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.

Важнейшим узлом системы 4matic является раздаточный узел, осуществляющий плавную трансформацию крутящего усилия по осям транспортного средства. В этот блок также входит редуктор, шестерни и валы приводов.

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.

К минусам можно отнести то, что из-за постоянной работы узла увеличился расход топлива и износ деталей.

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.

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.

Продолжаю рассказывать про непонятные аббревиатуры на различных моделях автомобилей, и так уж получилось, что и эта подробная статья будет про Мерседес (в первой ). Однако сегодня мы будем говорить о таком понятии как 4 MATIC. Такую надпись можно найти на некоторых модификациях концерна, например GL, ML, да и даже на С-классе. Так это же это обозначает и для чего наносится на кузов? Читайте дальше …

Для начала небольшое определение.

4 MATIC (Фирматик) – это обозначение полного привода на автомобилях мерседес. Если расшифровать эту надпись, то получается — 4 Wheel Drive and Automatic – привод на 4 колеса и автоматическая трансмиссия.

Как видите это почти обозначение 4 Х 4 на наших отечественных автомобилях, с одной лишь разницей, что применяется автоматическая трансмиссия, а у мерседесов она может быть гидротрансформаторный автомат, либо робот.

Три поколения 4 MATIC

НА заре появления этой системы, а было это 1986 году совместными инженерами Mercedes-Benz и Steyr-Daimler-Puch, была изобретено первое поколение этого привода.

Первое поколение

Впервые установили на модель W124 (современный E-class), именно здесь впервые применили полный привод и автомат. Нужно отметить, что здесь не было постоянного полного привода, а был так называемый «подключаемый». Все 4 колеса включались при помощи блокировки межосевого и заднего межколесных дифференциалов. А вот электроника первого поколения 4 MATIC управляла двумя гидравлическими муфтами. Сразу выявились первые плюсы и минусы устройтсва.

Плюсы :

Когда не было нужды в полном приводе, работал только задний мост, что экономило топливо.
Соответственно увеличивался ресурс конструкции.
Муфты были сделаны из высокопрочных материалов, что при пробуксовки колес практически их не стирало.

Минусы :

Подключаемый привод оказался не таким эффективным по сравнению с постоянным.
Внедорожные способности были мягко сказать не внушительными.
Конструкция получилась сложная и очень дорогая, при поломке нужно было хорошо раскошелиться.

Поэтому инженеры Мерседес работали над вторым поколением, которое в итоге очень сильно отличалось от первого.

Второе поколение

Позже в 1997 году на модели W210 презентовали второе поколение 4 MATIC. Эта система получилась более прочной и производительной, отличий было масса.

Это постоянный полный привод, а не автоматически подключаемый.
Дифференциалы (межосевой и межколесный) уже не комплектовались механическими блокировками. Здесь была впервые установлена система контроля тяговых усилий 4ETS (Electronic Traction System), которая вообще практически исключает блокировки.

Какие преимущества это дало?

Конструкция упростилась, а поэтому ремонт был дешевле.
Постоянный привод делал свое дело, независимо от пробуксовки колес, то есть чувствовал себя уверенно и на сухой дороге и на бездорожье.
Внедорожные характеристики намного улучшились (опять же если не брать легковые автомобили, здесь все 4 колеса давали уверенность на трассе при обгонах, поворотах и т.д.)
Прекрасная работа с автоматической трансмиссией.

В общем, конструкция удалась, это была своего рода «работа над ошибками», и теперь впредь 4MATIC будет только «постоянноприводной».

Недостатки – их не много, если только учесть что расход топлива вырос по сравнению с первым поколением, да и износ теперь идет всей конструкции, то есть она всегда постоянно работает. Однако как заверяют инженеры Мерседес – ресурс здесь действительно большой.

Третье поколение

Появляется в 2002 году, сразу на большом количестве автомобилей C, E, и S класса. Разработчики не стали отказываться от удачной второй версии, а сделали ее «умнее», заставили трудиться «4ETS» вместе с такой системой как «ESP».

Суть очень проста – сейчас в конструкции начинают применять так называемые свободные дифференциалы, которые работаю в купе с электронной системой ESP. Контроль над дорогой и бездорожьем сейчас практически полный:

При пробуксовке одного колеса, система начинает его «стопорить», передавая повышенный на другие колеса, которые находятся в лучшем зацеплении.

Плюсы такой системы на лицо – проходимость увеличилась примерно на 30 – 40%. Также вырос контроль над дорогой в условиях больших скоростей (заносы, резкие повороты и т.д.). Нужно отметить, что 4 MATIC удостоен множества наград.

Распределение крутящего момента

Важно отметить, что этот привод может автоматически настраиваться и передавать неодинаковый крутящий момент на колеса.

Так например — легковые машины (кроме люксового S-класса) имеют соотношение примерно 35/65. 35% идет на передние колеса, а вот 65% на задние.

Внедорожники (паркетники) GL, ML и R класс имеют равное соотношение 50% на 50%.

Люксовые автомобили (S-classe) – настраиваются на соотношение 45% (передние) и 55% (задние).

Такое соотношение крутящего момента выверено многими испытаниями, а также структурой и особенностями кузова. Именно такие показатели делают машины устойчивее, безопаснее и комфортнее в управлении.

Сейчас небольшое видео, смотрим.

ВИДЕО

Система полного привода 4Matic используется в конструкции, как автомобилей с повышенной проходимостью, так и легковых автомобилей. В сегодняшней статье мы поговорим об истории появления данной системы и об ее разновидностях.

История

Большинство автолюбителей знают, что полноприводные системы появились сравнительно давно, и поначалу устанавливались вместе с МКПП. Однако система ПП 4Matic, разработчиком которой является компания Мерседес-Бенц, поддерживает сотрудничество только с АКПП.

4Matic 1 впервые была представлена в начале 1986 года. Ее установили на автомобиле Мерседес Е-класса W124, где она срабатывала автоматически.

Принцип действия системы следующий: в основе его конструкции лежит механический блокиратор дифференциалов. Управление совершается с помощью двух гидромуфт. Главным достоинством системы считается то, что при активации системы ABS, 4Matic автоматически отключается.

1997 год ознаменовался тем, что дебютировала полный привод второго поколения, которую впервые применили на Мерседес W210. Теперь полный привод стал постоянным. Этого удалось добить за счет установки дифференциалов свободного типа, которые блокируются посредством активации системы тягового усилия.

Дебют третьей модификации состоялся в 2002 году. Новинка, в отличие от предшественников, стала более востребованной, и ее начали устанавливать и в другие модели компании. Что касается системы привода, то она, как и в предыдущем варианте, постоянная. Что касается дифференциалов, то они также свободные. Регуляции системы проводится за счет системы курсовой устойчивости, контролирующей тяговую силу, и момент включения/отключения.

Система четвертой модификации впервые был продемонстрирован публике в 2006. Его испытали на автомобиле Мерседес S550. Несмотря на то, что система имела максимальную схожесть с предшественником, регулировалась она исключительно бортовым компьютером.

На данный момент, наиболее современной считается система пятой генерации. Новую систему начали задействовать в еще большем количестве моделей. Например, в 2013 году 4Matic 5 установили на CLA 45 AMG и GL550. Стоит отметить, что данная система полностью роботизированная, и в автоматическом режиме распределяет осевую нагрузку.

Стоит отметить, что инженеры компании уже начали работу над следующей версией, и обещают, что теперь контролировать систему ПП можно будет с помощью кнопок.

Особенности системы 4Matic

На данный момент наибольшей популярностью пользуется 3-е поколение. Основная причина этого кроется в сравнительно низкой стоимости и отличном качестве системы.

Набор системы ПП 4Matic включает в себя:

АКПП;
передняя и задняя ось с карданными передачами;
раздаточная коробка;
передний и задний дифференциал;
полуоси задних колес;
разноскоростные угловые шарниры.

Если проанализировать данный комплект, то можно сделать вывод, что 4Matic является действительно сложным механизмом, который, в связи со своими особенностями, не может работать с «механикой». Основным элементом считается раздаточная коробка, за счет которой распределяется крутящийся момент. Плюс ко всему, с ее помощью осуществляется объединение редуктора, приводного вала и цилиндрических шестерней.

Так как же устроена система полного привода 4Matic? Начнем с того, что приводной вал соединяется с редуктором, задняя ось которого получает вращательную силу от большой шестерни, или, как некоторые ее называют, солнечной. Передняя ось с одной стороны соединяется с шестерней меньшего размера, а с другой стороны – с карданной передачей, также за счет шестерней.

Принцип работы

Теперь более подробно говорим о системе ПП Мерседес 4Matic. Сразу стоит отметить, что пропорционально, осевая нагрузка распределяется следующим образом: 40% на 60%, с преимуществом на заднюю. Не нужно забывать, что функцию несимметричного межосевого дифференциала берет на себя планетарный редуктор. На некоторых моделях можно встретить немного другие показатели распределения: 45% на 55%.

Стоит отметить, что в автомобилях, которые оборудованы системой ПП и АКПП, отсутствует блокиратор межосевого и межколесного дифференциалов. За счет системы курсовой устойчивости автомобиля, системе контроля тягового усиления, антиблокировочной системе и антипробуксовочной системе, бортовой компьютер автоматически регулирует распределение крутящего момента.

Однако, разработчики сразу заявили, что автомобили, оборудованные системой полного привода 4Matic, потребляют больше топлива, нежели аналогичные модели с обычным оснащением. Если точнее, то уровень расхода топлива увеличивается на 0,4 литра на каждые 100 километров пути. На первый взгляд не так уж и много, но, если смотреть более масштабно, получается серьезная цифра.

Блокировка дифференциала осуществляется за счет активации системы ETS. Здесь такой же принцип работы, как и в электронном блокираторе. Нужный момент система автоматически срабатывает, и буксующее колесо притормаживается, и вместо него дополнительно нагружается колесо, у которого нормальное сцепление с дорожным покрытием.

За счет этих новшеств, автомобиль с системой ПП может похвастаться хорошей стартовой скоростью, стабильным движением по некачественному дорожному покрытию и отличной управляемостью.

Вывод

Система полного привода 4Matic является одной из наиболее популярных. На данный момент разработчики выпустили уже целых пять версий, которые не чувствуют серьезной конкуренции.

Изначально, система разрабатывалась для ограниченного количества моделей, но, со временем их число выросло.

Наибольшим спросом пользуется система 3-го поколения. Это в первую очередь связано с тем, что именно вначале 2000-ых начался резкий подъем немецкого концерна Мерседес. Для того, чтобы удовлетворить потребности рынка, компания резко повысила продуктивность, и снизила стоимость автомобилей.

По итогу можно сказать, что система не особо сложная, тем не менее очень хорошая и прекрасно себя показывает на внедорожниках, например, таких как или .

Видео

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: