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強強聯合的技術成就:保時捷雙離合傳動系統 40 周年

2021年12月16日 15:42:01    來源:環球汽車網    類型:轉載    編輯:可欣    評論:0
上海/斯圖加特。盡管等待了很長時間才正式投入量產,但這款創新的變速箱依然令跑車制造商保時捷成為了當之無愧的技術開拓者。保時捷雙離合傳動系統(PDK system)迎來了 40 周年紀念。相較于這一系統在 1981 年的正式誕生,保時捷對于相關變速箱理念的探索可以追溯到更早期,當時的目標是一種能融合手動變速箱優勢且規避自動變速箱劣勢的變速箱設計。“有時候,技術的成熟是需要很長時間的。”Rainer Wüst 表示。他自 1971 年起成為變速箱測試工程師,隨后在魏斯阿赫研發中心擔任底盤研發負責人至 2019 年。早在 1964 年,保時捷的設計師和工程師們便開始研究通過凸輪盤進行機械控制的動力換擋雙離合器變速器。
“然而,在 70 年代初還沒有強勁的電子控制設備,這是將靈敏的離合控制器安裝到量產車上所必須的。”Rainer Wüst 補充道,他提到了 Imre Szodfridt,一位將雙離合系統的想法提交給費迪南德•皮耶希(Ferdinand Piëch)的匈牙利工程師,他隨后擔任了保時捷研發部門的負責人,是 60 年代末推動保時捷雙離合傳動系統的幕后功臣之一。“Imre Szodfridt 是一名出色的匠人,每天都有新想法。”Rainer Wüst 回憶道。919 型變速箱也是由此誕生,但終因粗糙的換擋過程而停止研發。隨后的 1979 年,為應對 1973 年的石油危機,德意志聯邦研究技術部組織了一場名為“Vehicle 2000”的汽車工業競賽,以發展可優化燃油消耗的未來汽車愿景。放眼這場研究中所有可行的變速箱設計,保時捷雙離合傳動系統被證實是最有遠見的一項技術。
當時的高級研發部門負責人 Helmut Flegl 認為一款雙離合變速箱或許有前景。“所以我們成立了一個由我領導的跨專業團隊。這對當時還是個年輕工程師的我來說,是一個令人興奮的挑戰。”Rainer Wüst 回憶道。“幸運的是,我們在倉庫里找到了一些 Imre Szodfridt 的變速箱。”Rainer Wüst 微笑著說道。但這絕不是一項輕松的工作:因為當時既沒有強勁的電子控制設備,也沒有適用于汽車的量產電動液壓閥。最終,通過改裝原型變速箱,團隊得以在一臺保時捷 924 車型中開發出保時捷雙離合傳動系統的基本功能,并在這一階段成功地進行演示。隨后,也就是 40 年前,這款保時捷雙離合傳動系統以多種版本誕生。
除了致力研發一款標準的保時捷雙離合傳動系統,保時捷也計劃著基于 956 車型在賽車運動中展示保時捷雙離合傳動系統的實力。“在全神貫注比賽時,可以在換擋時保持雙手緊握方向盤是很棒的感覺。”Hans Joachim Stuck 說道,這位賽車手對保時捷雙離合傳動系統的繼續研發起到了重要作用。“我們能夠在不中斷牽引力的情況下,更快速地換擋和駕駛。”駕駛時,駕駛者只需按下開關便可換擋。擋位被分布到兩個子變速器上,每個都有獨立的離合器。任何時候都只有一個離合器處于結合狀態,這意味著新的擋位已經能和另一個離合器結合。同手動換擋一樣,通過換擋撥叉選擇擋位。不過,保時捷雙離合傳動系統使用的是電腦控制的電動液壓系統。如需換擋,只需關閉當前使用的離合器,并同時開啟先前啟用的離合器。“由此,保時捷雙離合傳動系統將手動和自動換擋相結合,各取所長。”保時捷替代驅動器負責人 Christian Hauck 表示。
數十年來,賽車運動一直被視為技術進入量產前的研發試驗平臺。“作為一名廠隊車手,技術的轉移也是非常令我興奮的。”Hans Joachim Stuck 表示。他曾獲準在保時捷 962 等多款車型上以賽事標準測試這款變速箱。“當時,跟我的同事 Jacky Ickx、 Derek Bell 或 Jochen Mass 不同,我的住所離魏斯阿赫僅 2 小時路程,所以我能常去到那里,完成一些重要的測試駕駛。”80 年代,962 是第一款搭載保時捷雙離合傳動系統的賽車,在 1986 年,Hans Joachim Stuck 聯手 Derek Bell,駕駛這款賽車在蒙扎 360 公里賽(Monza 360 km)中拿下了首勝。隨后,兩人更聯手贏得了 1986 年度的世界冠軍。同年,Hans Joachim Stuck 同樣駕駛著 962,在競爭激烈的德國著名賽事 ADAC 伍爾特超級杯(ADAC Würth Supercup)中斬獲冠軍頭銜。這項賽事的跑車原型車 C 組在那一年首次成立,參與角逐的 Hans Joachim Stuck 利用這一機會,在比賽中測試了全新的保時捷雙離合傳動系統。因此,盡管保時捷雙離合傳動系統的重量和復雜性更大,他依然證明了這項系統在賽道上的顯著性能優勢。
測試之初,HansJoachim Stuck沿用了普通的選擋桿進行升降擋,后來才有了在方向盤上安裝兩個按鈕的想法。“Hans Joachim Stuck 一直對技術很感興趣,他從測試一款復雜的變速箱中獲得了極大的樂趣。而且他從一開始就深信這項傳動系統的性能優勢。Derek Bell 在不得不駕駛采用該變速箱的車型時則有更多抱怨,他表示自己想要的是贏得比賽,而不是在賽道上研發技術。”Rainer Wüst 記憶猶新。“每次我在路上看到一款搭載保時捷雙離合傳動系統的保時捷,都感到很幸福,因為那里面包含了‘Wüst’的成果。”Rainer Wüst 總結道。
保時捷雙離合傳動系統同樣經過了拉力賽的測試:在 1985年底,車手沃爾特·羅爾(Walter Röhrl )駕駛搭載該系統的奧迪 Sport quattro S1 出戰奧地利拉力賽 Semperit Rally,首秀即登頂。動力切換的優勢在拉力賽條件下格外突出,因為拉力賽的車輛需要頻繁換擋。
80 年代末,由于保時捷公司仍需依賴供應商支持,將保時捷雙離合傳動系統移植到量產上的計劃被暫時擱置。因此,保時捷將注意力轉到了適用量產車的帶手動換擋功能的液力變矩器自動變速箱 Tiptronic,并于 1989 年 11 月正式發布。直到 2008 年,Tiptronic 變速箱充分證明自身實力并得到持續的研發。帶變矩器的自動 Tiptronic 被應用于 986 和 993 等車型。在 21 世紀初的前期和中期,車輛的電子設備有了一定程度的發展,車載電子設備也更加成熟,因此保時捷雙離合傳動系統得以在 2008 年供 911 車系選裝。次年,這項系統成為 Panamera 車型的標配驅動架構:這是首個為數款車型標配保時捷雙離合傳動系統的車系。
如今,保時捷雙離合傳動系統代表著效率與性能的平衡。每個保時捷車系中最具運動性的車款都配備了這一系統,包括最新推出的 718 Cayman GT4 RS。一方面,保時捷雙離合傳動系統能夠成就亮眼的圈速表現;另一方面,它也確保了高效且舒適的駕駛體驗。

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