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.

Устройство и принцип работы

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»:

• АКПП и раздаточный блок;
• Карданное сообщение на обе оси;
• Основные передачи на дифференциалы;
• Полуоси задних колес.

В четвертом поколении рассматриваемой системы применяется цилиндрический дифференциал, совместимый с двухдисковым фрикционом. Такая конструкция дает возможность при разгоне авто на гладкой скользкой поверхности, 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.

Принцип работы

• Система активируется строго по необходимости;
• Если условия движения препятствуют перемещению авто исключительно на переднем приводе, крутящее усилие незамедлительно передается на заднюю ось;
• После стабилизации транспортного средства, движение происходит в стандартном режиме;
• Отбор мощности при необходимости производится специальным блоком с участием электронного контроля;
• При нормальных условиях эксплуатации крутящее усилие передается на оси в пропорциях от 100/0 до 50/50.

История развития

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:

• Экономия топлива при выключенном без надобности дополнительном приводе;
• Приличный рабочий ресурс системы;
• Муфты изготовлены из высокопрочного материала, препятствующего их износу даже при сильных пробуксовках.
• Явными недостатками первого поколения стало следующее:
• Низкая эффективность по сравнению с постоянным приводом;
• Невысокая способность преодолевать серьезное бездорожье;
• Конструкция сложная и дорогостоящая в ремонте.

Очередное поколение «фирматик» было презентовано разработчиками в 1997 году. Основными отличиями от предшественника стали такие показатели:

• Не подключаемый стабильный полный привод;
• Установлен электронный блок управления тяговыми усилиями 4 ETS, сводящий к минимуму ;
• Конструкция стала проще в эксплуатации и ремонте;
• Увеличились характеристики поведения на бездорожье;
• Отличное взаимодействие с АКПП.

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.

Система полного привода 4Matic, являющаяся официально зарегистрированным товарным знаком, была разработана несколько лет назад в компании Mercedes-Benz, и в наши дни устанавливается на несколько моделей легковых автомобилей. Автомобили, имеющие полный привод 4Matic комплектуются исключительно 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 .

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 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:

1. автоматическая коробка переключения передач;
2. раздаточная коробка;
3. карданная передача на переднюю ось;
4. на заднюю ось;
5. и задний межколесный дифференциал;
6. главная передача и передний межколесный дифференциал;
7. полуоси задних колес.

Схема системы полного привода 4Matic:
1 — автоматическая коробка передач; 2 — раздаточная коробка; 3 — карданная передача привода передней оси; 4 — главная передача и передний межколесный дифференциал; 5 — приводные валы с шарнирами равных угловых скоростей; 6 — карданная передача привода задней оси.

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.

Схема раздаточной коробки системы 4Matic:
1 — приводной вал; 2 — вал привода задней оси; 3 — планетарный редуктор; 4 — цилиндрические шестерни; 5 — вал привода передней оси.

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.

Видео:

Всё. Всем удачи на дорогах!

Впервые представлена на Е-классе W124 в 1986 (1987?) году и была доступна на моделях с 2.6 и 3.0 литровыми 6-цилиндровыми бензиновыми и дизельными двигателями.

Подключение 4WD производилось электроникой автоматически по сигналам датчиков ABS и реализовывалось гидравлическими многодисковыми муфтами (блокировка межосевой муфты и заднего межколёсного дифференциала, передний дифференциал — открытый). При срабатывании системы ABS обе муфты размыкаются.

Имеет следующие режимы работы:

• 2WD, при котором ведущей была задняя ось, а передняя ось отключалась;
• 4WD с распределением 35/65 крутящего момента за счет переменной степени замыкания муфты (по другим данным, там все же был установлен дифференциал);
• 4WD с заблокированной межосевой муфтой и соотношением крутящего момента 50/50 (при необходимости система ASD также блокировала задний дифференциал).

Плюс: некоторая экономия топлива в режиме 2WD.

Минусы: невысокая эффективность 4WD on-demand, сложная и дорогая конструкция.

[свернуть]

Второе поколение 4Matic (W210 и W163, постоянный 4WD)

Раскрыть...

Реализовано на автомобиле Mercedes-Benz W210 E-class с 1997 года в качестве опции (только для леворульного варианта). В стандарте присутствовала на моделях M-класса (W163), запущенных в продажу с 1997 года, и на R-class. Устанавливалась только на леворульных версиях.

Представляет собой постоянный 4WD с тремя открытыми дифференциалами и имитацией их блокировки при помощи системы контроля тяги (технология 4ETS, 4-wheel Electronic Traction System). Распределение тяги 35/65 вперёд/назад через планетарную передачу.

Плюсы: простота конструкции, отличная адекватность и лучшая проходимость 4WD.

Минус: чуть больший расход топлива относительно 2WD на потери в трансмиссии (как минимум на 0,4 л/100км).

[свернуть]

Третье поколение 4Matic (W203, W211 и W220, постоянный 4WD)

Раскрыть...

Появилось в 2002 году на автомобилях С- (W203), Е- (W211) и S-классов (W220). Представляет собой развитие второго поколения за счет добавления электронных систем, что позволило повысить проходимость и адекватность/устойчивость автомобилей.

4WD — постоянный, все дифференциалы открытые. Имитация блокировок и вообще устойчивость автомобиля обеспечивается набором систем (стабилизации ESP, управления тяговым усилием 4ETS, антипробуксовки ASR, системой контроля при спуске DSR и конечно ABS).

Распределение тяги по осям:

• для легковых автомобилей (кроме W221) и кроссоверов - 40/60 (по другим данным — 35/65) перед/зад;
• для GL, ML и R-классов - 50/50 (симметричный);
• для S- и V-классов - 45/55;
• для Mercedes-AMG (система AMG Performance 4Matic), таких как E63 AMG, CLS63 AMG (Shooting Brake), S63 AMG (Coupe) - 33/67.

Полный привод 4Matic третьего поколения состоит из:

• автоматической коробки передач;
• раздаточной коробки;
• карданной передачи на переднюю ось;
• карданной передачи на заднюю ось;
• главной передачи и заднего межколесного дифференциала;
• главная передачи и переднего межколесного дифференциала;
• полуоси задних колес.

Центральным конструктивным элементом системы 4Matic является раздаточная коробка, бесступенчато распределяющая крутящий момент по осям автомобиля. Раздатка объединяет сдвоенный планетарный редуктор (выполняет в коробке функцию несимметричного межосевого дифференциала), цилиндрические шестерни, а также приводные валы. Приводной вал соединен с водилом планетарного редуктора. Вал привода задней оси вращается от солнечной шестерни большего диаметра. Вал привода передней оси полый, соединен с солнечной шестерней малого диаметра, с другой стороны с помощью цилиндрических шестерен соединен с карданной передачей передней оси.

1 - автоматическая коробка передач, 2 - раздаточная коробка, 3 - карданная передача привода передней оси, 4 - главная передача и передний межколесный дифференциал, 5 - приводные валы с шарнирами равных угловых скоростей, 6 - карданная передача привода задней оси

1 - приводной вал, 2 - вал привода задней оси, 3 - планетарный редуктор, 4 - цилиндрические шестерни, 5 - вал привода передней оси

[свернуть]

Четвертое поколение 4Matic (постоянный 4WD)

Раскрыть...

Было представлено на автомобиле S550 4Matic 2006 года, а затем на W204.

Является дальнейшим развитием 2-го и 3-го поколений на базе более продвинутой электроники. Использует цилиндрический дифференциал, «подблокированный» неуправляемым двухдисковым фрикционом, который распределяет подводимый крутящий момент между осями в пропорции 45/55 в пользу задних колёс. При разгоне на однородном скользком покрытии фрикцион блокирует межосевой дифференциал, добавляя автомобилю стабильности. В том случае, если разница крутящих моментов между передней и задней осями превышает 50 Нм, фрикцион пробуксовывает - например, в поворотах. Работу по управлению тягой обеспечивает система 4ETS при помощи рабочих тормозов. Системы ESP, ASR и 4ETS в новой системе откалиброваны таким образом, чтобы срабатывать как можно позже, что позволяет максимально реализовать мощность двигателя.

[свернуть]

Пятое поколение 4Matic (4WD on-demand)

Раскрыть...

Представлено в 2013 году на автомобилях CLA 45 AMG и Mercedes-Benz GL 500 и представляет собой 4WD on-demand (т.е. не постоянный, а подключаемый) на переднеприводной архитектуре с поперечно установленным спереди двигателем.

Передний и задний дифференциалы открытые, межосевой дифференциал отсутствует. Набор электронных систем тот же, имитация блокировок также обеспечивается 4ETS. Отбором мощности на заднюю ось занимается блок PTU (power take-off unit), встроенный в роботизированную коробку передач 7G-DCT с двойным сцеплением. PTU получился очень компактным, и он обладает общей с коробкой системой смазки, за счёт чего было сэкономлено 25% веса.

В нормальных условиях крутящий момент распределяется между передней и задней осями в пропорциях от 100/0 до 50/50. Так, при ускорении автомобиля с полной нагрузкой на скорости 50 км/ч соотношение изменяется на 60/40, при быстрых прохождениях поворотов становится 50/50, при потере сцепления с дорогой передних колёс - 10/90, в случае резкого торможения с ABS - 100/0. Перераспределение момента достигается за счет переменной степени сжатия межосевой муфты.

[свернуть]

Прочие варианты

Раскрыть...

ML

Постоянный 4WD с тремя свободными дифференциалами, имитация блокировок дифференциалов системой 4ETS. Срабатывает при скорости до 60 км/ч, и если необходимо работает до 80 км/ч. Раздаточная коробка Borg-Warner 44-06 с понижающей передачей 2,64:1, включаемой кнопкой. При включении пониженной передачи центральный дифференциал жестко блокируется.

G-class 461 …-1991

4WD part-time (жестко подключаемый), жёстко блокируемые вручную передний и задний дифференциалы.

G-class 463 1991-…

Постоянный 4WD с тремя дифференциалами и понижайкой 2.16:1. Дифференциалы жёстко блокируются кнопками на панели приборов, для включения блокировки требуется проехать несколько метров.

(function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || ; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-136785-1", renderTo: "yandex_rtb_R-A-136785-1", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script"); s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks");

Что такое 4MATIC в автомобилях Mercedes-Benz?

Нередко можно столкнуться с мнением, что при наличии полного привода автомобиль можно автоматически считать внедорожником. Это конечно не совсем так, но все же нагрузка, распределенная на все колеса, без сомнения в разы улучшает конечную проходимость.

Если дословно расшифровывать аббревиатуру 4matic, то получим определение 4 Wheel Drive and Automatic. Говоря по-русски, так обозначается то, что на машине установлен полный привод. Практически всегда идет совместная установка с коробкой автомат. На наших машинах примерно то же самое обозначает маркировка 4Х4.

Представляет собой довольно сложную систему, затрагивающую большинство узлов автомобиля (обе оси, раздаточная коробка, дифференциалы, полуоси, шарниры приводных валов). Вся эта конструкция объединена с автоматической коробкой (механика попросту не справится).

Благодаря долгосрочному тестированию, были выяснены необходимые параметры передачи нагрузки на колеса для разных классов автомобилей.

Современная система 4matic предоставляет наиболее оптимальные варианты:

• Легковые. Для этого класса основная нагрузка (65%) уходит на заднюю пару колес, а оставшиеся 35% распределяются на передние;
• Паркетник или внедорожник. В этих категориях распределяется абсолютно равномерно (по 50%);
• Люксовые модели. Здесь разброс между передними и задними колесами минимален (55% уходит на задние, а 45% на передние).

На данный момент разработка концерна Mercedes-Benz претерпела целый ряд улучшений и модернизаций:

Система полного привода 4Matic является разработкой Mercedes-Benz и устанавливается на некоторые модели легковых автомобилей. Название 4Matic – зарегистрированный товарный знак. Трансмиссия автомобилей с системой 4Matic имеет только автоматическую коробку передач .

История системы полного привода 4Matic включает три поколения:

Система полного привода 4Matic последнего поколения включает автоматическую коробку передач, раздаточную коробку, карданные передачи привода передней и задней оси, главную передачу и межколесный дифференциал передней и задней оси, приводные валы с шарнирами равных угловых скоростей, полуоси задних колес.

Центральным конструктивным элементом системы 4Matic является раздаточная коробка , которая осуществляет бесступенчатое распределение крутящего момента по осям автомобиля. Раздаточная коробка объединяет сдвоенный планетарный редуктор, цилиндрические шестерни, а также приводные валы.

Планетарный редуктор выполняет в коробке функцию несимметричного межосевого дифференциала. Передача крутящего момента происходит таким образом, что на переднюю ось приходится 40% его номинальной величины, на заднюю ось – 60% (на некоторых моделях это соотношение 45:55).

Приводной вал соединен с водило планетарного редуктора. Вал привода задней оси вращается от солнечной шестерни большего диаметра. Вал привода передней оси полый, соединен с солнечной шестерней малого диаметра, с другой стороны с помощью цилиндрических шестерен соединен с карданной передачей передней оси.

В системе 4Matic не предусмотрено блокировок межосевого и межколесных дифференциалов. Автоматический контроль устойчивости при движении автомобиля обеспечивает система курсовой устойчивости ESP , которая включает систему контроля тягового усилия ETS, антипробуксовочную систему ASR и антиблокировочную систему тормозов ABS .

Система ETS (Electric Traction System) по конструкции аналогична электронной блокировке дифференциала . При срабатывании система симулирует блокировку межколесных дифференциалов путем подтормаживания буксующих колес. При этом крутящий момент на колесе с лучшим сцеплением увеличивается, чем достигается уверенный разгон с места, ускорение на дорогах с плохим покрытием, т.е., устойчивое управление автомобилем в сложных условиях.