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成功故事 保時捷PDK雙離合器自手排變速箱


刊登時間: 2013/04/19

1980 年代保時捷領先全球研發了運用於賽事的汽車科技 - 雙離合器變速箱,並因此大獲勝利。在 2013 年,這項不斷進化的變速箱科技回到了賽道上,全新的 911 GT3 擁有最快與最具性能的保時捷雙離合器變速箱 (在保時捷量產車上簡稱為 PDK)。視車型而定,超過 75% 的保時捷都配有 PDK,而且有不斷增加的趨勢。

 

保時捷 962 從 1984 年開始參賽,贏得 54 次冠軍與無數賽事勝利,可能是有史以來最成功的賽車之一。保時捷雙離合器變速箱是為 962 而研發。變速箱結構通過了世界長途耐力賽的考驗。當時並未針對量產而研發,原因在於電子與電腦效能在技術上尚未成熟到符合道路駕駛的高舒適度水準。

 

2008 年:首度在 911 Carrera 跑車上搭載 PDK

拜研發控制電子的進步所賜,在歡慶新千禧年之後有了轉變。保時捷再次接手研發,並於 2008 年在量產的 911 Carrera 跑車上發表雙離合器變速箱。這取代了傳統的 Tiptronic S 自動變速箱,並針對跑車量身打造:保時捷雙離合器自手排變速箱結合了動態駕馭性能,手排變速箱優異的機械效能,以及自排變速箱極佳的換檔與駕乘舒適度。PDK 從一開始就比自排變速箱的換檔速度快 60%。這能讓換檔時動力綿密不斷的傳輸並降低油耗。

 

PDK 的傳動裝置可區分為由兩組平行離合器連接引擎的兩個變速箱。基數檔與倒車檔連接到第一組離合器 – 這組齒輪是變速箱的第一部分。第二組離合器連接偶數檔,構成變速箱的第二部分。原則上,個別齒輪是類似機械式手排變速箱,由電子液壓作動的換檔叉來入檔,但在 PDK 上,齒輪是為了運動性能而設計 – 車輛在 6 檔達到極速。7 檔為了降低油耗而齒比較疏。

 

PDK 從一開始就備受顧客推崇。在 911 Carrera 可以選配新變速箱後過了一年,Boxster 與 Cayman 也可以開始選配。當 Panamera 在 2009 年全球首發時,首波的三款車已將雙離合器變速箱列為標配。雖然 PDK 在三個車型上的運作方式都相同,但由於有三種驅動系統,因此都是針對每個車型系列而特別研發。

 

2013 年:PDK 重返 911 GT3 滿足賽道需求 

有了全新 911 GT3,PDK 的能耐來到了新的境界。我們的賽事工程師徹底重新打造雙離合器變速箱的機械結構,並針對高性能跑車的操控性特別著墨。結果就是能提供駕駛者之前手排變速箱所有的操控性能特點,並經由 PDK 性能優點加持過的變速箱。因此能像序列式變速箱一樣奔馳在賽道上,甚至有更多的潛能與熱血沸騰的駕馭樂趣。

 

「疾速換檔」反應與換檔時間極短

911 GT3 上 PDK 的換檔方式與反應時間都是針對性能而系統性的研發,與其他保時捷跑車在本質上便有不同。駕駛者在「疾速換檔」模式下手動升檔的感受特別強烈:反應時間有可能少於 100 毫秒。為了增強駕馭表現,疾速換檔會伴隨著扭力增加,而換檔會藉由引擎轉速高度動態調整換到新檔位。到目前為止,換檔時間落在過去賽車等級的區間。

 

換檔撥片入空檔:911 GT3 上 PDK的分離功能

離合器同樣會影響追求最佳單圈時間的跑車駕馭表現。911 GT3 上 PDK 有「換檔撥片入空檔」功能。如果駕駛者同時拉起兩只換檔撥片,則 PDK 的離合器會鬆開,引擎與傳動系統間的動力輸送將被中斷。若再次放下兩只換檔撥片,則當 PSM 處於關閉狀態的時候,離合器會以閃電般的速度接合。若已啟動 PSM,則離合器同樣會快速的接合,但勁道不會那麼強。

 

基本上這項功能提供了兩項優點:若車輛轉向不足,例如在彎道中的溼滑路面,駕駛者能拉起兩只換檔撥片來打入空檔,藉此增加後輪的額外轉向力。第二個面向則是指藉由離合器接合時的起步爆發力單獨影響駕馭動態。並可與傳統離合器搭配手排變速箱相提並論,車尾能在轉向時刻意甩尾。

 

智慧型換檔附運動模式

PDK 提供全新 911 GT3 駕駛者讓智慧型變速箱管理接手換檔的選擇。基本上全新 911 GT3 的 DSG 只有兩種換檔策略:「跑車模式」與「賽道模式」。有了它們,全新 911 GT3 的換檔永遠飛快。換檔過程與換檔點取決於駕駛者的駕馭動態。在賽道模式中,PDK 依循按純賽道操駕需求量身打造的換檔指引。齒輪停留的時間較長,只有在更高扭力時才升檔。賽道的安排同樣代表換檔模式維持著性能導向,即便是在一般跑車的駕駛型態之下。因此性能跑車總是能悠遊於性能導向的操作點,而駕駛者不需換檔便能有隨傳隨到的增強推進潛力。

 

較短的齒輪比:在紐柏林北賽道上的時間更快 

911 GT3-PDK 相較於其他保時捷車型上的雙離合器變速箱,在機械上改變的差異主要在於內部結構。運用更輕的齒輪與齒輪組,高扭力引擎的扭力動態得到了最佳化的支撐。此外 PDK 的總重減少了兩公斤。較短的齒輪比產生全新的特性,911 GT3 的極速出現在最高檔第 7 檔。伴隨著後軸比也縮短了 15%,全新 911 GT3 擁有遠短於 911 Carrera 車型的全齒輪比。 

 

因此全新 911 GT3 的駕馭表現再次創下紀錄。其中有兩個值特別受到 PDK 影響:在全力加速之下,911 GT3 可在 3.5 秒達到時速 100 公里,並在 12 秒內加速到時速 200 公里。全新 911 GT3 只花了不到 7 分 30 秒,就征服了全世界公認最困難的紐柏林北賽道。