4Matic pilnpiedziņas sistēma
saturs
Transportlīdzekļu vadīšana ir viens no vissvarīgākajiem faktoriem, no kā atkarīga ceļu satiksmes drošība. Lielākā daļa mūsdienu transportlīdzekļu ir aprīkoti ar transmisiju, kas pārnes griezes momentu uz vienu riteņu pāri (priekšējo vai aizmugurējo riteņu piedziņa). Bet dažu spēka agregātu lielā jauda liek autoražotājiem pārveidot visu riteņu piedziņu. Ja pārvietojat griezes momentu no augstas veiktspējas motora uz vienu asi, neizbēgami notiks braukšana ar piedziņas riteņiem.
Lai stabilizētu transportlīdzekli uz ceļa un padarītu to drošāku un uzticamāku sportiskā braukšanas stilā, ir nepieciešams sadalīt griezes momentu visiem riteņiem. Tas palielina transporta stabilitāti un kontroli uz nestabila ceļa seguma, piemēram, ledus, dubļiem vai smiltīm.
Ja jūs pareizi sadalāt spēkus uz katra riteņa, mašīna nebaidās pat no vissmagākajiem ceļa apstākļiem ar nestabilu virsmu. Lai izpildītu šo redzējumu, autoražotāji jau sen ir izstrādājuši visdažādākās sistēmas, kas paredzētas, lai uzlabotu automašīnas vadību šādos apstākļos. Piemērs tam ir diferenciālis (sīkāk par to, kas tas ir, tas ir aprakstīts citā rakstā). Tas var būt starp asis vai starp asīm.
Starp šādiem sasniegumiem ir 4Matic sistēma, kuru izveidoja slavenās vācu automašīnu markas Mercedes-Benz speciālisti. Apskatīsim, kāda ir šīs attīstības īpatnība, kā tā parādījās un kāda veida ierīce tai ir.
Kas ir 4Matic pilnpiedziņas sistēma
Kā jau skaidrs no ievada, 4Matic ir pilnpiedziņas sistēma, tas ir, spēka agregāta griezes moments tiek sadalīts uz visiem riteņiem tā, ka atkarībā no ceļa apstākļiem katrs no tiem kļūst par vadošo. Ar šādu sistēmu ir aprīkoti ne tikai pilnvērtīgi apvidus automobiļi (lai iegūtu vairāk informācijas par to, kāda veida automašīna tā ir un kā tā atšķiras no krosoveriem, lasiet šeit), bet arī automašīnas, zem kuru pārsega ir uzstādīts jaudīgs iekšdedzes dzinējs.
Sistēmas nosaukums nāk no 4WD (t.i., četru riteņu piedziņa) un automātiskāMATIC (mehānismu automātiska darbība). Griezes momenta sadalījums tiek kontrolēts elektroniski, bet pati enerģijas pārvade ir mehāniska, nevis elektroniska simulācija. Mūsdienās šī sistēma tiek uzskatīta par vienu no vismodernākajām tehnoloģijām un aprīkota ar plašu iestatījumu klāstu.
Apsveriet, kā šī sistēma parādījās un attīstījās, un pēc tam to, kas ir iekļauts tās struktūrā.
Pilnpiedziņas radīšanas vēsture
Pati ideja par pilnpiedziņas ieviešanu riteņu transportlīdzekļos nav jauna. Pirmais automašīnas modelis ar pilnvērtīgu pilnpiedziņu ir holandiešu sporta automašīna Spyker 60 / 80HP no 1903. gada. Tajā laikā tā bija lieljaudas automašīna, kas saņēma pienācīgu aprīkojumu. Papildus griezes momenta pārnešanai uz visiem riteņiem zem tā pārsega atradās rindas 6 cilindru benzīna spēka agregāts, kas bija liels retums. Bremžu sistēma palēnināja visu riteņu griešanos, un transmisijā bija pat trīs diferenciāļi, no kuriem viens bija centrā.
Tikai pēc gada Austrijas armijas vajadzībām tika izveidota vesela pilnpiedziņas kravas automašīnu līnija, kuras prezentēja Austro-Daimlers. Šie modeļi vēlāk tika izmantoti kā pamats bruņu automašīnām. Tuvāk divdesmitā gadsimta sākumam pilnpiedziņa vairs nevienu nevarēja pārsteigt. Un arī Mercedes-Benz aktīvi iesaistījās šīs sistēmas izstrādē un pilnveidošanā.
XNUMX. paaudze
Priekšnoteikumi veiksmīgas mehānismu modifikācijas rašanās brīdim bija zīmola jaunuma prezentācija, kas notika pasaulslavenās motoru izstādes ietvaros Frankfurtē. Pasākums notika 1985. gadā. Bet vācu autoražotāja pirmā pilnpiedziņas paaudze sāka ražot divus gadus vēlāk.
Zemāk esošajā fotoattēlā parādīta diagramma, kas tika uzstādīta 124. gada Mercedes-Benz W1984 modelim:
Aizmugurējos un centrālajos diferenciālajos blokos bija grūti bloķēts (sīkāku informāciju par to, kāpēc diferenciālis jābloķē, lasiet atsevišķi). Uz priekšējās ass tika uzstādīts arī starpriteņu diferenciālis, taču tas netika bloķēts, jo šajā gadījumā pasliktinājās transportlīdzekļa vadāmība.
Pirmā sērijveidā ražotā 4Matic sistēma griezes momenta pārnešanā bija iesaistīta tikai galvenās ass griešanās gadījumā. Atspējojot pilnpiedziņu, bija arī automātiskais režīms - tiklīdz tika iedarbināta pretbloķēšanas sistēma, tika izslēgta arī pilnpiedziņa.
Šajā izstrādē bija pieejami trīs darbības veidi:
- 100% aizmugures piedziņa. Viss griezes moments iet uz aizmugurējo asi, un priekšējie riteņi paliek tikai grozāmi;
- Daļēja griezes momenta pārraide. Priekšējie riteņi tiek vadīti tikai daļēji. Spēka sadalījuma rādītājs priekšējiem riteņiem ir 35 procenti, bet aizmugurējiem - 65 procenti. Šajā režīmā aizmugurējie riteņi joprojām ir galvenie, un priekšējie tikai palīdz stabilizēt automašīnu vai izkāpt uz labāku ceļa posmu;
- 50 procentu griezes momenta sadalījums. Šajā režīmā visi riteņi tādā pašā mērā saņem vienādu griezes momenta procentu. Arī šī opcija ļāva atspējot aizmugurējās ass diferenciāļa bloķēšanu.
Šī pilnpiedziņas modifikācija tika izmantota automobiļu markas sērijveida automašīnās līdz 1997. gadam.
XNUMX. paaudze
Nākamā pilnpiedziņas transmisijas attīstība no Vācijas ražotāja sāka parādīties tās pašas E klases modeļos - W210. To varēja uzstādīt tikai tām automašīnām, kuras darbināja pa ceļiem ar labās puses kustību, un pēc tam tikai pēc pasūtījuma. Kā pamatfunkciju 4Matic tika uzstādīts W163 M klases apvidus automašīnās. Šajā gadījumā pilnpiedziņa bija pastāvīga.
Diferenciālās slēdzenes saņēma atšķirīgu algoritmu. Tā bija elektroniskās slēdzenes imitācija, kuru aktivizēja vilces vadība. Šī sistēma palēnināja buksēšanas riteņa rotāciju, kā rezultātā griezes moments tika daļēji pārdalīts pārējiem riteņiem.
Sākot ar šīs 4Matic paaudzi, autoražotājs ir pilnībā atteicies no stingrām diferenciālajām slēdzenēm. Šī paaudze pastāvēja tirgū līdz 2002. gadam.
III paaudze
Trešās paaudzes 4Matic parādījās 2002. gadā un bija pieejams šādos modeļos:
- C klase W203;
- S klase W220;
- E-klase W211.
Šī sistēma saņēma arī elektronisko diferenciālo slēdzeņu vadības veidu. Šie mehānismi, tāpat kā iepriekšējā paaudzē, netika stingri bloķēti. Izmaiņas ietekmēja braukšanas riteņu slīdēšanas novēršanas imitācijas algoritmus. Šo procesu kontrolē vilces kontroles sistēma un dinamiskās stabilitātes sistēma.
IV paaudze
Trešā paaudze tirgū pastāvēja četrus gadus, bet tās ražošana netika pabeigta. Vienkārši pircējs tagad varēja izvēlēties, ar kuru transmisiju aprīkot automašīnu. 2006. gadā sistēma 4Matic saņēma papildu uzlabojumus. To jau var redzēt S550 aprīkojuma sarakstā. Asimetriskais centra diferenciālis ir nomainīts. Tā vietā tagad tika izmantota planētas pārnesumkārba. Viņa darbs nodrošināja 45/55 procentu sadalījumu starp priekšējām / aizmugurējām asīm.
Fotoattēlā parādīta ceturtās paaudzes 4Matic pilnpiedziņas shēma, kas tika izmantota Mercedes-Benz S klasē:
Sakarā ar to, ka mūsdienu transporta mehānismi sāka saņemt arvien vairāk elektronisko kontrolieru, stūres vadības vadība kļuva efektīvāka. Pati sistēma tika kontrolēta, pateicoties signāliem, kas nāk no dažādu sistēmu sensoriem, kas nodrošina mašīnas aktīvo drošību. Motora jauda visiem riteņiem bija pastāvīga.
Šīs paaudzes priekšrocība ir tā, ka tā nodrošina optimālu līdzsvaru starp efektīvu automašīnas vadāmību un lielisku saķeri, pārvarot nelīdzenu reljefu. Neskatoties uz sistēmas priekšrocībām, pēc septiņu gadu ražošanas sekoja tās turpmākā attīstība.
V paaudze
Piektā paaudze 4Matic parādījās, sākot ar 2013. gadu, un to varēja atrast šādos modeļos:
- CLA45 AMG;
- GL 500.
Šīs paaudzes īpatnība ir tā, ka tā paredzēta transportlīdzekļiem ar šķērsvirziena spēka agregātu (šajā gadījumā transmisija pagriezīs priekšējos riteņus). Modernizācija ietekmēja izpildmehānismu dizainu, kā arī griezes momenta sadalījuma principu.
Šajā gadījumā automašīna ir ar priekšējo riteņu piedziņu. Tagad jaudas sadalījumu visiem riteņiem var aktivizēt, vadības panelī aktivizējot atbilstošo režīmu.
Kā darbojas sistēma 4Matic
4Matic sistēmas struktūru veido:
- Automātiskās kastes;
- Pārnesumkārba, kuras dizains paredz planētas pārnesumkārbas klātbūtni (sākot ar ceturto paaudzi, to izmanto kā alternatīvu asimetriskam centra diferenciālim);
- Kardāna transmisija (sīkāku informāciju par to, kas tas ir, kā arī to, kur vēl to lieto automašīnās, lasiet citā recenzijā);
- Priekšējā šķērsass diferenciālis (brīvs vai nebloķējošs);
- Aizmugurējais šķērsass diferenciāls (tas ir arī bez maksas).
4Matic pilnpiedziņai ir divas modifikācijas. Pirmais ir paredzēts vieglajām automašīnām, bet otrais ir uzstādīts apvidus automašīnām un mikroautobusiem. Mūsdienu tirgū bieži ir automašīnas, kas aprīkotas ar 4Matic sistēmas trešo paaudzi. Iemesls ir tāds, ka šī paaudze ir pieejamāka un tai ir labs uzturēšanas, uzticamības un efektivitātes līdzsvars.
Vēl viens faktors, kas ietekmēja šīs konkrētās paaudzes popularitāti, ir vācu autoražotāja Mercedes aktivitātes pieaugums. Kopš 2000. gada uzņēmums ir nolēmis samazināt savu produktu izmaksas un, gluži pretēji, uzlabot modeļu kvalitāti. Pateicoties tam, zīmols ieguva vairāk cienītāju, un termins "vācu kvalitāte" stingrāk iesakņojās autobraucēju prātos.
4Matic sistēmas iezīmes
Līdzīgas pilnpiedziņas sistēmas darbojas ar manuālo pārnesumkārbu, bet 4Matic tiek uzstādīts, ja transmisija ir automātiska. Nesaderības ar mehāniku iemesls ir tāds, ka griezes momenta sadali veic nevis vadītājs, kā tas ir vairumā pagājušā gadsimta pilnpiedziņas automašīnu modeļu, bet gan elektronika. Automātiskās pārnesumkārbas klātbūtne automašīnas pārnesumkārbā ir galvenais nosacījums, kas nosaka, vai šāda sistēma tiks uzstādīta automašīnā.
Katrai paaudzei ir savs darbības princips. Tā kā pirmās divas paaudzes tirgū ir ārkārtīgi reti, mēs pievērsīsimies tam, kā darbojas pēdējās trīs paaudzes.
III paaudze
Šis PP tips ir uzstādīts gan sedaniem, gan viegliem apvidus automobiļiem. Šādos apdares līmeņos jaudas sadalījums starp asīm tiek veikts attiecībā pret 40 līdz 60 procentiem (mazāk - pret priekšējo asi). Ja automašīna ir pilnvērtīgs apvidus automobilis, tad griezes moments tiek sadalīts vienmērīgi - 50 procenti uz katras ass.
Lietojot komerciālos transportlīdzekļos vai biznesa sedānos, priekšējie riteņi darbosies ar 45 procentiem, bet aizmugurējie - ar 55 procentiem. AMG modeļiem ir rezervēta atsevišķa modifikācija - to ass attiecība ir 33/67.
Šāda sistēma sastāv no dzenskrūves vārpstas, pārnesumkārbas (pārnes griezes momentu uz aizmugurējiem riteņiem), šķērssienu diferenciāļiem priekšā un aizmugurē, kā arī divām aizmugurējās ass asīm. Galvenais mehānisms tajā ir pārsūtīšanas gadījums. Šī ierīce koriģē pārnesumkārbas darbību (aizstāj centrālo diferenciāli). Griezes momenta pārnešana notiek caur saules pārnesumu (priekšējās un aizmugurējās ass vārpstām tiek izmantoti dažāda diametra pārnesumi).
IV paaudze
Ceturtās paaudzes 4Matic izmanto cilindrisku diferenciāli, kas tiek bloķēts, izmantojot divu disku sajūgu. Jauda tiek sadalīta 45/55 procentiem (vairāk aizmugurē). Kad automašīna paātrinās uz ledus, sajūgs bloķē diferenciāli tā, lai visi četri riteņi nonāktu spēlē.
Braucot garām straujam pagriezienam, var novērot sajūga slīdēšanu. Tas notiek, ja starp riteņu diferenciāļiem ir 45 Nm atšķirība. Tas novērš smagāku slodžu riepu paātrinātu nodilumu. 4Matic darbībai tiek izmantota 4ETS, ESP sistēma (kādai sistēmai, lasiet šeit), kā arī ASR.
V paaudze
Piektās paaudzes 4Matic īpatnība ir tā, ka vajadzības gadījumā tajā tiek aktivizēta pilnpiedziņa. Pārējā automašīna paliek priekšējo riteņu piedziņa (pievienots PP). Pateicoties tam, pilsētas vai parastais braukšanas režīms uz ceļa būs ekonomiskāks nekā ar pastāvīgu pilnpiedziņu. Aizmugurējā ass tiek automātiski aktivizēta, kad elektronika konstatē riteņa slīdēšanu uz galvenās ass.
PP atvienošana notiek arī automātiskajā režīmā. Šīs modifikācijas īpatnība ir tāda, ka tā zināmā mērā spēj izlabot automašīnas stāvokli, palielinot piedziņas riteņu saķeres laukumu līkumos, līdz tiek aktivizēti valūtas kursa stabilitātes sistēmas mehānismi.
Sistēmas ierīce ietver vēl vienu vadības bloku, kas ir uzstādīts robotizētā (selektīvā dubultā sajūgā, kura darbības princips ir aprakstīts) atsevišķi) pārnesumkārba. Normālos apstākļos sistēma aktivizē 50% griezes momenta sadalījumu, bet ārkārtas situācijā elektronika jaudas padevi pielāgo atšķirīgi:
- Automašīna paātrinās - attiecība ir 60 pret 40;
- Automašīna iziet virkni pagriezienu - attiecība ir 50 pret 50;
- Priekšējie riteņi zaudēja saķeri - attiecība no 10 līdz 90;
- Avārijas bremze - priekšējie riteņi saņem maksimālo Nm.
secinājums
Mūsdienās daudzi autobraucēji ir vismaz dzirdējuši par 4Matic sistēmu. Daži varēja pēc savas pieredzes pārbaudīt pasaulē pazīstamas auto markas visu riteņu piedziņas vairāku paaudžu veiktspēju. Sistēmai vēl nav nopietnas konkurences starp šādiem sasniegumiem, lai gan nevar noliegt, ka ir cienīgas modifikācijas, kas tiek izmantotas citu autoražotāju modeļos, piemēram, Quattro no Audi vai xdrive no BMW.
Pirmie 4Matic izstrādājumi bija paredzēti tikai nelielam skaitam modeļu un pēc tam kā opcija. Bet, pateicoties uzticamībai un efektivitātei, sistēma ieguva atzinību un kļuva populāra. Tas pamudināja autoražotāju pārskatīt savu pieeju pilnpiedziņas automašīnu ar automātisku jaudas sadali ražošanai.
Papildus tam, ka 4Matic pilnpiedziņa atvieglo ceļa posmu pārvarēšanu ar sarežģītu un nestabilu segumu, tas nodrošina papildu drošību ekstremālos apstākļos. Ar aktīvu un funkcionālu sistēmu vadītājs var pilnībā kontrolēt transportlīdzekli. Bet jums nevajadzētu pilnībā paļauties uz šo mehānismu, jo tas nespēj pārvarēt fiziskos likumus. Tādēļ nekādā gadījumā nevajadzētu atstāt novārtā drošas braukšanas pamatprasības: ievērojiet attālumu un ātruma ierobežojumu, īpaši uz līkumotiem ceļiem.
Noslēgumā - neliels testa brauciens Mercedes w212 e350 ar 4Matic sistēmu:
Jautājumi un atbildes:
Kā darbojas 4 matic? Šādā transmisijā griezes moments tiek sadalīts uz katru transportlīdzekļa asi, padarot to par vadošo. Atkarībā no paaudzes (tās ir 5) otrās ass savienojums notiek automātiski vai manuālā režīmā.
Ko nozīmē AMG? Saīsinājums AMG apzīmē Aufrecht (uzņēmuma dibinātāja vārds), Melchner (viņa partnera vārds) un Grossashpach (Aufrecht dzimtene).
