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成功故事 保时捷PDK双离合器自手排变速箱

2020-07-10 ·      
   

1980 年代保时捷领先全球研发了运用于赛事的汽车科技 - 双离合器变速箱,并因此大获胜利。在 2013 年,这项不断进化的变速箱科技回到了赛道上,全新的 911 GT3 拥有最快与最具性能的保时捷双离合器变速箱 (在保时捷量产车上简称为 PDK)。视车型而定,超过 75% 的保时捷都配有 PDK,而且有不断增加的趋势。

保时捷 962 从 1984 年开始参赛,赢得 54 次冠军与无数赛事胜利,可能是有史以来最成功的赛车之一。保时捷双离合器变速箱是为 962 而研发。变速箱结构通过了世界长途耐力赛的考验。当时并未针对量产而研发,原因在于电子与电脑效能在技术上尚未成熟到符合道路驾驶的高舒适度水準。

2008 年:首度在 911 Carrera 跑车上搭载 PDK

拜研发控制电子的进步所赐,在欢庆新千禧年之后有了转变。保时捷再次接手研发,并于 2008 年在量产的 911 Carrera 跑车上发表双离合器变速箱。这取代了传统的 Tiptronic S 自动变速箱,并针对跑车量身打造:保时捷双离合器自手排变速箱结合了动态驾驭性能,手排变速箱优异的机械效能,以及自排变速箱极佳的换档与驾乘舒适度。PDK 从一开始就比自排变速箱的换档速度快 60%。这能让换档时动力绵密不断的传输并降低油耗。

PDK 的传动装置可区分为由两组平行离合器连接引擎的两个变速箱。基数档与倒车档连接到第一组离合器 – 这组齿轮是变速箱的第一部分。第二组离合器连接偶数档,构成变速箱的第二部分。原则上,个别齿轮是类似机械式手排变速箱,由电子液压作动的换档叉来入档,但在 PDK 上,齿轮是为了运动性能而设计 – 车辆在 6 档达到极速。7 档为了降低油耗而齿比较疏。

PDK 从一开始就备受顾客推崇。在 911 Carrera 可以选配新变速箱后过了一年,Boxster 与 Cayman 也可以开始选配。当 Panamera 在 2009 年全球首发时,首波的三款车已将双离合器变速箱列为标配。虽然 PDK 在三个车型上的运作方式都相同,但由于有三种驱动系统,因此都是针对每个车型系列而特别研发。

2013 年:PDK 重返 911 GT3 满足赛道需求 

有了全新 911 GT3,PDK 的能耐来到了新的境界。我们的赛事工程师彻底重新打造双离合器变速箱的机械结构,并针对高性能跑车的操控性特别着墨。结果就是能提供驾驶者之前手排变速箱所有的操控性能特点,并经由 PDK 性能优点加持过的变速箱。因此能像序列式变速箱一样奔驰在赛道上,甚至有更多的潜能与热血沸腾的驾驭乐趣。

「疾速换档」反应与换档时间极短

911 GT3 上 PDK 的换档方式与反应时间都是针对性能而系统性的研发,与其他保时捷跑车在本质上便有不同。驾驶者在「疾速换档」模式下手动升档的感受特别强烈:反应时间有可能少于 100 毫秒。为了增强驾驭表现,疾速换档会伴随着扭力增加,而换档会藉由引擎转速高度动态调整换到新档位。到目前为止,换档时间落在过去赛车等级的区间。

换档拨片入空档:911 GT3 上 PDK的分离功能

离合器同样会影响追求最佳单圈时间的跑车驾驭表现。911 GT3 上 PDK 有「换档拨片入空档」功能。如果驾驶者同时拉起两只换档拨片,则 PDK 的离合器会鬆开,引擎与传动系统间的动力输送将被中断。若再次放下两只换档拨片,则当 PSM 处于关闭状态的时候,离合器会以闪电般的速度接合。若已启动 PSM,则离合器同样会快速的接合,但劲道不会那幺强。

基本上这项功能提供了两项优点:若车辆转向不足,例如在弯道中的溼滑路面,驾驶者能拉起两只换档拨片来打入空档,藉此增加后轮的额外转向力。第二个面向则是指藉由离合器接合时的起步爆发力单独影响驾驭动态。并可与传统离合器搭配手排变速箱相提并论,车尾能在转向时刻意甩尾。

智慧型换档附运动模式

PDK 提供全新 911 GT3 驾驶者让智慧型变速箱管理接手换档的选择。基本上全新 911 GT3 的 DSG 只有两种换档策略:「跑车模式」与「赛道模式」。有了它们,全新 911 GT3 的换档永远飞快。换档过程与换档点取决于驾驶者的驾驭动态。在赛道模式中,PDK 依循按纯赛道操驾需求量身打造的换档指引。齿轮停留的时间较长,只有在更高扭力时才升档。赛道的安排同样代表换档模式维持着性能导向,即便是在一般跑车的驾驶型态之下。因此性能跑车总是能悠游于性能导向的操作点,而驾驶者不需换档便能有随传随到的增强推进潜力。

较短的齿轮比:在纽柏林北赛道上的时间更快 

911 GT3-PDK 相较于其他保时捷车型上的双离合器变速箱,在机械上改变的差异主要在于内部结构。运用更轻的齿轮与齿轮组,高扭力引擎的扭力动态得到了最佳化的支撑。此外 PDK 的总重减少了两公斤。较短的齿轮比产生全新的特性,911 GT3 的极速出现在最高档第 7 档。伴随着后轴比也缩短了 15%,全新 911 GT3 拥有远短于 911 Carrera 车型的全齿轮比。 

因此全新 911 GT3 的驾驭表现再次创下纪录。其中有两个值特别受到 PDK 影响:在全力加速之下,911 GT3 可在 3.5 秒达到时速 100 公里,并在 12 秒内加速到时速 200 公里。全新 911 GT3 只花了不到 7 分 30 秒,就征服了全世界公认最困难的纽柏林北赛道。

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