Hệ dẫn động 4 bánh toàn thời gian XNUMXMatic

nội dung

Hệ dẫn động 4 bánh toàn thời gian XNUMXMatic là gì
Lịch sử hình thành hệ dẫn động bốn bánh toàn thời gian
Hệ thống 4Matic hoạt động như thế nào
Đặc điểm của hệ thống 4Matic
Đầu ra
Câu hỏi và trả lời:

Xử lý phương tiện là một trong những yếu tố quan trọng nhất đối với sự an toàn của đường bộ. Hầu hết các loại xe hiện đại đều được trang bị hộp số truyền mô-men xoắn tới một cặp bánh (dẫn động bánh trước hoặc bánh sau). Nhưng công suất cao của một số hệ thống truyền động đang buộc các nhà sản xuất ô tô phải sản xuất các sửa đổi về hệ dẫn động tất cả các bánh. Nếu bạn truyền mô-men xoắn từ động cơ hiệu suất cao sang một trục, chắc chắn sẽ xảy ra hiện tượng trượt bánh lái.

Để xe ổn định trên đường và an toàn hơn, đáng tin cậy hơn trong phong cách lái thể thao, cần phân phối mô-men xoắn đến tất cả các bánh xe. Điều này giúp tăng độ ổn định và khả năng kiểm soát của xe trên mặt đường không ổn định như băng, bùn hoặc cát.

Nếu bạn phân bổ lực hợp lý trên từng bánh xe, cỗ máy sẽ không sợ ngay cả những điều kiện đường xá khắc nghiệt nhất với bề mặt không ổn định. Để thực hiện tầm nhìn này, các nhà sản xuất ô tô từ lâu đã phát triển tất cả các loại hệ thống được thiết kế để cải thiện khả năng xử lý của ô tô trong những điều kiện như vậy. Một ví dụ về điều này là sự khác biệt (chi tiết hơn về nó là gì, nó được mô tả trong một bài báo khác). Nó có thể là liên trục hoặc liên trục.

Trong số những phát triển đó là hệ thống 4Matic, được tạo ra bởi các chuyên gia của thương hiệu xe hơi Đức nổi tiếng Mercedes-Benz. Chúng ta hãy xem xét điểm đặc biệt của sự phát triển này là gì, nó xuất hiện như thế nào và nó có loại thiết bị nào.

Hệ dẫn động 4 bánh toàn thời gian XNUMXMatic là gì

Như đã nói rõ từ phần giới thiệu, 4Matic là một hệ thống dẫn động bốn bánh, tức là mô-men xoắn từ bộ công suất được phân phối đến tất cả các bánh xe để tùy thuộc vào điều kiện đường xá, mỗi bánh xe sẽ trở thành bánh xe dẫn đầu. Không chỉ những chiếc SUV chính thức mới được trang bị hệ thống như vậy (đọc thêm về loại xe đó là gì và nó khác với những chiếc crossover như thế nào đây), mà còn cả ô tô, dưới mui xe có lắp động cơ đốt trong mạnh mẽ.

Tên của hệ thống bắt nguồn từ 4WD (tức là dẫn động 4 bánh) và tự độngMATIC (hoạt động tự động của các cơ chế). Sự phân bố mô-men xoắn được điều khiển bằng điện tử, nhưng bản thân việc truyền lực thuộc loại cơ khí, không phải mô phỏng điện tử. Ngày nay, trong tất cả những sự phát triển như vậy, hệ thống này được coi là một trong những công nghệ cao nhất và được trang bị nhiều loại cài đặt.

Hãy xem xét hệ thống này đã xuất hiện và phát triển như thế nào, và sau đó là những gì được bao gồm trong cấu trúc của nó.

Lịch sử hình thành hệ dẫn động bốn bánh toàn thời gian

Ý tưởng đưa hệ dẫn động tất cả các bánh vào xe bánh không phải là mới. Chiếc xe dẫn động toàn bánh đầu tiên là chiếc xe thể thao 60 Dutch Spyker 80 / 1903HP. Vào thời điểm đó, nó là một chiếc xe hạng nặng nhận được trang thiết bị tử tế. Ngoài việc truyền mô-men xoắn tới tất cả các bánh xe, bên dưới mui xe còn có một động cơ xăng 6 xi-lanh thẳng hàng, một điều rất hiếm. Hệ thống phanh làm chậm chuyển động quay của tất cả các bánh xe và có tới ba bộ vi sai trong hộp số, một trong số đó nằm ở giữa.

Chỉ sau một năm, một dòng xe tải dẫn động tất cả các bánh đã được tạo ra để phục vụ nhu cầu của quân đội Áo, được giới thiệu bởi Austro-Daimler. Những mô hình này sau đó được sử dụng làm bệ đỡ cho những chiếc xe bọc thép. Gần đến đầu thế kỷ XX, hệ dẫn động bốn bánh không còn khiến ai ngạc nhiên nữa. Và Mercedes-Benz cũng đã tham gia tích cực vào việc phát triển và cải tiến hệ thống này.

Thế hệ thứ nhất

Điều kiện tiên quyết cho sự xuất hiện của những sửa đổi thành công của các cơ chế là sự ra đời của một tính mới từ thương hiệu, diễn ra trong khuôn khổ triển lãm mô tô nổi tiếng thế giới ở Frankfurt. Sự kiện diễn ra vào năm 1985. Nhưng thế hệ dẫn động bốn bánh đầu tiên của nhà sản xuất ô tô Đức đã gia nhập loạt xe này hai năm sau đó.

Hình ảnh dưới đây cho thấy sơ đồ được lắp đặt trên mô hình Mercedes-Benz W124 1984:

Đã có một khối cứng ở vi sai cầu sau và trung tâm (để biết chi tiết về lý do tại sao bạn cần chặn vi sai, hãy đọc riêng). Một bộ vi sai giữa các bánh cũng được lắp đặt trên trục trước, nhưng nó không bị chặn, vì trong trường hợp này, khả năng xử lý của xe đã kém đi.

Hệ thống 4Matic sản xuất loạt đầu tiên chỉ tham gia vào việc truyền mô-men xoắn trong trường hợp trục chính quay. Vô hiệu hóa hệ dẫn động tất cả các bánh cũng có một chế độ tự động - ngay sau khi hệ thống chống bó cứng phanh được kích hoạt, hệ thống dẫn động tất cả các bánh cũng được ngắt.

Trong sự phát triển đó, ba phương thức hoạt động đã có sẵn:

100% dẫn động cầu sau. Tất cả mô-men xoắn chuyển đến trục sau, và bánh trước chỉ xoay;
Truyền mômen từng phần. Các bánh trước chỉ được dẫn động một phần. Sự phân bổ lực lên bánh trước là 35% và ở bánh sau - 65%. Ở chế độ này, bánh sau vẫn là bánh chính, bánh trước chỉ giúp xe ổn định hoặc ra vào đoạn đường tốt hơn;
Phân chia mô-men xoắn 50 phần trăm. Ở chế độ này, tất cả các bánh xe đều nhận được phần trăm mô-men xoắn như nhau ở cùng một mức độ. Ngoài ra, tùy chọn này giúp vô hiệu hóa khóa vi sai cầu sau.

Sự thay đổi này của hệ dẫn động tất cả các bánh đã được sử dụng trong các xe sản xuất của thương hiệu ô tô này cho đến năm 1997.

Thế hệ thứ XNUMX

Sự phát triển tiếp theo của hệ truyền động bốn bánh từ nhà sản xuất Đức bắt đầu xuất hiện trên các mẫu xe cùng loại E-class - W210. Nó chỉ có thể được lắp đặt trên những chiếc xe được vận hành trên những con đường có giao thông bên phải, và sau đó chỉ theo lệnh. Như một chức năng cơ bản, 4Matic đã được lắp đặt trên các mẫu SUV hạng M W163. Trong trường hợp này, ổ đĩa bốn bánh là vĩnh viễn.

Các khóa vi sai nhận được một thuật toán khác. Đó là một sự giả mạo của một khóa điện tử, được kích hoạt bằng hệ thống kiểm soát lực kéo. Hệ thống này làm chậm chuyển động quay của bánh xe trượt, do đó mô-men xoắn được phân phối lại một phần cho các bánh xe khác.

Bắt đầu từ thế hệ 4Matic này, hãng đã loại bỏ hoàn toàn khóa vi sai cứng nhắc. Thế hệ này tồn tại trên thị trường cho đến năm 2002.

Thế hệ III

4Matic thế hệ thứ ba xuất hiện vào năm 2002 và có mặt trong các mô hình sau:

C-lớp W203;
S-class W220;
E-Class W211.

Hệ thống này cũng nhận được một loại điều khiển khóa vi sai điện tử. Các cơ chế này, như trong thế hệ trước, không bị chặn một cách cứng nhắc. Những thay đổi đã ảnh hưởng đến các thuật toán mô phỏng việc ngăn ngừa trượt bánh xe. Quá trình này được điều khiển bởi hệ thống kiểm soát lực kéo và hệ thống ổn định động lực học.

Thế hệ IV

Thế hệ thứ ba đã tồn tại trên thị trường trong bốn năm, nhưng quá trình sản xuất của nó vẫn chưa hoàn thành. Nó chỉ là bây giờ người mua có thể chọn hộp số để trang bị cho chiếc xe. Năm 2006, hệ thống 4Matic được cải tiến thêm. Nó đã có thể được nhìn thấy trong danh sách các thiết bị cho S550. Bộ vi sai trung tâm không đối xứng đã được thay thế. Thay vào đó, một hộp số hành tinh hiện đã được sử dụng. Công việc của ông đã cung cấp tỷ lệ phân phối 45/55 phần trăm giữa trục trước / sau.

Bức ảnh chụp sơ đồ hệ dẫn động 4 bánh toàn thời gian XNUMXMatic thế hệ thứ tư, được sử dụng trên Mercedes-Benz S-Class:

Do các cơ chế của giao thông hiện đại bắt đầu tiếp nhận ngày càng nhiều bộ điều khiển điện tử nên việc điều khiển vô lăng trở nên hiệu quả hơn. Bản thân hệ thống được điều khiển nhờ các tín hiệu đến từ các cảm biến của nhiều hệ thống khác nhau để đảm bảo sự an toàn hoạt động của máy. Nguồn điện từ động cơ được cung cấp liên tục cho tất cả các bánh xe.

Ưu điểm của thế hệ này là mang đến sự cân bằng tối ưu giữa khả năng xử lý xe hiệu quả và khả năng bám đường tuyệt vời khi vượt qua các địa hình gồ ghề. Bất chấp những ưu điểm của hệ thống, sau bảy năm sản xuất, nó đã tiếp tục phát triển hơn nữa.

Thế hệ V

Thế hệ thứ năm 4Matic xuất hiện bắt đầu từ năm 2013 và nó có thể được tìm thấy trong các mô hình sau:

CLA45 AMG;
GL500.

Điểm đặc biệt của thế hệ này là nó dành cho xe có bộ truyền lực ngang (trong trường hợp này, bộ truyền động sẽ quay bánh trước). Việc hiện đại hóa đã ảnh hưởng đến thiết kế của cơ cấu truyền động, cũng như nguyên tắc phân phối mô-men xoắn.

Trong trường hợp này, xe dẫn động cầu trước. Việc phân phối điện đến tất cả các bánh xe giờ đây có thể được kích hoạt bằng cách kích hoạt chế độ tương ứng trên bảng điều khiển.

Hệ thống 4Matic hoạt động như thế nào

Cấu trúc của hệ thống 4Matic bao gồm:

Hộp tự động;
Hộp chuyển số, thiết kế của nó cung cấp sự hiện diện của hộp số hành tinh (bắt đầu từ thế hệ thứ tư, nó được sử dụng để thay thế cho bộ vi sai trung tâm không đối xứng);
Truyền động Cardan (để biết chi tiết về nó là gì, cũng như những nơi khác nó được sử dụng trên ô tô, hãy đọc trong một bài đánh giá khác);
Vi sai cầu trước (tự do, hoặc không chặn);
Vi sai cầu sau (nó cũng miễn phí).

Có hai sửa đổi của hệ dẫn động 4 bánh toàn thời gian 4Matic. Loại đầu tiên dành cho xe du lịch và loại thứ hai được lắp trên xe SUV và xe buýt nhỏ. Trên thị trường hiện nay, thường có những chiếc xe được trang bị thế hệ thứ ba của hệ thống XNUMXMatic. Lý do là thế hệ này có giá cả phải chăng hơn và có sự cân bằng tốt giữa khả năng bảo trì, độ tin cậy và hiệu quả.

Một yếu tố khác ảnh hưởng đến sự phổ biến của thế hệ đặc biệt này là sự gia tăng hoạt động của nhà sản xuất ô tô Đức Mercedes. Từ năm 2000, công ty đã quyết định giảm giá thành sản phẩm, ngược lại tăng chất lượng mẫu mã. Nhờ đó, thương hiệu đã được nhiều người ngưỡng mộ hơn và thuật ngữ “Chất lượng Đức” đã bám rễ sâu hơn trong tâm trí của những người lái xe.

Đặc điểm của hệ thống 4Matic

Hệ dẫn động tất cả các bánh tương tự hoạt động với hộp số tay, nhưng 4Matic được cài đặt nếu hộp số tự động. Lý do cho sự không tương thích với cơ khí là việc phân phối mô-men xoắn không phải do người lái xe thực hiện, như ở hầu hết các mẫu ô tô dẫn động bốn bánh của thế kỷ trước, mà do thiết bị điện tử. Sự hiện diện của hộp số tự động trong hệ thống truyền động của ô tô là điều kiện quan trọng quyết định hệ thống đó có được lắp đặt trên ô tô hay không.

Mỗi thế hệ có một nguyên lý hoạt động riêng. Vì hai thế hệ đầu tiên cực kỳ hiếm trên thị trường, chúng tôi sẽ tập trung vào cách hoạt động của ba thế hệ cuối cùng.