kopplingen centerdifferentialen, vilket ger stabilitet till bilen. I händelse av att skillnaden i vridmoment mellan fram- och bakaxeln överstiger 50 Nm slirar kopplingen - till exempel i svängar. Samtidigt slipar inte hjulen vägen - dragkontrollarbetet kompletteras med 4ETS elektroniska system med hjälp av färdbromsar [24] . ESP , ASR och 4ETS-systemen i det nya systemet är kalibrerade för att delta i sista minuten-körning, vilket förlänger tillgängligheten för det maximala motorvridmomentet [ 25] . Mercedes -Benz W204 är den andra i Mercedes-Benz produktlinje som är utrustad med fjärde generationens 4MATIC kompakta växellåda.

Den 5:e generationen av fyrhjulsdriftsystemet 4MATIC är en helt ny utveckling av en framhjulsdriven arkitektur med en tvärgående frontmonterad motor [13] . Dess grundläggande funktionsprincip är som följer: systemet aktiveras så ofta som nödvändigt, och samtidigt så sällan som möjligt. Om förhållandena tillåter att bilen enbart rör sig på framhjulsdriften - så händer det. Annars överförs vridmomentet omedelbart till bakaxeln. När det inte längre finns ett behov av det, till exempel vid hård inbromsning med ABS- ingrepp , sker kraftöverföringen i motsatt riktning lika snabbt, i millisekunder. Systemet kommer till undsättning i händelse av under- eller överstyrning och använder vridmomentfördelning för att stabilisera fordonet - innan ESP och 4ETS traction control ingriper .

Kraftuttag till bakaxeln sköts av PTU ( power take off unit ) [13] , som är inbyggd i 7G-DCT dubbelkopplingsrobotväxellådan. PTU:n visade sig vara mycket kompakt, och den delar ett smörjsystem med lådan, på grund av vilket en viktbesparing på 25 procent uppnåddes [13] .  

Under normala förhållanden fördelas vridmomentet mellan fram- och bakaxeln i proportioner från 100:0 till 50:50 [15] . Så när du accelererar en bil med full last med en hastighet av 50 km / h, ändras förhållandet till 60:40, med snabb kurvtagning blir det 50:50, med förlust av dragkraft på framhjulen - 10:90, i fallet med hård inbromsning med ABS - 100 :0 [15] .

Anteckningar

  1. Registernummer: 1071489  (tyskt)  (nedlänk) . Deutsches Patent und Markenamt. Hämtad 14 december 2015. Arkiverad från originalet 14 december 2015.
  2. 1 2 4MATIC : det intelligenta fyrhjulsdriftsystemet  . Mercedes-Benz (29 november 2010). Hämtad 14 december 2015. Arkiverad från originalet 11 januari 2011.
  3. Todd Lassa. 2007 Mercedes-Benz S550 4matic Första titt  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . Motor Trend (26 juli 2006). Hämtad 14 december 2015. Arkiverad från originalet 14 december 2015.
  4. 1 2 3 4 5 Toppen av perfektion med 4MATIC-modeller: Mer dragkraft för alla  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . Stuttgart , Tyskland : Daimler AG (4 december 2014). Tillträdesdatum: 14 december 2015. Arkiverad från originalet 24 januari 2017.
  5. 1 2 Berezkin Maxim. Bakhjulsdrift: provkör Mercedes-AMG E63 S 4MATIC + (länk otillgänglig) . Tidningen "Wheels" (6 januari 2017). Hämtad 24 januari 2017. Arkiverad från originalet 24 januari 2017. 
  6. Brian Long. Mercedes-Benz G-Wagen . - Veloce Publishing Ltd, 2016. - S. 20. - 208 sid. — ISBN 1845847776 . — ISBN 9781845847777 . Arkiverad 5 augusti 2017 på Wayback Machine
  7.  // Väg & spår . - CBS Publications, 2007. - V. 58 . - S. 133 .
  8. Denis McCluggage. En dator ombord signalerar fara  // Snow Country. - 1989. - December ( vol. 2 , nr 12 ). - S. 80 . — ISSN 0896-758X . Arkiverad från originalet den 22 december 2015.
  9. S. Ritter. Mercedes-Benz E-klass Ägarbibel, 1986-1995. - Bentley Publishers, 2007. - S. 220-222. — 343 sid. — ISBN 0837602300 .
  10. Benson Kong. Mercedes-Benz 4MATIC Winter Experience  (engelska)  (inte tillgänglig länk) . Motor Trend (21 mars 2012). Hämtad 14 december 2015. Arkiverad från originalet 14 december 2015.
  11. ROGER HART. Snow Machine: Mercedes nya S-Klass 4Matic anländer nästa vinter  (eng.)  (nedlänk) . AutoWeek (14 mars 2006). Tillträdesdatum: 13 december 2015. Arkiverad från originalet 14 december 2015.
  12. James Bergeron. Funktion: Vintertestad Mercedes-Benz 4Matic  (engelska)  (ej tillgänglig länk) . Autos.ca (13 mars 2012). Tillträdesdatum: 13 december 2015. Arkiverad från originalet 14 december 2015.
  13. 1 2 3 4 Kortversion: Toppen av perfektion med nya 4MATIC: Fyrhjulsdrift för alla – skräddarsydda lösningar  (eng.)  (ej tillgänglig länk) . Stuttgart, Tyskland: Daimler AG (12 december 2012). Hämtad 13 december 2015. Arkiverad från originalet 24 januari 2017.
  14. Bolotov Konstantin. Ta reda på mer om den nya 4Matic-enheten i Mercedes-Benz CLA sedans (otillgänglig länk) . Drive.ru (24 december 2012). Hämtad 14 december 2015. Arkiverad från originalet 14 december 2015. 
  15. 1 2 3 Mercedes-Benz kommer att erbjuda ny generation av 4MATIC fyrhjulsdriftssystem nästa år integrerat med 7G-DCT-transmission; lättare och effektivare  (engelska)  (nedlänk) . Green Car Congress (18 december 2012). Hämtad 13 december 2015. Arkiverad från originalet 10 januari 2016.
  16. Yessenov Robert. Kontrollerar 4Matic fyrhjulsdrift i snön i Hochgurgl (otillgänglig länk) . Drive.ru (19 december 2014). Hämtad 14 december 2015. Arkiverad från originalet 14 december 2015. 
  17. JENS MEINERS. 2016 Mercedes-AMG GLE63 S Coupe 4MATIC: En Coupe-UV  med enorma  stenar Bil och förare (januari 2015). Hämtad 14 december 2015. Arkiverad från originalet 14 december 2015.
  18. Ny kraft-SUV från Mercedes-AMG: GLE 450 AMG 4MATIC.  (engelska)  (otillgänglig länk) . Mercedes-Benz . Hämtad 14 december 2015. Arkiverad från originalet 14 december 2015.
  19. Fyrhjulsdriftsystemet 4MATIC, inklusive 4ETS  (engelska)  (otillgänglig länk) . Mercedes-Benz . Hämtad 14 december 2015. Arkiverad från originalet 14 december 2015.
  20. R - KLASSEN  (engelska) (PDF). Mercedes-Benz . Hämtad 14 december 2015. Arkiverad från originalet 14 december 2015.
  21. Vad är fyrhjulsdriftsystemet 4Matic - dess enhet och funktionsprincip (otillgänglig länk) . avto-i-avto.ru (7 mars 2014). Hämtad 14 december 2015. Arkiverad från originalet 14 december 2015. 
  22. 4Matic fyrhjulsdriftssystem (otillgänglig länk) . systemsauto.ru / Alexander Suslinnikov. Hämtad 14 december 2015. Arkiverad från originalet 14 december 2015. 
  23. Att ta sig igenom vintern med största lätthet: 4MATIC permanent fyrhjulsdrift för E-klassen  (  otillgänglig länk) . Stuttgart , Tyskland : Daimler AG (7 december 2009). Hämtad 8 december 2015. Arkiverad från originalet 21 januari 2017.
  24. Gudkov Nikita. Mercedes-Benz C-klass 4Matic (ej tillgänglig länk) . Bakom ratten (januari 2008). Hämtad 14 december 2015. Arkiverad från originalet 14 december 2015. 
  25. Huw Evans. Mercedes 4MATIC AWD System Review  (engelska)  (inte tillgänglig länk) . Autoguide (12 mars 2012). Tillträdesdatum: 13 december 2015. Arkiverad från originalet 14 december 2015.

Länkar

Litteratur