Czy wiesz, że Porsche stworzyło dwie skrzynie biegów jednocześnie? Manual i PDK są bliżej spokrewnione, niż mogłoby się wydawać
Siedmiobiegowa manualna skrzynia biegów to małe dzieło sztuki Porsche i ZF-a - mało kto jednak zdaje sobie sprawę z faktu, że ta konstrukcja jest blisko spokrewniona ze skrzynią PDK. Jak to wszystko działa, jakie są podobieństwa i różnice? Zobaczcie sami.
Porsche 911 generacji 991 było pierwszym modelem marki, w którym pojawiła się siedmiobiegowa skrzynia biegów. Uznano ją za jeden z największych przełomów w tym modelu. Często można spotkać opinię, że przekładnia manualna powstała przez "odchudzenie" lub uproszczenie dwusprzęgłowego PDK.
Rzeczywistość wygląda jednak zupełnie inaczej. Obie skrzynie od początku rozwijano równolegle jako element jednej rodziny konstrukcyjnej i pracowano nad nimi przez lata. Dzięki temu Porsche mogło ograniczyć koszty, zachowując jednocześnie zupełnie odmienną budowę i charakter obu przekładni.
Projekt ruszył już w 2003 roku - wtedy Porsche uznało, że skrzynia biegów może być dziełem sztuki
Prace nad nową generacją skrzyń biegów rozpoczęły się na długo przed premierą Porsche 911 generacji 991. Już w 2003 roku Porsche wspólnie z firmą ZF Friedrichshafen rozpoczęło rozwój całkowicie nowej rodziny przekładni.
Od początku zakładano powstanie dwóch wersji. Pierwszą była siedmiobiegowa przekładnia dwusprzęgłowa PDK oznaczona jako DT11. Drugą stanowiła siedmiobiegowa manualna skrzynia MT11. Tym samym między bajki można włożyć historie o tym, że manual to "okrojone" PDK.
Jedna rodzina, ale dwie różne konstrukcje. Różnice są ogromne
Porsche postawiło na modułową architekturę. Po pierwsze, celem było ograniczenie kosztów projektowania oraz późniejszej produkcji. Po drugie - uznano, że można tutaj wykorzystać wiele nowoczesnych rozwiązań.
Inżynierowie zaprojektowali wspólną platformę konstrukcyjną, ujednolicili wiele elementów oraz przygotowali produkcję w taki sposób, aby tam, gdzie było to możliwe, wykorzystywać identyczne części i oprzyrządowanie.
Nie oznaczało to jednak stworzenia dwóch niemal identycznych skrzyń. Precyzyjnie to ujmując: Niemcy stworzyli dwie różne przekładnie należące do jednej rodziny konstrukcyjnej.
Obie konstrukcje dzieliły ze sobą około 1/3 elementów. Dotyczyło to między innymi wału głównego, wału wyjściowego, mechanizmu różnicowego, części kół zębatych, wybranych synchronizatorów, łożysk oraz elementów układu smarowania. Pozostałe podzespoły opracowano już osobno dla każdej konstrukcji.
Obudowa wygląda podobnie, ale nie jest taka sama
Obie skrzynie wykorzystywały aluminiową obudowę i podobną filozofię wykonania. Nie były jednak identyczne. Każdą dostosowano do zupełnie innego układu wałków oraz sprzęgieł.
Oznacza to, że nawet zewnętrzne podobieństwo nie oznaczało możliwości prostego zamieniania elementów pomiędzy obiema przekładniami.
Skrzynię manualną w Porsche 911 i skrzynię PDK dzieli niemal wszystko
Największe różnice pojawiały się wewnątrz skrzyni. Manual korzystał z jednego wałka wejściowego, pojedynczego suchego sprzęgła oraz klasycznego mechanicznego wybieraka. Za każdą zmianę biegu odpowiadał kierowca, który przesuwał lewarek i obsługiwał sprzęgło.
PDK działało według zupełnie innej zasady. Wykorzystywało dwa współosiowe wałki wejściowe oraz dwa mokre sprzęgła sterowane przez elektrohydrauliczny układ z mechatroniką.
Jedno sprzęgło obsługiwało biegi nieparzyste, drugie parzyste. Dzięki temu kolejny bieg był przygotowany jeszcze przed zakończeniem zmiany aktualnego przełożenia. To właśnie dlatego PDK potrafi zmieniać biegi praktycznie bez przerywania przekazywania momentu obrotowego.
Manualna skrzynia biegów była dużo lżejsza
Siedmiobiegowa skrzynia manualna MT11 ważyła około 86 kg bez sprzęgła. Dla porównania PDK DT11 osiągało około 116 kg wraz z olejem oraz układem chłodzenia. Różnica sięga więc 30 kg.
Ciekawostką jest natomiast fakt, że długość wybranych przełożeń jest w zasadzie identyczna
Na pierwszy rzut oka zaskakiwać może zestopniowanie obu skrzyń. Pięć z siedmiu przełożeń miało identyczne wartości. Różnice pojawiały się jedynie na trzecim oraz siódmym biegu.
Nie wynikało to z identycznej budowy przekładni. Był to efekt wspólnych założeń projektowych oraz wykorzystania tej samej filozofii konstrukcyjnej. Porsche uznało, że podobne zestopniowanie zapewni oczekiwane osiągi niezależnie od rodzaju skrzyni biegów.
Przełożenia skrzyni biegów: Porsche MT11 i PDK DT11
| Bieg | Manual MT11 | PDK DT11 |
|---|---|---|
| 1. | 3,91 | 3,91 |
| 2. | 2,29 | 2,29 |
| 3. | 1,55 | 1,65 |
| 4. | 1,30 | 1,30 |
| 5. | 1,08 | 1,08 |
| 6. | 0,88 | 0,88 |
| 7. | 0,71 | 0,62 |
Największym wyzwaniem dla Porsche i ZF było stworzenie wybieraka. To bardzo skomplikowana konstrukcja
Dwusprzęgłowa przekładnia PDK nie stawia takich ograniczeń jak manual. Elektronika samodzielnie steruje pracą obu wałków oraz sprzęgieł. W manualu sytuacja wygląda zupełnie inaczej. Kierowca musi mieć do dyspozycji klasyczny układ H, który pozwala intuicyjnie wybierać kolejne biegi.
ZF musiało więc opracować całkowicie nową kinematykę mechanizmu wybierania przełożeń. Zadaniem układu było odpowiednie przekształcenie ruchu lewarka na ruch elementów znajdujących się wewnątrz skrzyni. Jednocześnie mechanizm musiał zachować naturalne prowadzenie lewarka mimo obecności siedmiu przełożeń.
Pojawienie się siódmego biegu rodziło jeszcze jeden problem. Podczas dynamicznej jazdy kierowca mógł przypadkowo zamiast piątego biegu wybrać siódmy
Porsche rozwiązało ten problem za pomocą opatentowanego mechanizmu blokującego. Siódmy bieg można było włączyć wyłącznie po przejściu z piątego lub szóstego przełożenia. Dzięki temu praktycznie wyeliminowano ryzyko przypadkowego wrzucenia nadbiegu podczas szybkiej jazdy.
Równie przemyślany był układ lewarka. Pierwszych sześć biegów pracowało dokładnie tak, jak w klasycznej sześciobiegowej skrzyni. Siódmy umieszczono skrajnie po prawej stronie i do przodu. Dzięki temu kierowca nie musiał zmieniać swoich nawyków podczas sportowej jazdy.
Siódmy bieg miał być "ultranadbiegiem"
Choć siedmiobiegowy manual był w momencie debiutu rozwiązaniem wyjątkowym, dodatkowe przełożenie nie służyło poprawianiu osiągów. Zarówno w manualu, jak i w PDK, Porsche 911 osiągało prędkość maksymalną na szóstym biegu.
Siódmy bieg pełnił rolę nadbiegu. Obniżał prędkość obrotową silnika podczas jazdy autostradowej, zmniejszał hałas we wnętrzu oraz ograniczał zużycie paliwa.
Co ciekawe, w przekładni PDK ostatni bieg był jeszcze dłuższy niż w manualu. Przełożenie wynosiło 0,62 wobec 0,71 w skrzyni mechanicznej, co pozwalało utrzymywać jeszcze niższe obroty silnika podczas jazdy z wysoką prędkością.
Pasjonaci twierdzą, 7-biegowa manualna skrzynia biegów w Porsche 911 była specyficzna w obcowaniu, ale powoli staje się rarytasem
Wynika to w dużej mierze ze specyficznego "feelingu" pracy skrzyni biegów. Do operowania lewarkiem trzeba się przyzwyczaić, a sama obsługa nie jest dokładnie taka sama w odczuciach, jak przy standardowych manualach.
To właśnie to, w połączeniu z poziomem skomplikowania konstrukcji sprawiło, że marka z Zuffenhausen nie stosowała szerzej tej konstrukcji, pozostawiając ją wyłącznie w prostszych i słabszych modelach.