4Matic nelikveosüsteem
Sisu
Sõiduki juhitavus on üks olulisemaid tegureid, millest sõltub liiklusohutus. Enamik kaasaegseid sõidukeid on varustatud jõuülekandega, mis edastab pöördemomendi ühele rattapaarile (esi- või tagavedu). Kuid mõne jõuülekande suur võimsus sunnib autotootjaid tootma nelikveolisi muudatusi. Kui kannate pöördemomendi suure jõudlusega mootorilt ühele teljele, toimub paratamatult veorataste libisemine.
Sõiduki stabiliseerimiseks maanteel ning sportlikus sõidustiilis ohutumaks ja usaldusväärsemaks muutmiseks on vaja jaotada pöördemoment kõigile ratastele. See suurendab sõidukite stabiilsust ja juhitavust ebastabiilsel teekattel nagu jää, muda või liiv.
Kui jagate jõupingutused igale rattale õigesti, ei karda masin isegi kõige raskemaid ebastabiilse pinnaga teeolusid. Selle visiooni täitmiseks on autotootjad juba pikka aega välja töötanud igasuguseid süsteeme, mis on mõeldud auto juhtimise parandamiseks sellistes tingimustes. Selle näiteks on diferentsiaal (selle üksikasjalikumalt kirjeldatakse seda) teises artiklis). See võib olla telgedevaheline või telgedevaheline.
Selliste arengute hulgas on 4Matic süsteem, mille lõid kuulsa Saksa automargi Mercedes-Benz spetsialistid. Mõelgem, milline on selle arengu eripära, kuidas see ilmus ja milline seade sellel on.
Mis on 4Matic nelikveosüsteem
Nagu juba sissejuhatusest selgub, on 4Matic nelikveoline süsteem, see tähendab, et jõuüksuse pöördemoment jaotub kõigile ratastele nii, et sõltuvalt teeoludest saab neist igaüks juhtiv. Sellise süsteemiga pole varustatud ainult täieõiguslikud maasturid (lisateavet selle kohta, mis tüüpi auto see on ja kuidas see erineb krossoveritest, loe siin), aga ka autosid, mille kapoti alla on paigaldatud võimas sisepõlemismootor.
Süsteemi nimi pärineb 4WD (s.t nelikvedu) ja autoMATIC (mehhanismide automaatne töö). Pöördemomendi jaotust kontrollitakse elektrooniliselt, kuid jõuülekanne ise on mehaanilist tüüpi, mitte elektrooniline simulatsioon. Täna peetakse seda süsteemi kõigist sellistest arengutest kõige kõrgtehnoloogilisemaks ja varustatud paljude seadistustega.
Mõelge, kuidas see süsteem ilmus ja arenes, ning seejärel, mis on selle struktuuris.
Nelikveo loomise ajalugu
Idee nelikveo kasutuselevõtust ratastega sõidukites pole uus. Esimene täisveoline auto on 60. aasta Hollandi Spyker 80 / 1903HP sportauto. Sel ajal oli see raskeveok, mis sai korraliku varustuse. Lisaks pöördemomendi edastamisele kõikidele ratastele oli selle kapoti all rida 6-silindriline bensiinimootor, mis oli väga haruldane. Pidurisüsteem aeglustas kõigi rataste pöörlemist ja jõuülekandes oli koguni kolm diferentsiaali, millest üks oli keskel.
Juba ühe aasta pärast loodi Austria armee vajadustele terve rida nelikveoga veoautosid, mida esitles Austro-Daimler. Neid mudeleid kasutati hiljem soomusautode alusena. Lähemal XNUMX. sajandi algusest ei suutnud nelikvedu enam kedagi üllatada. Ja Mercedes-Benz osales aktiivselt ka selle süsteemi arendamises ja täiustamises.
XNUMX. põlvkond
Mehhanismide edukate modifikatsioonide tekkimise eelduseks oli kaubamärgi uudsuse esitlemine, mis toimus maailmakuulsa Frankfurdi autonäituse raames. Üritus toimus 1985. aastal. Kuid Saksa autotootja esimese põlvkonna nelikvedu läks tootmisse kaks aastat hiljem.
Alloleval fotol on skeem, mis paigaldati 124. aasta Mercedes-Benz W1984 mudelile:
Tagumistes ja keskmistes diferentsiaalides oli tugev blokeerimine (lisateavet selle kohta, miks peate diferentsiaali blokeerima, lugege eraldi). Esiteljele paigaldati ka ratastevaheline diferentsiaal, kuid see ei olnud blokeeritud, kuna sel juhul halvenes sõiduki juhitavus.
Esimene seeriaviisiliselt toodetud süsteem 4Matic osales pöördemomendi ülekandmisel ainult põhitelje pöörlemise korral. Nelikvedu keelamisel oli ka automaatrežiim - niipea kui blokeerumisvastane pidurisüsteem käivitati, lülitati ka nelikvedu välja.
Selles arenduses oli saadaval kolm töörežiimi:
- 100% tagaveoline. Kogu pöördemoment läheb tagateljele ja esirattad jäävad ainult pööratavaks;
- Osaline pöördemomendi ülekanne. Esirattad on ainult osaliselt juhitavad. Jõude jaotus esiratastele on 35 protsenti ja tagumistele - 65 protsenti. Selles režiimis on tagumised rattad endiselt peamised ning esirattad aitavad ainult autot stabiliseerida või paremale teelõigule välja tulla;
- 50-protsendiline pöördemomendi jaotus. Selles režiimis saavad kõik rattad samal määral sama protsendi pöördemomendist. Samuti võimaldas see valik tagatelje diferentsiaali lukustuse keelata.
Seda nelikveo modifikatsiooni kasutati automargi seeriaautodes kuni 1997. aastani.
XNUMX. põlvkond
Saksa tootja nelikveolise jõuülekande järgmine areng hakkas ilmnema sama E-klassi - W210 - mudelitel. Seda sai paigaldada ainult neile autodele, mida juhiti parempoolse liiklusega teedel, ja siis ainult tellimuse järgi. Põhifunktsioonina paigaldati 4Matic W163 M-klassi maasturitesse. Sel juhul oli nelikvedu püsiv.
Diferentsiaalilukud said erineva algoritmi. See oli elektroonilise luku imitatsioon, mille aktiveeris veojõukontroll. See süsteem aeglustas libiseva ratta pöörlemist, mille tõttu jagati pöördemoment osaliselt teistele ratastele.
Alustades selle 4Maticu põlvkonnaga, on autotootja jäigast diferentsiaalilukust täielikult loobunud. See põlvkond eksisteeris turul kuni 2002. aastani.
III põlvkond
Kolmas põlvkond 4Matic ilmus 2002. aastal ja oli saadaval järgmistes mudelites:
- C-klass W203;
- S-klass W220;
- E-klass W211.
See süsteem sai ka elektroonilise diferentsiaalilukkude juhtimise. Need mehhanismid, nagu ka eelmises põlvkonnas, ei olnud jäigalt blokeeritud. Muudatused mõjutasid veorataste libisemise vältimise simuleerimise algoritme. Seda protsessi juhivad veojõukontrollisüsteem ja dünaamiline stabiilsussüsteem.
IV põlvkond
Kolmas põlvkond eksisteeris turul neli aastat, kuid selle tootmine ei jõudnud lõpule. Lihtsalt ostja sai nüüd valida, millise käigukastiga auto varustada. 2006. aastal sai 4Matic süsteem täiendavaid täiendusi. Seda on juba näha S550 varustuse loendis. Asümmeetriline keskdiferentsiaal on asendatud. Selle asemel kasutati nüüd planetaarset käigukasti. Tema töö andis 45/55-protsendilise jaotuse esi- / tagatelje vahel.
Fotol on skeem neljanda põlvkonna 4Matic nelikveost, mida kasutati Mercedes-Benz S-klassis:
Tulenevalt asjaolust, et tänapäevase transpordi mehhanismid hakkasid saama üha enam elektroonilisi kontrollereid, on veorataste juhitavuse kontroll muutunud tõhusamaks. Süsteemi iseenesest juhiti tänu signaalidele, mis pärinesid erinevate süsteemide anduritelt, mis tagavad masina aktiivse ohutuse. Mootori jõudu tarniti pidevalt kõigile ratastele.
Selle põlvkonna eeliseks on see, et see tagab karmi maastiku ületamisel optimaalse tasakaalu sõiduki tõhusa juhitavuse ja suurepärase haarduvuse vahel. Hoolimata süsteemi eelistest, järgnes pärast seitsmeaastast tootmist selle edasine areng.
V põlvkond
Viies põlvkond 4Matic ilmus alates 2013. aastast ja selle võis leida järgmistest mudelitest:
- CLA45 AMG;
- GL500.
Selle põlvkonna eripära on see, et see on ette nähtud põiki jõuallikaga sõidukitele (sel juhul pöörab käigukast esirattaid). Moderniseerimine mõjutas ajamite konstruktsiooni ja pöördemomendi jaotuse põhimõtet.
Sel juhul on auto esiveoline. Võimsuse jaotuse kõigile ratastele saab nüüd aktiveerida juhtpaneelil vastava režiimi aktiveerimisega.
Kuidas süsteem 4Matic töötab
Süsteemi 4Matic struktuur koosneb:
- Automaatsed kastid;
- Ülekandekorpus, mille konstruktsioon näeb ette planetaarülekande olemasolu (alates neljandast põlvkonnast kasutatakse seda asümmeetrilise keskdiferentsiaali alternatiivina);
- Kardaani käigukast (üksikasjad selle kohta, mis see on, ja kus seda veel autodes kasutatakse, loe teises ülevaates);
- Eesmine interwheeli diferentsiaal (vaba või mitteblokeeruv);
- Tagumine risttelje diferentsiaal (see on ka tasuta).
4Matic neljarattavedu on kaks modifikatsiooni. Esimene on mõeldud sõiduautodele ja teine on paigaldatud maasturitele ja väikebussidele. Tänapäeval on turul palju sõidukeid, mis on varustatud süsteemi 4Matic kolmanda põlvkonnaga. Põhjus on see, et see põlvkond on taskukohasem ning sellel on hea hooldatavuse, töökindluse ja tõhususe tasakaal.
Teine tegur, mis mõjutas selle konkreetse põlvkonna populaarsust, on Saksa autotootja Mercedese aktiivsuse tõus. Alates 2000. aastast on ettevõte otsustanud vähendada oma toodete maksumust ja vastupidi, tõsta mudelite kvaliteeti. Tänu sellele sai kaubamärk rohkem austajaid ja termin „Saksa kvaliteet“ juurdus autojuhtide peas kindlamalt.
4Matic süsteemi omadused
Sarnased nelikveosüsteemid töötavad manuaalkäigukastidega, kuid 4Matic on paigaldatud, kui käigukast on automaatne. Mehaanikaga kokkusobimatuse põhjus on see, et pöördemomendi jaotust teostab mitte juht, nagu enamikul eelmise sajandi nelikveoliste autode mudelitel, vaid elektroonika. Automaatkäigukasti olemasolu auto käigukastis on põhitingimus, mis määrab, kas selline süsteem autosse paigaldatakse või mitte.
Igal põlvkonnal on oma toimimispõhimõte. Kuna kaks esimest põlvkonda on turul üliharuldased, keskendume sellele, kuidas kolm viimast põlvkonda töötavad.
III põlvkond
Seda tüüpi PP on paigaldatud nii sedaanidele kui ka kergetele maasturitele. Sellistel varustustasemetel toimub telgede vahelise jõu jaotamine 40–60 protsenti (vähem kui esitelg). Kui auto on täieõiguslik maastur, jaguneb pöördemoment ühtlaselt - 50 protsenti mõlemale teljele.
Kaubikutes või ärisedaanides kasutatuna töötavad esirattad 45 protsendiga ja tagumised 55 protsendiga. AMG mudelite jaoks on reserveeritud eraldi modifikatsioon - nende telgede suhe on 33/67.
Selline süsteem koosneb sõukruvi võllist, ülekandekorpusest (edastab pöördemomenti tagaratastele), risttelgede diferentsiaalidest ees ja taga, samuti kahest tagatelje võllist. Peamine mehhanism selles on ülekandmise juhtum. See seade parandab käigukasti tööd (asendab keskdiferentsiaali). Pöördemomendi ülekanne toimub läbi päikeseseadme (esi- ja tagatelje võlli jaoks kasutatakse erineva läbimõõduga hammasrattaid).
IV põlvkond
Neljanda põlvkonna 4Matic kasutab silindrilist diferentsiaali, mis lukustatakse kahekettalise siduri abil. Võimsust jaotatakse 45/55 protsenti (taga rohkem). Kui auto jääl kiirendab, lukustab sidur diferentsiaali nii, et kõik neli ratast tulevad mängu.
Järsu pöörde läbimisel võib täheldada siduri libisemist. See juhtub siis, kui rattadiferentsiaalide vahe on 45 Nm. See välistab suurema koormusega rehvide kiirendatud kulumise. 4Maticu kasutamiseks kasutatakse süsteemi 4ETS, ESP (millise süsteemi jaoks, loe siin) kui ka ASR.
V põlvkond
Viienda põlvkonna 4Maticu eripära on see, et selles aktiveeritakse vajadusel nelikvedu. Ülejäänud auto jääb esiveoliseks (ühendatud PP). Tänu sellele on linna- või tavaline maanteesõidurežiim säästlikum kui püsiva nelikveoga. Tagatelg aktiveeritakse automaatselt, kui elektroonika tuvastab põhiteljel ratta libisemise.
PP katkestamine toimub ka automaatrežiimis. Selle modifikatsiooni eripära on see, et teatud määral suudab see auto asendit korrigeerida, suurendades kurvides veorataste haardepinda, kuni aktiveeritakse vahetuskursi stabiilsussüsteemi mehhanismid.
Süsteemi seade sisaldab veel ühte juhtplokki, mis on paigaldatud robot-eelvalikusse (märg-tüüpi topeltsidur, mille tööpõhimõtet on kirjeldatud eraldi) käigukast. Normaalsetes tingimustes aktiveerib süsteem pöördemomendi jaotuse 50%, kuid hädaolukorras reguleerib elektroonika jõuülekannet erinevalt:
- Auto kiirendab - suhe on 60 kuni 40;
- Auto läbib pöördejada - suhe on 50: 50;
- Esirattad kaotasid haarduvuse - suhe 10 kuni 90;
- Hädapidur - esirattad saavad maksimaalselt Nm.
Väljund
Tänapäeval on paljud autojuhid 4Matic süsteemist vähemalt kuulnud. Mõned said oma kogemuste põhjal katsetada mitme põlvkonna nelikveo jõudlust maailmakuulsa automargi poolt. Süsteemil pole selliste arenduste vahel veel tõsist konkurentsi, kuigi ei saa eitada, et on olemas väärikaid modifikatsioone, mida kasutatakse teiste autotootjate mudelites, näiteks Quattro Audi või BMW xdrive.
Esimesed 4Maticu arendused olid mõeldud vaid vähestele mudelitele ja seejärel lisavarustusena. Kuid tänu oma töökindlusele ja tõhususele saavutas süsteem tunnustuse ja muutus populaarseks. See ajendas autotootjat uuesti läbi vaatama lähenemist automaatse jõujaotusega nelikveoliste autode tootmisele.
Lisaks asjaolule, et 4Matic nelikvedu hõlbustab raskete ja ebastabiilsete pindadega teelõikude ületamist, pakub see ekstreemsetes tingimustes täiendavat ohutust. Aktiivse ja funktsionaalse süsteemiga saab juht sõidukit täielikult juhtida. Kuid te ei tohiks sellele mehhanismile täielikult loota, kuna see ei ole võimeline ületama füüsilisi seadusi. Seetõttu ei tohiks mingil juhul tähelepanuta jätta ohutu sõidu elementaarsed nõuded: hoidke kaugust ja kiirusepiirangut eriti kurvilistel teedel.
Kokkuvõtteks - väike proovisõit Mercedes w212 e350 4Matic süsteemiga:
Küsimused ja vastused:
Kuidas 4 matic töötab? Sellises jõuülekandes jaotatakse pöördemoment sõiduki igale teljele, muutes selle juhtivaks. Sõltuvalt põlvkonnast (neid on 5) toimub teise telje ühendamine automaatselt või käsitsi režiimis.
Mida AMG tähendab? Lühend AMG tähistab Aufrechti (ettevõtte asutaja nimi), Melchnerit (tema partneri nimi) ja Grossashpachi (Aufrechti sünnikoht).
