4matic — (производная от 4 WD 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.

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.

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.

(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.

(function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || ; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-136785-3", renderTo: "yandex_rtb_R-A-136785-3", 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");

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:

(function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || ; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-136785-2", renderTo: "yandex_rtb_R-A-136785-2", 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");

Система полного привода Mercedes-Benz носит название 4Matic. Согласно последним данным название полноприводной системы "4Matic" в ближайшем будущем может быть изменено, поэтому друзья мы решили проследить всю историю создания и развития данной системы полного привода Мерседес-Бенц, а именно до того, как некоторые модели немецкой компании навсегда отойдут от этого привычного уже всем термина (названия).

Первоначально, конструкцию системы привода на четыре колеса создал в 1903 году сам Пауль Даймлер, сын немецкого инженера, конструктора и промышленника.

Первый полноприводный серийный автомобиль появился четырьмя годами позже и был назван Daimler Dernberg-Wagen. Данное творение обладало помимо полного привода и полностью всеми управляемыми колесами, отметив тем самым важную веху развития .

Давайте отмотаем время на несколько десятилетий вперед от создания первого серийного автомобиля. Компания "Mercedes-Benz" выпустила и запустила в серию первый , именно ту самую модель впоследствии прошедшую через длительный путь своего развития, но не потерявшую главную свою особенность, невероятную способность проходить самые сложные участки бездорожья.

В начале 1970-х компания "Mercedes-Benz" начинает разрабатывать автомобиль , прадедушку современного G-Class машин.

Через семь лет, т.е. в 1979 году, первый Gelandwagen или модель G-класса сходит с конвейера в Австрийском городе Гратц. Интересный такой факт, что до наших сегодняшних дней эта компания так и не поменяла место производства автомобилей Гелендваген.

Первый 4Matic

Первое упоминание о 4Matic состоялось и произошло в 1985 году , когда немецкий бренд представил систему полного привода с данным названием. В то время компания "Mercedes-Benz" впервые показала всей мировой публике эту новую и никому неизвестную систему анонсировав в последующем последнюю в производство, заявив тем самым следующее, что она будет использоваться на легковых автомобилях. Два года спустя модель в кузове с функцией полного привода 4Matic впервые сошел с конвейера. Легковой автомобиль обладал дифференциалом с электронной блокировкой.

Первый автомобиль кроссовер M-Classа от компании "Mercedes" сошел с конвейера десятью годами позже. Автомобиль M-Classа, позже переименованный в ML, стал первым премиальным кроссовером и стал комплектоваться системой электронного управления тягой с совместно полноприводной технологией 4Matic. В последующем на моделях E-Classа 4Matic появилась и электронная система распределения тягового усилия- 4ETS.

Компания "Mercedes" постоянно улучшала и развивала свою фирменную полноприводную систему, результатом чего в 2008 году стал запуск ее следующего нового поколения, вес такой системы снизился до 90 килограмм. Первая модель, на которую была установлена эта система, стал автомобиль модели CL 550 Coupe, естественно марки Мерседес.

В текущее время компания "Мерседес-Бенц" устанавливает систему 4Matic почти на 50 моделях своих машин и предлагает их для разных рынков сбыта, а именно, начиная от легковых автомобилей и заканчивая теми же минивэнами и внедорожниками. Автопроизводитель сочетает этот полный привод и с бензиновыми, и с дизельными, и даже .

Mercedes-Benz 4Matic - для дорожных автомобилей

Премиальный бренд "Daimler’а" создает различные доп. опции для полноприводных систем автомобилей, которые производит в зависимости от их целей и их эксплуатационных требований. Легковые пассажирские автомобили, которые рассчитаны только на езду по дорогам, такие например, как C, E, S, CL и CLS- Class, сегодня представлены с системой полного привода ориентированного на работу с большими мощностями и на больших скоростях.

Немецкий автопроизводитель применяет компактные устройства 4Matic именно для таких автомобилей, которые переводят в основном максимальный крутящий момент и мощность двигателя конкретно на задние колеса и до тех пор, пока они не потеряют сцепление с дорожным полотном, что заставит данную систему пропорционально перебросить крутящий момент на переднюю ось машины.

Благодаря малому весу системы ее наличие практически не сказывается на расходе топлива, а компактные размеры в свою очередь ни на грамм не уменьшают вместимость салона легкового автомобиля, если сравненивать ее с классической заднеприводной компоновкой автомобиля.

Система 4Matic авто-моделей C, E, S, CL, и имеет и несет в себе механическую основу, которая распределяет крутящий момент в соотношении: - 45% на переднюю ось и 55% на заднюю. Она работает путем блокировки многодисковой муфты в межосевом дифференциале, с усилием в 50 Нм.

Инженеры компании "Mercedes-Benz" утверждают, что эта система может распределять усилие и мощность в соотношении 30/70 в любом направлении (на заднюю или переднюю ось), в зависимости от получаемых данных с электронных систем контроля ESP, 4ETS и ASR и от состояния поверхности. Электронные системы настроены на то, чтобы предоставлять полноприводной системе конкретную возможность изначально вносить нужные корректировки, а затем уже брать контроль над ситуацией, если она (ситуация) того требует.

В то же время, модели автомобили Mercedes-Benz с поперечно установленными двигателями поставляются с другой версией 4Matic. На автомобилях A-Class и других производных от нее машин, построенных на платформе MFA, таких например, как модель CLA, эта система в основном работает со смещением на переднюю ось, с подключением задних колес при необходимости.

В компании "Mercedes-Benz" утверждают, что на задние колеса на этой платформе может быть доставлено до 100% всей мощности двигателя, но это может произойти только в одном случае, если передние колеса машины полностью потеряли сцепление с поверхностью. Автопроизводитель также утверждает, что время отклика системы 4Matic в настоящее время составляет буквально считанные миллисекунды.

Mercedes-Benz система 4Matic - для внедорожников

Не смотря, что модель GLK является автомобилем- , его система привода на все колеса тоже аналогична с той же системой, что используется на автомобилях-седанах, на авто-купе и на минивэнах Mercedes-Benz. Хотя она действительно обладает достаточно своеобразным набором электроники для конкретного внедорожного вождения. В остальном вся основная ее часть системы работает точно также, как у обычных полноприводных легковых автомобилей данного автобренда.

Между тем, эта система 4Matic на автомобилях и GL-Classа отличается от ранее названных нами примеров, она распределяет и разделяет мощность между осями в равных пропорциях, 50/50.

Обе эти модели используют у себя датчики ABS для измерения индивидуальной скорости вращения колес, а затем уже вступают в работу и сами системы ESP и 4ETS, что делается незаметно для самого водителя кратковременно подтормаживая в нужный момент буксующие колеса.

Компания "Mercedes-Benz" выпустила уже четыре поколения систем 4Matic, автопроизводитель прошел двухмиллионный рубеж их создания в феврале 2012 года.

G-Class 4Matic- экстремальный вариант

Даже не зная истории этой Немецкой автомарки, только по одному внешнему виду G-Classа можно сразу и безошибочно определить, что данная модель имеет армейские корни. "Настоящий вояка" быстро стал очень популярным пассажирским автосредством передвижения, со временем естественно и другими современными улучшениями.

В сравнении с ранее описанными нами полноприводными авто-моделями, основные ноу-хау автомобилей Mercedes-Benz G-Class заключаются в следующем:

В первом варианте автомобилей Mercedes-Benz G-Classа использовалась полностью механическая система привода на все четыре колеса. Это была так называемая дискретная система и она не включала в себя никакую электронику. Внутреннее обозначение этого G-Class - "Серия 461" .

В 1990 году, а именно, через 11 лет после запуска первой серии модели G-класса Немецкий автопроизводитель представил уже постоянный полный привод в этом диапазоне автомобилей в своей стандартной комплектации. Эти модели соответственно принадлежали «Серии 463» и на них стояли: -система ABS, самоблокирующийся на передней и задней осях и межосевой 100% блокируемый дифференциал.

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:

Поколение, автомобили	Характеристика привода
1 поколение (с 1986 года) Е-класс (тип 124)	полный привод подключаемый автоматически, механические блокировки межосевого и заднего межколесного дифференциалов, управление приводом с помощью двух гидравлических муфт, при срабатывании системы ABS отключение полного привода
2 поколение (с 1997 года) Е-класс (тип 210)	постоянный полный привод, межосевой и межколесные дифференциалы свободного типа, блокировка межколесных дифференциалов симулируется с помощью системы контроля тягового усилия
3 поколение (с 2002 года) С-класс (тип 203) Е-класс (тип 211) S-класс (тип 220)	постоянный полный привод, межосевой и межколесные дифференциалы свободного типа, контроль за движением с помощью системы курсовой устойчивости, включающей систему контроля тягового усилия

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.

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!