4Matic全輪驅動系統
車輛操控性是影響道路安全的最重要因素之一。 大多數現代車輛都配備了將扭矩傳輸到一對車輪（前輪或後輪驅動）的變速器。 但一些動力系統的高功率正迫使汽車製造商生產全輪驅動改裝。 如果您將扭矩從高性能電機傳遞到一個車軸，則不可避免地會發生驅動輪打滑。
為了在道路上穩定車輛並使其在運動駕駛方式下更安全、更可靠，必須將扭矩分配到所有車輪。 這增加了車輛在冰、泥或沙等不穩定路面上的穩定性和可控性。
如果您在每個車輪上適當分配力，機器即使在路面不穩定的最惡劣的路況下也不怕。 為了實現這一願景，汽車製造商長期以來一直在開發各種旨在改善汽車在這種情況下的控制的系統。 這方面的一個例子是微分（更詳細地說明它是什麼，它被描述為 在另一篇文章中）。 它可以是軸間或軸間。
其中包括由德國著名汽車品牌梅賽德斯-奔馳的專家創建的 4Matic 系統。 讓我們考慮一下這種發展的特點是什麼，它是如何出現的以及它有什麼樣的設備。
什麼是4Matic全輪驅動系統
從介紹中已經很清楚，4Matic 是一個全輪驅動系統，即將來自動力單元的扭矩分配到所有車輪，以便根據路況，每個車輪都成為領先的車輪。 不僅成熟的 SUV 配備了這樣的系統（有關它是什麼類型的汽車以及它與跨界車有何不同的更多信息，請閱讀 這裡)，還有汽車，引擎蓋下安裝了強大的內燃機。
系統名稱來自 4WD（即四輪驅動）和自動MATIC （機制的自動操作）。 扭矩分配是電子控制的，但動力傳輸本身是機械類型，而不是電子模擬。 今天，在所有這些發展中，該系統被認為是最高技術之一，並配備了廣泛的設置。
考慮這個系統是如何出現和發展的，然後它的結構中包含什麼。
全輪驅動的創造歷史
將全輪驅動引入輪式車輛的想法並不新鮮。 第一款配備全輪驅動的汽車是 60 年的荷蘭跑車 Spyker 80 / 1903HP。 當時，它是一輛重型汽車，配備了不錯的設備。 除了將扭矩傳遞到所有車輪外，它的引擎蓋下還有一個直列6缸汽油動力裝置，非常罕見。 制動系統減慢了所有車輪的旋轉速度，變速箱中有多達三個差速器，其中一個是中央差速器。
僅僅一年之後，Austro-Daimler 就為奧地利軍隊的需求打造了全輪驅動卡車系列。 這些模型後來被用作裝甲車的基礎。 接近 XNUMX 世紀初，全輪驅動不再讓任何人感到驚訝。 而梅賽德斯-奔馳也積極參與了該系統的開發和改進。
第一代
成功修改機制的先決條件是在法蘭克福舉世聞名的車展框架內展示品牌的新穎性。 該事件發生在 1985 年。 但兩年後，這家德國汽車製造商的第一代全輪驅動投入生產。
下圖顯示了安裝在 124 年梅賽德斯-奔馳 W1984 車型上的圖表：
後差速器和中央差速器存在硬阻塞（有關為什麼需要阻塞差速器的詳細信息，請閱讀 另）。 前軸上還安裝了一個輪間差速器，但它沒有被阻塞，因為在這種情況下車輛的操控性惡化了。
第一個量產的 4Matic 系統僅在主軸旋轉時才參與扭矩傳遞。 禁用全輪驅動也有一個自動模式——一旦防抱死制動系統被觸發，全輪驅動也被解除。
在該開發中，提供了三種操作模式：
- 100% 後輪驅動。 所有扭矩都傳遞到後軸，前輪僅保持旋轉；
- 部分扭矩傳輸。 前輪僅部分驅動。 前輪的力分佈為 35%，後輪為 65%。 在這種模式下，後輪仍然是主要的，前輪只是幫助穩定汽車或駛入更好的路段；
- 50% 的扭矩分配。 在此模式下，所有車輪在相同程度上接收相同百分比的扭矩。 此外，此選項可以禁用後橋差速鎖。
直到 1997 年，對全輪驅動的這種改進一直用於汽車品牌的量產車。
第二代
來自德國製造商的全輪驅動變速箱的下一個演變開始出現在同一 E 級車型 - W210 中。 它只能安裝在那些在右側交通道路上行駛的汽車上，然後只能按訂單安裝。 作為一項基本功能，4Matic 安裝在 W163 M 級 SUV 中。 在這種情況下，四輪驅動是永久性的。
差動鎖接收不同的算法。 它模仿了電子鎖，由牽引力控制系統激活。 該系統減慢了防滑輪的旋轉，因此扭矩被部分重新分配到其他車輪。
從這一代 4Matic 開始，這家汽車製造商已經完全放棄了剛性差速鎖。 這一代在市場上一直存在到 2002 年。
第三代
第三代 4Matic 出現在 2002 年，出現在以下車型中：
- C級W203；
- S級W220；
- E 級 W211。
該系統還接受了電子類型的差速鎖控制。 與上一代一樣，這些機制並沒有被嚴格阻止。 這些變化影響了模擬防止驅動輪打滑的算法。 該過程由牽引力控制系統和動態穩定係統控制。
IV世代
第三代在市場上存在了四年，但它的生產並沒有完成。 只是買家現在可以選擇為汽車配備哪種變速箱。 2006 年，4Matic 系統得到進一步改進。 在 S550 的設備列表中已經可以看到。 不對稱中央差速器已被替換。 相反，現在使用了行星齒輪箱。 他的工作在前軸/後軸之間提供了 45/55% 的分佈。
圖為梅賽德斯-奔馳S級採用的第四代4Matic全輪驅動示意圖：
由於現代交通工具的機構開始接受越來越多的電子控制器，對驅動輪的可控性的控制變得更加有效。 由於來自確保機器主動安全的各種系統傳感器的信號，系統本身受到控制。 來自電機的動力持續供應到所有車輪。
這一代的優勢在於它在克服崎嶇地形時在高效的車輛操控性和出色的牽引力之間提供了最佳平衡。 儘管該系統具有優勢，但經過七年的生產，它的進一步發展隨之而來。
V代
第五代 4Matic 於 2013 年開始出現，可以在以下車型中找到：
- CLA45 AMG；
- GL 500。
這一代的特點是它適用於帶有橫向動力裝置的車輛（在這種情況下，變速器將轉動前輪）。 現代化影響了執行器的設計以及扭矩分配原理。
在這種情況下，汽車是前輪驅動的。 現在可以通過激活控制面板上的相應模式來激活所有車輪的動力分配。
4Matic 系統的工作原理
4Matic系統的結構包括：
- 自動盒子；
- 分動箱，其設計提供了一個行星齒輪（從第四代開始，它被用作非對稱中央差速器的替代品）；
- 萬向傳動（有關它是什麼的詳細信息，以及它在汽車中的其他用途，請閱讀 在另一則評論中);
- 前橫軸差速器（自由或非阻塞）；
- 後交叉軸差速器（也是免費的）。
4Matic 全輪驅動有兩種修改。 第一個用於乘用車，第二個安裝在 SUV 和小巴上。 當今市場上，經常有配備第三代4Matic系統的汽車。 原因是這一代更實惠，在可維護性、可靠性和效率之間取得了很好的平衡。
影響這一特定世代受歡迎程度的另一個因素是德國汽車製造商梅賽德斯的活動增加。 自 2000 年以來，該公司決定降低產品成本，相反，提高模型質量。 因此，該品牌獲得了更多的崇拜者，“德國品質”一詞在駕駛者的心中更加牢固。
4Matic 系統的特點
類似的全輪驅動系統與手動變速箱配合使用，但如果變速箱是自動變速箱，則會安裝 4Matic。 與機械不兼容的原因是扭矩的分配不是由駕駛員進行的，就像上世紀的大多數全輪驅動汽車車型一樣，而是由電子設備進行的。 汽車變速器中自動變速器的存在是決定這種系統是否會安裝在汽車上的關鍵條件。
每一代都有自己的操作原理。 由於前兩代在市場上極為罕見，我們將重點介紹後三代的工作原理。
第三代
這種類型的 PP 安裝在轎車和輕型 SUV 上。 在這種裝飾水平下，車軸之間的動力分配以 40% 到 60% 的比例進行（小於前軸）。 如果汽車是成熟的 SUV，那麼扭矩將均勻分配 - 每個軸上 50%。
當用於商用車或商務轎車時，前輪的運轉率為 45%，後輪的運轉率為 55%。 AMG 車型保留了單獨的修改——它們的軸比為 33/67。
這種系統由傳動軸、分動箱（將扭矩傳遞到後輪）、前後交叉軸差速器以及兩個後橋軸組成。 其中的主要機制是分動箱。 該裝置可糾正變速箱的操作（取代中央差速器）。 扭矩通過太陽輪傳遞（前後橋軸使用不同直徑的齒輪）。
四代
第四代 4Matic 使用圓柱形差速器，通過兩片離合器鎖定。 動力分佈為 45/55%（更多在後部）。 當汽車在冰面上加速時，離合器會鎖定差速器，從而使所有四個車輪都發揮作用。
通過急轉彎時，可能會觀察到離合器打滑。 當車輪差速器之間存在 45 Nm 差異時，就會發生這種情況。 這消除了重載輪胎的加速磨損。 4Matic操作，使用4ETS，ESP系統（對於什麼樣的系統，閱讀 這裡) 以及 ASR。
V代
第五代 4Matic 的特點是在必要時會激活四輪驅動。 汽車的其餘部分仍然是前輪驅動（連接 PP）。 因此，城市或普通道路駕駛模式將比永久全輪驅動更經濟。 當電子設備檢測到主軸上的車輪打滑時，後軸會自動激活。
PP 的斷開也發生在自動模式下。 這種修改的特殊性在於，它可以在一定程度上通過增加驅動輪在轉彎時的抓地力面積來校正汽車的位置，直到匯率穩定係統的機制被激活。
該系統裝置包括另一個控制單元，它安裝在機器人預選（濕式雙離合器，其工作原理描述）中 另) 變速箱。 在正常情況下，系統會激活 50% 的扭矩分配，但在緊急情況下，電子設備會以不同的方式調整功率輸出：
- 汽車加速——比例為60比40；
- 汽車經過一系列轉彎——比率為 50 比 50；
- 前輪失去牽引力 - 比率為 10 比 90；
- 緊急制動 - 前輪獲得最大牛米。
產量
今天，許多駕駛者至少聽說過 4Matic 系統。 一些人能夠親身體驗來自世界知名汽車品牌的幾代全輪驅動的性能。 該系統尚未在此類開發中產生嚴重競爭，但不可否認其他汽車製造商的模型中使用了有價值的修改，例如奧迪的 Quattro 或寶馬的 xdrive。
4Matic 的最初開發僅適用於少數型號，然後作為選項。 但由於其可靠性和效率，該系統獲得了認可並廣受歡迎。 這促使該汽車製造商重新考慮其生產具有自動動力分配功能的四輪驅動汽車的方法。
除了 4Matic 全輪驅動可以更輕鬆地克服困難和不穩定路面的路段這一事實之外，它還在極端條件下提供了額外的安全性。 借助主動和功能性系統，駕駛員可以完全控制車輛。 但是你不應該完全依賴這個機制，因為它不能克服物理定律。 因此，在任何情況下，您都不應忽視安全駕駛的基本要求：保持車距和限速，尤其是在蜿蜒的道路上。
總而言之 - 帶有 212Matic 系統的小型試駕梅賽德斯 w350 e4：
問題與解答：
4 matic 是如何工作的？ 在這種變速器中，扭矩被分配到車輛的每個車軸，使其成為領先車軸。 根據世代（有 5 個），第二個軸的連接自動發生或在手動模式下發生。
AMG是什麼意思？ 縮寫AMG代表Aufrecht（公司創始人的名字）、Melchner（他的合夥人的名字）和Grossashpach（Aufrecht的誕生地）。
