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奔驰4MATIC四驱系统:揭秘汽车独门绝技

时间:2023-10-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:4MATIC是奔驰汽车的四驱系统名称。奔驰四驱系统示意图奔驰4MATIC四驱系统之一:分动器+电控多片离合器+行星轮差速器+电子限滑辅助奔驰4MATIC四驱系统之一:分动器+行星轮差速器+电控多片离合器+4ETS奔驰4MATIC四驱系统中广泛采用多片离合器+行星轮式中央差速器+分动器组合。奔驰4MATIC四驱系统利器:4ETS限滑辅助几乎每款奔驰四驱车型上都装备有电子限滑辅助系统,奔驰称其为4ETS,是英文4Wheel Drive Electronic Traction System的简称。

奔驰4MATIC四驱系统:揭秘汽车独门绝技

4MATIC是奔驰汽车的四驱系统名称。同样,在同一个名称下,其所搭配的中央差速器也有所不同,如C、E、S、GLK级等四驱车型,采用电控多片离合器+行星轮差速器组合作为中央差速装置;而ML等则采用电控多片离合器+锥齿轮差速器组合作为中央差速装置;G级车则采用带有前、中、后三个差速锁的锥齿轮差速器作为中央差速装置,与2档位的分动器整合在一起,组合成最强的全时四驱系统。

不论采用什么形式的四驱系统,这些四驱车型的尾部都标示4MATIC。

奔驰四驱系统示意图

奔驰4MATIC四驱系统之一:

分动器+电控多片离合器+行星轮差速器+电子限滑辅助

奔驰4MATIC四驱系统之一:分动器+行星轮差速器+电控多片离合器+4ETS

奔驰4MATIC四驱系统中广泛采用多片离合器+行星轮式中央差速器+分动器组合。行星轮差速器负责吸收前后轮之间的转速差,电控多片离合器则负责限制前后轴的转速差,分动器负责分配前后轴的驱动转矩。其中行星轮差速器的构造是:中心齿轮与前输出轴相连,环齿轮则与后输出轴相连。当前轮和后轮转速相同时,中间的行星小齿轮不转动;如果前轮和后轮之间出现转速差,则行星小齿轮转动,从而吸收前轮和后轮之间的转速差。

代表车型:奔驰C级、E级、S级、GLK级、CL级、CLS级等四驱车型。

奔驰GLK级四驱系统构造图

奔驰4MATIC四驱系统之二:

分动器+电控多片离合器+锥齿轮中央差速器+电子限滑辅助

在一些奔驰4MATIC四驱系统中也采用分动器+多片离合器+锥齿轮式中央差速器组合。带有低速档位的分动器负责分配前后驱动转矩,锥齿轮差速器负责吸收前后轮之间的转速差,电控多片离合器则负责前后轮间的差速限制。

其中锥齿轮式差速器的构造与轮间常采用的锥齿轮差速器相似,只是两个侧齿轮分别与前输出轴和后输出轴相连。当前轮和后轮转速相同时,中间的行星小齿轮不转动;如果前轮和后轮之间出现转速差,则行星小齿轮转动,从而吸收前轮和后轮之间的转速差。

代表车型:奔驰M级、GL级等四驱车型。

奔驰4MATIC四驱系统之二:分动器+锥齿轮差速器+电控多片离合器+4ETS

奔驰M级四驱系统构造图

奔驰4MATIC四驱系统之三:

取力器+电控多片离合器+电子限滑辅助

这是奔驰近几年推出的以前横置发动机前轮驱动车型为基础的适时四驱系统,它与常见的城市轻型SUV上使用的适时四驱系统类似,都是以电控多片离合器为核心,配备电子限滑辅助(奔驰称为四轮驱动电子循迹系统,简称4ETS)。正常情况下,只有前轮上有驱动转矩。四驱系统根据车辆的横向加速度、转向角、横摆率、节气门位置等信息来对车辆的状态进行判断,然后对前后轮的动力进行自动分配。比如车辆在50千米/时行驶状态下全力加速时,前后动力分配比例为60︰40;在连续弯道行驶时前后50︰50;在大力制动时,(www.xing528.com)

后轮动力被切断,此时前后驱动转矩分配为100︰0;当前后轮转速差超过设定值时,电控多片离合器就会动作,使前后轮驱动转矩比可以在100︰0至50︰50间自动调节。

在一些极端的情况下,例如当前轮打滑完全失去附着力时,电控多片离合器可以锁止,使前后桥接近刚性连接,但此时由于前轴打滑空转而无法输出有效驱动力,相当于只有两个后轮着地,发动机只向后轴传递驱动转矩,这样后轮最多可以得到90%的驱动转矩。

代表车型:奔驰CLA级、GLA级等四驱车型。

奔驰GLA适时四驱系统

奔驰G级的四驱系统与众不同,它的动力从变速器输出后,通过一根动力输出轴传递到分动器,而不是将分动器与变速器直接相连。

G级采用带有低速爬行档位的分动器,低速档位时分动器的传动比为2.15︰1。

G级的分动器不是先将动力传递到后轴或前轴,而是先通过一个锥齿轮差速器将动力一分为二,然后再分别传向前轴和后轴。这点与其他带分动器的四驱系统不太一样。

在G500上,不仅锥齿轮中央差速器上装备有机械差速锁,其前后差速器都装备有差速锁。也就是说,G500是真正实现了“三把锁”的四驱汽车。当这三个差速器都被锁止时,四个车轮为刚性连接,每个车轮上都得到25%的驱动转矩,只要有一个车轮没有打滑,车辆就可以继续前进。

奔驰4MATIC四驱系统利器:4ETS限滑辅助

几乎每款奔驰四驱车型上都装备有电子限滑辅助系统,奔驰称其为4ETS,是英文4Wheel Drive Electronic Traction System(四轮驱动电子循迹系统)的简称。

4ETS就是利用了ESP的制动力自动分配(EBD)功能,可以对某个车轮进行单独制动,从而实现差动限制。它的原理与其他四驱汽车上广泛使用的电子限滑辅助类似。

每个车轮上的制动器都由一个电磁阀来控制,电磁阀能在控制单元的控制下处于三种状态:加压状态、平衡状态和减压状态,由控制单元来自动控制完成对某个车轮的独立制动。

当有一个车轮打滑时,控制单元可以通过ESP对这个打滑车轮进行制动,而差速器具有将动力传递给阻力最小车轮的本能,这样差速器就会停止将动力传递给这个打滑车轮,转而传递给未打滑的其他车轮。如果制动系统把这个打滑的车轮制动锁死,那么其他三个车轮就能得到所有的动力,也就是说其他每个车轮能得到33%的动力;如果车辆有三个车轮都在打滑,只有一个车轮能获

奔驰4MATIC工作原理视频

得附着力的话,同样的道理,4ETS也能对这三个车轮进行制动而限制其打滑,而让动力100%地传递给未打滑的那个车轮,从而让车辆摆脱困境。

如果车轮没有完全打滑,四个车轮只是行驶在不同附着力的路面上,那么4ETS更有意义。因为4ETS可以通过制动力来补充车轮上的附着力,使四个车轮上的附着力达到平衡,让车辆平稳通过不同附着力路面。

当一侧车轮行驶在铺装路面,附着力较大,而另一侧车轮行驶在冰雪路面,附着力较小时,通常情况下车辆就会产生跑偏现象,甚至使车辆无法前进。然而,当对附着力较小的车轮进行适当制动后,就会使车轮的转动阻力增加,使左右车轮遇到的阻力达到平衡,这样就可以让车辆平稳前进

当两个前轮行驶在铺装路面,附着力较大,而两个后轮行驶在冰雪路面,附着力较小时,通常情况下车辆就会产生甩尾或跑偏现象,甚至使车辆无法前进。然而,当对附着力较小的两个后轮进行适当制动后,就会使后轮的转动阻力增加,使前后车轮遇到的阻力达到平衡,这样就可以让车辆平稳前进

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