更快的挡位切换:PDK 历史回顾

四十年前,雷纳·邬斯特(Rainer Wüst)负责了保时捷双离合变速器(PDK)的研发工作,几十年后,这项开创性的工作在保时捷历史上留名的项目中刻下了自己的印记。

当被问到这个成功的故事是怎么开始的,邬斯特笑了,几乎是带着歉意的举起手:“好吧,非常受重视而且任务艰巨,而我,一个新员工,压力山大。但同时这也意味着是一个了不起的机会,现在回过头看,真是一个伟大的故事。” 自 1971 年起邬斯特担任了保时捷变速箱测试工程师,十年后,还不到 35 岁的他就成为了技术主管,负责开发动力换挡的保时捷双离合器变速箱(PDK)。

Rainer Wüst, 2022, Porsche AG
A good 40 years ago, Rainer Wüst began a journey that today makes travelling easier for millions of drivers.

这是四十多年前的事了,当邬斯特回忆起汽车开发的开创性创新成果转化为现实时,他摇了摇头。“我们的想法是将两种变速箱的优势结合起来,让手动变速箱的效率优势与自动变速箱的性能潜力相结合,而后者当时仍然有很多缺点,这对我们这样规模不大的部门来说是一个巨大的挑战。也许是我们的天真帮助了我们,但毫无疑问的是,我们在应对挑战时的务实态度以及我们对这门学科的热情成就了我们。”

来自保时捷的变速箱专业知识

保时捷已经拥有了所有与变速箱相关的专业知识,保时捷同步器的开发推动了传动部门向前发展。现在邬斯特拥有一个强大的跨学科团队,他们非常积极地接受开发双离合器变速箱的挑战。他们准备好了,但是时机对吗?

今天,邬斯特当然已经有了答案,但是我们要说到,四十年前,邬斯特发现了传奇工程师 Imre Szodfridt 的一个旧变速箱原型正在仓库中积灰。早在二十世纪六十年代,他就已经向当时的保时捷研发负责人费迪南德·皮耶希(Ferdinand Piëch)提出了双离合器系统的构想。“Szodfridt 是个天才,他的前期工作帮到了我们。”邬斯特回忆道,在二十世纪八十年代初没有强大的电控设备,也没有可用于量产的车用液压阀,“我们从仓库中拿到了 Szodfridt 的变速器,它是用气动阀进行工作的,我们将其转换到液压阀驱动。这是一项从头开始的复杂的开创性工作,但是他的成果已经达到了试制的水准。”

944 Turbo, 2022, Porsche AG
Shifting back is done towards the front. Jacky Ickx initiated this development because the forces push forward when braking anyway.
PDK display in the cockpit of the 944 Turbo, 2022, Porsche AG
A rare sight: the PDK display in the cockpit of the 944 Turbo.
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邬斯特站在一台 944 Turbo 旁边,车里搭载了在上世纪八十年代测试成功的创新变速箱,这台历史悠久的跑车在中控区域有着一个 PDK 的选挡杆:它的前面是一个负号,表示你向前推动的时候是降挡,在它的后面是一个加号,表示你向后拉动是升挡。这是一个了不起的发展,因为 PDK 的齿轮箱中有两套变速器,每个分变速器都有自己独立的离合器,而且在任何时候只会有一个离合器接合,所以下一个挡可以先与另一组变速器啮合。因此,换挡操作只需要在分离一个离合器的同时接合另一个离合器。

944 Turbo with PDK, 2022, Porsche AG
A timelessly beautiful rear end - and a transmission that was ahead of its time.

然而对邬斯特和他的团队来说,在保时捷 944 Turbo 上的测试只是成功的一半,当时他的上级开发主管 Helmuth Bott 坚信所有能在赛车运动中测试的内容都应该在赛道上进行。

Rainer Wüst, 2022, Porsche AG
Rainer Wüst's enthusiasm for the development work 40 years ago is still evident today.

因此,他们决定将新开发的 PDK 植入保时捷 956 赛车中进行功能测试。对技术充满兴趣的车手们立即认识到这项开发极具潜力。“我们能够在不中断发动机牵引力的情况下换挡,并拥有更快的速度。” Hans-Joachim Stuck 回忆道,他还建议邬斯特把换挡功能安装在方向盘上,“在全油门换挡时,能把手放在方向盘上从一开始就是个好主意。”

PDK 的优势

很重要的一点是,在转向时当驾驶者抵御横向加速度时,你不需要去伸手抓换挡杆;由于动力输出不曾间断,赛车能够以更快的速度行驶,在直道末端获得更高的车速。PDK 还有其他优点,邬斯特回忆道:“Jacky Ickx 很快就学会了在转弯时用左脚刹车,用右脚来踩油门以保持涡轮压力,这让他的出弯速度大大加快了。” 车手也不会再挂错挡位,并能够在弯道前更晚刹车,因为 PDK 的降挡能力也很棒。

“但也有一个问题,” 邬斯特指出。在每一次换挡过程中,PDK 就会给赛车一个向前的冲击力。这套系统的离合器控制还不完善,齿轮传动比之间的转换会伴随着剧烈的顿挫。邬斯特和他的团队利用每一次换挡时的冲击力推动车辆前进。因此,在量产车中让驾乘人员感到不安定的东西在赛车上是受欢迎的,这会让车速更快。“然而这些冲击给变速箱和传动轴带来了巨大的压力,有几次,溢出的扭矩让我们的零件飞了一地,我晚上坐在家里,几乎要放弃了。” 邬斯特回忆道。

然后,他们减少了传动系统的惯性,事情回到了正轨。Stuck 测试了新开发的 962 赛车,这是结合了 PDK 的第一款赛车,并在 1986 年与 Derek Bell 在蒙扎 360 公里赛上初尝胜利果实,并在同年赢下了世界原型跑车锦标赛(World Sports-Prototype Championship)。

962 C with PDK, 2022, Porsche AG
来自八十年代的成功保证:实装 PDK 变速箱的壳牌邓禄普保时捷 962 C 赛车

PDK 在拉力赛场也取得了成功,沃尔特·罗尔驾驶搭载 PDK 的奥迪 Sport-Quattro S1 在 1985 年底的 Semperit-Rallye 拉力赛中首战即首胜,在拉力赛中,挡位的变化特别频繁,所以能在全功率下换挡就变得优势尤其明显。然而,在赛场上的成功并没有带来在量产车上的突破。时机未到。“我们至少领先了当时 20 年。”邬斯特说到。随着电磁阀和相关设备的发展,它还没先进到可以量产的程度,所以布置湿式双离合器变速箱的条件还没达成。

PDK 的突破

上述情况直到二十一世纪才有所转变,当时领导大众汽车公司的费迪南德·皮耶希对 PDK 产生了极大的兴趣,并借助现已完善的技术帮助它取得了突破。“皮耶希从来不会忘记任何事情。” 邬斯特表示,二十年前,也就是上世纪八十年代初,他曾向皮耶希汇报过 PDK 的工作。

962 C with PDK, 2022, Porsche AG
在壳牌邓禄普保时捷 962 C 上的 PDK 印记,“这里有我的一部分” 邬斯特表示。

2008 年,保时捷推出了 PDK 作为 911 车型系列的可选配置。一年后,PDK 作为 Panamera 车型系列的标准配备,由此,Panamera 成为了第一款标配 PDK 的保时捷。

对邬斯特来说这是一次迟到的成功,在此期间,他成功晋升为底盘开发主管。“PDK 项目绝对是我在保时捷工作的 38 年里的亮点。很多项目都各有千秋,但最好的一个就是它,” 站在壳牌邓禄普涂装的保时捷 962 C 赛车旁的邬斯特有些激动,“很多时候,你的工作最后会被扔进回收站,我能感觉到它会一直存在下去,这让我倍感骄傲。当我如今看到路上装有 PDK 的车时,属于我的那部分就在车里。这真是一次了不起的开发。”

信息

原文初刊于保时捷经典车杂志《Porsche Klassik》第 23 期。

文:Frieder Pfeiffer       

图:Heiko Simayer

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