Das PDK-Getriebe (Porsche Doppelkupplungsgetriebe) von Porsche hat das Fahrerlebnis für Sportwagen-Enthusiasten auf der ganzen Welt neu definiert. Diese fortschrittliche Doppelkupplungsgetriebetechnologie, die 2008 erstmals für den begrenzten Einbau in den 911 eingeführt wurde, revolutionierte die Gangschaltung und sorgte für blitzschnelle Schaltvorgänge und eine nahtlose Kraftübertragung.
Die Doppelkupplungs-PDK-Getriebesysteme der ersten Generation, die die besten Aspekte manueller und automatischer Getriebe kombinierten, waren sofort ein Erfolg und faszinierten die Fahrer durch ihr Ansprechverhalten und ihre Leistung.
Um die „Zeitverzögerung“ und Leistungsflussunterbrechungen zu überwinden, die mit manuellen Getriebeschaltungen einhergehen, setzte Porsche auf das „Doppelkupplungs“-PDK, um nahezu verzögerungsfreies Schalten zu ermöglichen.
Mit sieben Vorwärtsgängen und zwei Nasskupplungen ermöglichte das revolutionäre PDK, das mehrere Designmerkmale des Schaltgetriebes übernahm, dem Fahrer einen Gangwechsel innerhalb von Millisekunden. Das von einer hochentwickelten Steuereinheit verwaltete PDK ermöglichte nicht nur ein nahezu nahtloses Schalten, sondern verbesserte auch die Kraftstoffeffizienz.
In diesem Artikel befassen wir uns mit dem Porsche PDK und erforschen die Funktionsweise und die technologischen Fortschritte, die dieses Getriebe zu einem wahren Wunderwerk der Automobilindustrie gemacht haben.
Was ist das Porsche PDK-Getriebe?
Obwohl das PDK-Getriebe 2009 für straßentaugliche Porsche als Option eingeführt wurde, stammt das Konzept tatsächlich aus den 1980er Jahren. Wie so oft in Zuffenhausen wurde es aus dem Rennsport heraus geboren. Der berühmte Porsche 962 war mit einer Sechsgangversion dieses Getriebes mit „trockenen“ Kupplungen ausgestattet.
Wie der Name „Porsche-Doppelkupplungsgetriebe“ schon sagt, ist das Herzstück des PDK-Porsche eine Doppelkupplung, die während der Fahrt eine „Vorwahl“ des nächsten Gangs basierend auf verschiedenen Faktoren wie Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrer ermöglicht Eingabe und Fahrbedingungen. Im Betrieb synchronisiert das Getriebe den nächsten Gang mit dem aktuellen Gang, während der aktuelle Gang noch eingelegt ist, und sorgt so für reibungslose Gangwechsel.
Der Fahrer kann die Schaltvorgänge über Tasten oder Paddles am Lenkrad oder mit dem Schalthebel steuern. Darüber hinaus gibt es einen vollautomatischen Modus, dessen normale Schalteinstellung auf sanftes Schalten und optimale Kraftstoffeffizienz ausgerichtet ist.
Die Modi „Sport“ oder „Sport Plus“ verändern die Schaltstrategie vollständig und ermöglichen feste und blitzschnelle Schaltvorgänge in weitaus präziseren Intervallen, als dies mit dem besten Schaltgetriebe möglich ist. Die PDK-Getriebe der neuesten Generation verfügen außerdem über neue Kraftstoffsparmodi, wie zum Beispiel „Segeln“ oder die Entkopplung des Getriebes vom Motor, um den Motor im Leerlauf im Leerlauf laufen zu lassen.
Doch wie schafft das Porsche PDK das?
Verstehen, wie das PDK-Porsche-Getriebe funktioniert
Das serienmäßige PDK-Porsche-Getriebe besteht aus zwei in Öl laufenden „Nasskupplungen“, die jeweils für die Steuerung eines Gangsatzes zuständig sind. Das äußere Kupplungspaket (Nr. 1) ist mit einer Eingangswelle verzahnt, die die ungeraden Gänge 1, 3, 5 und 7 enthält, während die geradzahligen Gänge 2, 4 und 6 über eine separate, hohle Eingangswelle betrieben werden das mit dem inneren Kupplungspaket (Nr. 2) verzahnt ist. Die Eingangswelle Nr. 1 verläuft tatsächlich innerhalb der hohlen Welle Nr. 2, um Platz und Gewicht zu sparen. Der Gewichtsnachteil des modernen PDK beträgt nur 20 kg (44 lbs.) mehr als bei einem Schaltgetriebe.
In der neuesten Version ist eine 202-mm-Außenkupplung an der massiven Innenwelle befestigt, während die 153-mm-Innenkupplung mit der hohlen Außenwelle verbunden ist. Diese Doppelkupplungsanordnung ermöglicht schnelle Gangwechsel bei geringer Unterbrechung der Kraftübertragung auf die Räder.
Die vom Steuergerät bereitgestellte adaptive Intelligenz misst alle wichtigen Dynamiken des Fahrzeugs (einschließlich Gas- und Bremsweg, Beschleunigung und Verzögerung), um den nächsten geeigneten Gang zu bestimmen.
So ist beim Beschleunigen im ersten Gang die äußere Kupplung vollständig geschlossen, während in der anderen Getriebehälfte die elektrohydraulisch betätigten Schaltgabeln den zweiten Gang vorwählen.
Wenn das Steuergerät feststellt, dass es Zeit zum Schalten ist, wird ein elektronisches Signal an die Kupplungsaktuatoren gesendet, wodurch die äußere Kupplung ausgerückt und die innere Einheit eingekuppelt wird.
Im Automatikmodus ermöglicht der ausgewählte Modus (Normal, Sport, Sport Plus) dem Steuergerät, zu steuern, wie lange das PDK-Getriebe jeden Gang beibehält. Eine manuelle Überbrückung ermöglicht es dem Fahrer, die Kontrolle (über Tasten oder Paddel) zu übernehmen und den Gangwechsel zu bestimmen.
Darüber hinaus ermöglicht die adaptive intelligente Schaltfunktion des PDK es Porsche, zusätzliche „virtuelle Gänge“ für Zeiten einzuschalten, in denen keine der sieben Gänge genau richtig ist – etwa beim Kriechen durch die Stadt mit mäßiger Geschwindigkeit. Dies gilt insbesondere für die unteren drei Gänge, die weiter auseinanderliegen.
Anstatt Zahnradsätze hinzuzufügen, besteht die Lösung von Porsche darin, zwei Gänge gleichzeitig „teilweise“ einzulegen. Indem die adaptive Intelligenz dazu genutzt wird, beide Kupplungen sehr leicht einzurücken, um ausreichend Schlupf zu ermöglichen, arbeitet das Getriebe mit einem Übersetzungsverhältnis, das im Wesentlichen die Differenz zwischen den beiden eingelegten Gängen aufteilt. Sobald Strom anliegt, schaltet das Getriebe in den einen oder anderen Gang, um eine Überhitzung der Rutschkupplungen zu vermeiden.
Um eine Überhitzung zu verhindern, verwendet das PDK-Getriebe die gleiche unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit zum Kühlen der Reibscheiben der Kupplungspakete, die auch zur Steuerung des Kupplungseingriffs verwendet wird. Auch bei der Gangvorwahl werden hydraulische Kreisläufe zur Betätigung der Schaltstangen eingesetzt. Die Zahnräder befinden sich in einer separaten Kammer und werden mit herkömmlichem Getriebeöl geschmiert.
Die Fähigkeit des Porsche PDK, in weniger als 100 Millisekunden (weniger als 0,1 Sekunden) zu schalten, gepaart mit dem geringen Schlupf des Nasskupplungssystems bedeutet, dass normale Fahrwechsel reibungslos und effizient ablaufen, wodurch der CO2-Ausstoß reduziert und die Kraftstoffeffizienz sowie die Leistung verbessert werden . Im Vergleich dazu gelang es den Spezialisten des renommierten Magazins „Car and Driver“, mit dem manuellen Getriebe der gleichen Generation des legendären 911 nur in 0,3 Sekunden vom ersten in den zweiten Gang zu schalten.
Natürlich ähnelt die Architektur des PDK-Porsche stark der eines Schaltgetriebes, doch die Tatsache, dass das Getriebe dem Fahrer auch die Wahl des Automatikmodus bietet, zieht oft einen Vergleich mit dem Tiptronic-Getriebe nach sich.
Was ist der Unterschied zwischen PDK- und Tiptronic-Getrieben?
Im Gegensatz zum Porsche PDK, das eine Doppelkupplung verwendet, nutzt die Tiptronic einen Drehmomentwandler, um die Kraft vom Motor auf das Getriebe zu übertragen . Dabei verfügt es über Planetengetriebe und Kupplungen, die ein- und auskuppeln, um je nach Fahrbedingungen das passende Übersetzungsverhältnis auszuwählen.
Aufgrund der Verwendung eines Drehmomentwandlers, der das Eingangsdrehmoment vervielfacht, wird die Tiptronic häufig als „normales“ Automatikgetriebe eingestuft. Die Tiptronic bietet dem Fahrer aber auch die Möglichkeit, bei Bedarf manuell zu schalten und verbindet so den Komfort eines Automatikgetriebes mit der präzisen Steuerung manueller Schaltvorgänge.
Die manuelle Schaltfunktion der Tiptronic ermöglicht es dem Fahrer, manuell hoch- oder herunterzuschalten, indem er entweder am Lenkrad angebrachte Schaltwippen oder den Schalthebel in einer speziellen manuellen Schaltkulisse bewegt. Diese Flexibilität spricht Fahrer an, die gerne gelegentlich die manuelle Steuerung nutzen, ohne das Kupplungspedal betätigen zu müssen.
In puncto Leistung übertreffen die blitzschnellen Gangwechsel des PDK-Porsche die Tiptronic, indem sie für minimale Leistungsverluste beim Schalten sorgen und so die Gesamtleistung und Fahrdynamik steigern.
Im Gegensatz dazu bietet die Tiptronic ein entspannteres und komfortableres Fahrerlebnis. Es ermöglicht zwar manuelles Schalten, die Gangwechsel erfolgen jedoch nicht so schnell und direkt wie beim PDK-Getriebe. Bei der Entwicklung der Tiptronic stehen Laufruhe und einfache Bedienung im Vordergrund, sodass sie sich sowohl für alltägliche Fahrten als auch für Situationen eignet, in denen ein entspannteres Vorgehen gewünscht ist.
Die adaptive Intelligenz des PDK-Getriebes analysiert außerdem verschiedene Parameter, darunter Fahrereingaben und Straßenbedingungen, um Schaltmuster in Echtzeit zu optimieren. Im Vergleich dazu verbessert der Sportmodus der Tiptronic zwar die Schaltpunkte und das Ansprechverhalten, das Fehlen adaptiver Intelligenz bedeutet jedoch, dass ihm die Finesse des PDK fehlt. Es bietet jedoch ein vielseitiges Fahrerlebnis mit der Möglichkeit, bei Bedarf manuell zu schalten.
Trotz der vielen Vorteile des Porsche PDK müssen dessen Komplexität und Kosten bei der Entscheidung für einen PDK-Porsche berücksichtigt werden. Letztendlich hängt die Wahl zwischen Porsche PDK oder Tiptronic vom individuellen Fahrstil, den Vorlieben und der gewünschten Balance zwischen Leistung und Komfort ab.
Die Entwicklung des PDK-Porsche-Getriebes stellt eine bemerkenswerte Reise des technologischen Fortschritts dar. Seit seiner Einführung hat das PDK die Leistungsgrenzen kontinuierlich erweitert, indem es blitzschnelle Gangwechsel ermöglicht und das Fahrerlebnis verbessert hat. Mit jeder Iteration hat Porsche das System verfeinert und verbessert und es dadurch reaktionsschneller, effizienter und anpassungsfähiger gemacht.
Da sich die Automobilindustrie weiterentwickelt, werden PDK-Getriebe in der Zukunft von Hochleistungsfahrzeugen eine entscheidende Rolle spielen und Enthusiasten auf der ganzen Welt ein aufregendes und fesselndes Fahrerlebnis bieten.
Mit Blick auf die Zukunft investiert Porsche weiterhin in Forschung und Entwicklung, um die PDK-Technologie weiter zu verfeinern. Der Einsatz fortschrittlicher Materialien wie Leichtmetalllegierungen und Kohlenstoffverbundwerkstoffe zielt darauf ab, das Gewicht zu reduzieren und die Effizienz zu steigern. Auch die Integration mit elektrifizierten Antriebssträngen und das Potenzial für vollelektrische PDK-Getriebe eröffnen neue Möglichkeiten für zukünftige Sportwagengenerationen.
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