4Matic firehjulsdrift system
Auto betingelser,  Girkasse for bil,  Kjøretøy enhet

4Matic firehjulsdrift system

Kjøretøyhåndtering er en av de viktigste faktorene som trafikksikkerheten avhenger av. De fleste moderne biler er utstyrt med en girkasse som overfører dreiemoment til ett par hjul (forhjulsdrift eller bakhjulsdrift). Men den høye kraften til noen drivlinjer tvinger bilprodusenter til å produsere endringer på allhjulsdrift. Hvis du overfører dreiemoment fra en motor med høy ytelse til en aksel, vil det uunngåelig skli på drivhjulene.

For å stabilisere kjøretøyet på veien og gjøre det mer pålitelig og tryggere i en sportslig kjørestil, er det nødvendig å distribuere dreiemoment til alle hjul. Dette øker stabiliteten og kontrollen av transport på ustabile veibaner, som is, gjørme eller sand.

4Matic firehjulsdrift system

Hvis du fordeler innsatsen på hvert hjul riktig, er ikke maskinen redd for selv de mest alvorlige veiforholdene med ustabile underlag. For å oppfylle denne visjonen har bilprodusenter lenge utviklet alle slags systemer som er designet for å forbedre kontrollen over bilen under slike forhold. Et eksempel på dette er differensialet (mer detaljert om hva det er, blir det beskrevet i en annen artikkel). Det kan være mellomaksel eller mellomaksel.

Blant slike utviklinger er 4Matic-systemet, som ble opprettet av spesialistene til det berømte tyske bilmerket Mercedes-Benz. La oss vurdere hva som er sært ved denne utviklingen, hvordan den så ut og hva slags enhet den har.

Hva er 4Matic firehjulsdrift system

Som allerede tydelig fra innledningen er 4Matic et firehjulsdrift system, det vil si at dreiemomentet fra kraftenheten fordeles på alle hjul slik at hver av dem, avhengig av veiforholdene, blir den ledende. Ikke bare fullverdige SUVer er utstyrt med et slikt system (for mer informasjon om hvilken type bil det er, og hvordan det skiller seg fra crossovers, les her), men også biler, under panseret som en kraftig forbrenningsmotor er installert på.

4Matic firehjulsdrift system

Navnet på systemet kommer fra 4WD (dvs. 4-hjulsdrift) og autoMATIC (automatisk betjening av mekanismer). Dreiemomentfordelingen er elektronisk kontrollert, men selve kraftoverføringen er av mekanisk type, ikke en elektronisk simulering. I dag, av all slik utvikling, anses dette systemet som et av de mest høyteknologiske og utstyrt med et bredt spekter av innstillinger.

Tenk på hvordan dette systemet dukket opp og utviklet, og deretter hva som er inkludert i dets struktur.

Firehjulsdrift historie

Selve ideen om å introdusere firehjulsdrift i hjulbiler er ikke ny. Den første fullhjulsdrevne bilen er den hollandske Spyker 60 / 80HP sportsbilen fra 1903. På den tiden var det en tung bil som fikk anstendig utstyr. I tillegg til å overføre dreiemoment til alle hjul, var det en seks-sylindret bensinmotorenhet som var veldig sjelden. Bremsesystemet bremset rotasjonen på alle hjulene, og det var hele tre differensialer i transmisjonen, hvorav den ene var i sentrum.

4Matic firehjulsdrift system

Etter bare ett år ble det opprettet en hel serie med firehjulsdrevne lastebiler for den østerrikske hærens behov, som ble presentert av Austro-Daimler. Disse modellene ble senere brukt som base for pansrede biler. Nærmere begynnelsen av det tjuende århundre kunne firehjulsdrift ikke lenger overraske noen. Og Mercedes-Benz var også aktivt involvert i utviklingen og forbedringen av dette systemet.

XNUMX. generasjon

Forutsetningene for fremveksten av vellykkede modifikasjoner av mekanismene var presentasjonen av en nyhet fra merkevaren, som fant sted innenfor rammen av det verdensberømte bilutstillingen i Frankfurt. Arrangementet fant sted i 1985. Men den første generasjonen av firehjulsdrift fra den tyske bilprodusenten gikk i produksjon to år senere.

Bildet nedenfor viser et diagram som ble installert på en Mercedes-Benz W124-modell fra 1984:

4Matic firehjulsdrift system

Det var en hard blokkering i differensialene bak og i midten (les mer om hvorfor du trenger å blokkere differensialen separat). Det ble også installert en mellomhjulsdifferensial på forakselen, men den ble ikke blokkert, siden kjøretøyets håndtering forverret seg i dette tilfellet.

Det første serieproduserte 4Matic-systemet var involvert i overføring av dreiemoment bare i tilfelle en rotasjon av hovedaksen. Deaktivering av firehjulsdrift hadde også en automatisk modus - så snart det blokkeringsfrie bremsesystemet ble utløst, ble også firehjulsdrift frakoblet.

I den utviklingen var tre driftsmåter tilgjengelige:

  1. 100% bakhjulsdrift. Alt dreiemoment går til bakakselen, og forhjulene forblir bare svingbare;
  2. Delmomentoverføring. Forhjulene er bare delvis drevet. Kraftfordelingsindikatoren til forhjulene er 35 prosent, og til bakhjulene - 65 prosent. I denne modusen er bakhjulene fremdeles de viktigste, og de fremre hjelper bare med å stabilisere bilen eller komme seg ut på et bedre stykke av veien;
  3. 50 prosent dreiemoment delt. I denne modusen får alle hjul samme prosentandel av dreiemoment i samme grad. Dette alternativet gjorde det også mulig å deaktivere differensialåsen for bakaksen.

Denne modifikasjonen av firehjulsdriften ble brukt i produksjonsbiler av bilmerket helt til 1997.

XNUMX. generasjon

Den neste utviklingen av allhjulsdrift fra den tyske produsenten begynte å vises i modellene i samme E-klasse - W210. Den kunne bare installeres på de bilene som ble kjørt på veier med høyrehendt trafikk, og da bare på bestilling. Som en grunnleggende funksjon ble 4Matic installert i W163 M-klasse SUV-er. I dette tilfellet var firehjulsdriften permanent.

4Matic firehjulsdrift system

Differensiallås fikk en annen algoritme. Det var en etterligning av en elektronisk lås, som ble aktivert av trekkontrollen. Dette systemet reduserte rotasjonen på glideskiven, og dreiemomentet ble delvis omfordelt til de andre hjulene.

Fra og med denne generasjonen av 4Matic har bilprodusenten fullstendig forlatt stive differensialsperrer. Denne generasjonen eksisterte på markedet til 2002.

III generasjon

Den tredje generasjonen 4Matic dukket opp i 2002, og var til stede i følgende modeller:

  • C-klasse W203;
  • S-klasse W220;
  • E-klasse W211.
4Matic firehjulsdrift system

Dette systemet fikk også en elektronisk kontroll av differensialås. Disse mekanismene, som i forrige generasjon, ble ikke stengt blokkert. Endringene påvirket algoritmene for å simulere forebygging av glidning av drivhjulene. Denne prosessen styres av trekkraftkontrollsystemet og det dynamiske stabilitetssystemet.

IV generasjon

Den tredje generasjonen eksisterte på markedet i fire år, men produksjonen ble ikke fullført. Det var bare slik at kjøperen nå kunne velge hvilken girkasse bilen skulle utstyres med. I 2006 fikk 4Matic-systemet ytterligere forbedringer. Det kan allerede sees i listen over utstyr til S550. Den asymmetriske senterdifferansen er byttet ut. I stedet ble det nå brukt en planetgirkasse. Hans arbeid ga 45/55 prosent fordeling mellom for- / bakakslene.

Bildet viser et diagram over fjerde generasjon 4Matic firehjulsdrift, som ble brukt i Mercedes-Benz S-klasse:

4Matic firehjulsdrift system
1) Girkasseaksel; 2) Differensial med planetgir; 3) På bakakselen; 4) Sideutgangsutstyr; 5) Sidekardanutgang; 6) propellaksel på forakselen; 7) flerplatekobling; 8) automatgir.

På grunn av at mekanismene for moderne transport begynte å motta flere og flere elektroniske kontrollere, har kontrollen av styrbarheten til drivhjulene blitt mer effektiv. Selve systemet ble styrt takket være signaler fra sensorer fra forskjellige systemer som sikrer maskinens aktive sikkerhet. Motoren ble kontinuerlig levert til alle hjul.

Fordelen med denne generasjonen er at den gir en optimal balanse mellom effektiv kjøretøyhåndtering og utmerket trekkraft når du kommer over ulendt terreng. Til tross for fordelene med systemet fulgte den videre utviklingen etter syv år med produksjon.

V generasjon

Den femte generasjonen 4Matic dukket opp fra 2013, og den ble funnet i følgende modeller:

  • CLA45 AMG;
  • GL500.
4Matic firehjulsdrift system

Det spesielle ved denne generasjonen er at den er ment for kjøretøy med tverrgående kraftenhet (i dette tilfellet vil girkassen dreie forhjulene). Moderniseringen påvirket utformingen av aktuatorene, samt prinsippet om dreiemoment.

I dette tilfellet er bilen forhjulsdrevet. Kraftfordeling til alle hjul kan nå aktiveres ved å aktivere tilsvarende modus på kontrollpanelet.

Hvordan 4Matic-systemet fungerer

Strukturen til 4Matic-systemet består av:

  • Automatiske bokser;
  • Overføringshylse, hvis utforming sørger for tilstedeværelsen av en planetgirkasse (fra fjerde generasjon brukes den som et alternativ til en asymmetrisk senterdifferensial);
  • Cardan-overføring (for detaljer om hva det er, samt hvor annet det brukes i biler, les i en annen anmeldelse);
  • Front tverraksel differensial (fri eller ikke-blokkerende);
  • Bakre tverrakseldifferensial (den er også gratis).

Det er to modifikasjoner av 4Matic firehjulsdrift. Den første er beregnet på personbiler, og den andre er installert på SUVer og minibusser. På markedet i dag er det ofte biler utstyrt med tredje generasjon av 4Matic-systemet. Årsaken er at denne generasjonen er rimeligere og har en god balanse mellom vedlikehold, pålitelighet og effektivitet.

4Matic firehjulsdrift system

En annen faktor som påvirket populariteten til denne spesielle generasjonen er økningen i aktiviteten til den tyske bilprodusenten Mercedes. Siden 2000 har selskapet besluttet å redusere kostnadene for produktene sine, og tvert imot å øke kvaliteten på modellene. Takket være dette fikk merket flere beundrere, og begrepet "tysk kvalitet" ble mer forankret i bilistenes hode.

Funksjoner i 4Matic-systemet

Lignende firehjulsdrift fungerer med manuelle girkasser, men 4Matic er installert hvis girkassen er automatisk. Årsaken til inkompatibiliteten med mekanikk er at fordelingen av dreiemoment ikke utføres av føreren, som i de fleste modeller av firehjulsdrevne biler fra forrige århundre, men av elektronikk. Tilstedeværelsen av en automatisk girkasse i overføringen av en bil er en nøkkelforhold som avgjør om et slikt system skal installeres i bilen eller ikke.

Hver generasjon har sitt eget driftsprinsipp. Siden de to første generasjonene er ekstremt sjeldne på markedet, vil vi fokusere på hvordan de tre siste generasjonene fungerer.

III generasjon

Denne typen PP er installert på både sedan og lette SUV-er. I slike trimnivåer utføres kraftfordelingen mellom akslene i et forhold på 40 til 60 prosent (mindre - til forakselen). Hvis bilen er en fullverdig SUV, fordeles dreiemomentet jevnt - 50 prosent på hver aksel.

Når de brukes i nyttekjøretøyer eller forretnings-sedans, vil forhjulene operere på 45 prosent og bakhjulene på 55 prosent. En egen modifikasjon er reservert for AMG-modeller - deres akselforhold er 33/67.

4Matic firehjulsdrift system

Et slikt system består av en propellaksel, et overføringsveske (overfører dreiemoment til bakhjulene), tverrakseldifferensialer foran og bak, samt to bakakselaksler. Hovedmekanismen i den er overføringssaken. Denne enheten korrigerer driften av girkassen (erstatter senterdifferansen). Overføring av dreiemoment utføres gjennom et solutstyr (tannhjul med forskjellige diametre brukes til for- og bakakselakselen).

IV generasjon

Den fjerde generasjonen 4Matic bruker en sylindrisk differensial, som er låst via en to-skivekobling. Kraft fordeles 45/55 prosent (mer bak). Når bilen akselererer på is, låser clutchen differensialet slik at alle fire hjul kommer til spill.

Når du passerer en skarp sving, kan det hende at du glir av clutchen. Dette skjer når det er 45 Nm forskjell mellom hjulforskjellene. Dette eliminerer akselerert slitasje på tyngre lastede dekk. For 4Matic-drift brukes 4ETS, ESP-systemet (for hva slags system, les her) samt ASR.

V generasjon

Det særegne ved femte generasjon 4Matic er at firehjulsdrift aktiveres i den om nødvendig. Resten av bilen forblir forhjulsdrift (tilkoblet PP). Takket være dette vil urban eller normal kjøring være mer økonomisk enn med permanent firehjulsdrift. Bakaksen aktiveres automatisk når elektronikken oppdager at hjulet glir på hovedaksen.

4Matic firehjulsdrift system

Frakobling av PP skjer også i automatisk modus. Det spesielle med denne modifikasjonen er at den til en viss grad er i stand til å korrigere bilens posisjon ved å øke drivområdet på drivhjulene i svingene til mekanismene i valutastabilitetssystemet er aktivert.

Systemenheten inneholder en annen kontrollenhet, som er installert i en robotforvalg (dobbel-kobling av våt type, hvis driftsprinsipp er beskrevet separat) girkasse. Under normale forhold aktiverer systemet 50% dreiemomentfordeling, men i en nødsituasjon justerer elektronikken strømforsyningen annerledes:

  • Bilen akselererer - forholdet er 60 til 40;
  • Bilen går gjennom en serie svinger - forholdet er 50 til 50;
  • Forhjulene mistet trekkraft - et forhold på 10 til 90;
  • Nødbrems - forhjulene får maksimum Nm.

Utgang

I dag har mange bilister i det minste hørt om 4Matic -systemet. Noen klarte på egen hånd å teste ytelsen til flere generasjoner firehjulsdrift fra et verdenskjent bilmerke. Systemet har ennå ikke alvorlig konkurranse mellom slike utviklinger, selv om det ikke kan nektes at det er verdige modifikasjoner som brukes i modeller av andre bilprodusenter, for eksempel Quattro fra Audi eller xdrive fra BMW.

Den første utviklingen av 4Matic var kun ment for et lite antall modeller, og da som et alternativ. Men takket være påliteligheten og effektiviteten, fikk systemet anerkjennelse og ble populært. Dette fikk bilprodusenten til å revurdere sin tilnærming til produksjonen av firehjulsdrevne biler med automatisk kraftfordeling.

I tillegg til at 4Matic firehjulsdrift gjør det lettere å overvinne veistrekninger med vanskelige og ustabile underlag, gir den ekstra sikkerhet under ekstreme forhold. Med et aktivt og funksjonelt system kan sjåføren kontrollere bilen. Men du bør ikke stole helt på denne mekanismen, siden den ikke er i stand til å overvinne fysiske lover. Derfor bør du under ingen omstendigheter overse de grunnleggende kravene til sikker kjøring: ha avstand og fartsgrense, spesielt på svingete veier.

Avslutningsvis - en liten testkjøring Mercedes w212 e350 med 4Matic-system:

Minimalt firehjulsdrift Mercedes w212 e350 4 matic

Spørsmål og svar:

Hvordan fungerer 4 matic? I en slik girkasse fordeles dreiemomentet til hver aksel på kjøretøyet, noe som gjør den til den ledende. Avhengig av generasjonen (det er 5 av dem), skjer tilkoblingen av den andre aksen automatisk eller i manuell modus.

Hva betyr AMG? Forkortelsen AMG står for Aufrecht (navnet på grunnleggeren av selskapet), Melchner (navnet på partneren hans) og Grossashpach (fødestedet til Aufrecht).

Legg til en kommentar