PDK
保时捷公司独创技术的变速箱
PDK(德语保时捷 Doppelkupplung)是指保时捷的双离合变速箱,由保时捷和德国政府共同研发而成,基于手动变速箱研发而来的。
1981年,保时捷成功研发出了基于双离合的首款PDK变速器。1983年,保时捷便将PDK双离合器变速箱应用于956赛车上,之后分别在1984年和1985年以962赛车在赛道上获得了成功。随着电子控制技术与液压控制组件的成熟后,保时捷已经在国内所销售的所有车型上使用了7速的PDK双离合器变速箱,全面取代Tiptronic变速箱。
保时捷PDK在方向盘上配有手动控制的换挡拨片,使驾驶者的手不需要离开方向盘就可以进行换挡操作。PDK变速箱的双离合的摩擦片是刚性连接的,双离合的效率比手动变速箱高,由于传动动力不会因为换挡而中断,所以扭矩传递的效率也高,油耗也会相应降低。
历史沿革
诞生时期
双离合变速箱的诞生,存在着两种说法。其一,双离合技术于1939年由法国人阿道夫·加尔奇(Adolphe Kégresse)首先提出,其最初期望将此技术应用于当时的雪铁龙公司Traction车型,这一时间甚至早于自动变速器的诞生。其二,德国达姆施塔特工业大学的教授Rudolph Franke于1940年发明了双离合变速箱,他曾将该变速箱置于卡车上进行试验,然而并未投入批量生产。
这两种说法均为双离合变速箱的发展历程增添了神秘色彩,也反映出该技术在汽车领域的重要地位和深远影响。随着时间的推移,双离合变速箱不断演进和改进,如今已在众多汽车品牌中得到广泛应用。
赛车时期
20世纪80年代,保时捷956和962赛车成为赛车界的明星。1982年,保时捷推出956赛车,据称专为该车设计了一款双离合自动变速箱。1983年,保时捷将PDK双离合器变速箱应用于956赛车上。然而,在1982年至1985年间,横扫勒芒耐力赛的956赛车使用的却是手动变速箱。随后的1986至1987年间,956赛车的后继车型962赛车接过前辈衣钵,连续两年拿下勒芒冠军,所使用的同样是5速手动变速箱。这段时期,双离合变速箱虽已进入人们视线,但在保时捷赛车中的应用尚处于发展阶段。
在赛车领域的发展历程中,双离合变速箱技术逐渐崭露头角。1986年,意大利蒙扎1000公里世界锦标赛上,搭载双离合变速箱的保时捷962成功夺得冠军,这是双离合变速箱技术在赛车界的首次胜利。该款变速器可视为保时捷PDK变速箱的前身。同期,与保时捷合作赛车项目的奥迪也有所动作。1985年,奥迪推出了Sport Quattro S1拉力赛车,参与B组比赛。该车的2.1升直列5缸涡轮发动机输出超过500马力,而1090kg的车重使其车速从0加速至100km/h仅需3.1秒。这款赛车采用了6速双离合变速箱,并在1987年的海拔4300米的派克峰(Pikes Peak)山道赛中一举夺冠,一举打响了名声。双离合变速箱在这些赛事中的优异表现,为其在赛车领域的广泛应用奠定了基础。
民用轿车时期
保时捷虽已掌握相关技术多年,但对于以舒适与实用为导向的市场来说,PDK使用的便利性尚未成熟。在让保时捷压箱25年后,以自动变速箱结构的Tiptronic为车主提供了序列式换档的选择。而在电子控制技术与液压控制组件成熟后,保时捷才在911小改款中正式推出7速的PDK双离合器变速箱,全面取代Tiptronic变速箱,并应用于市售产品。此后,随着技术的进一步发展,保时捷已在中国国内销售的所有车型上使用7速的PDK双离合器变速箱,全面取代了Tiptronic变速箱。2007年,民用版PDK变速箱问世,2009年首款搭载PDK双离合变速箱的民用轿车正式进入市场。
工作原理
双离合变速箱的工作原理如下:其一,存在一个离合器对应奇数挡,另一离合器对应偶数挡的情况。其二,当车辆挂入某一挡位时,另一个离合器及其对应的下一个挡位已处于预备状态,当前挡位分离后可立刻接合下一挡位,使换挡速度比一般自动变速箱乃至手动变速箱更快。
此外,虽然双离合变速箱内部构造复杂,但实际体积和重量与自动变速箱相比,并未比手动变速箱增加太多。双离合变速器的核心技术在于双离合器,即有两个离合器,一个负责奇数挡(1、3、5、7挡),另一个负责偶数挡(2、4、6挡)。可将其视为将两台手动变速器的功能合并于单一系统内,它无液力变矩器与行星齿轮组。从齿轮部分看,它类似于手动变速器,因其有同步器。然而,不同之处在于它使用“双”离合器控制与发动机动力的通断。这两台自动控制的离合器由电子控制及液压推动,可同时操控两组离合器的运作。
基本构造
双离合变速箱的内部结构与手动变速箱相似,存在三轴或两轴,轴上有主动齿轮和从动齿轮,其离合器位于前部,内部还设有换挡控制机构。它是基于手动变速箱研发的自动变速箱,比手动变速箱多了一套离合器和换挡控制机构。其中一套离合器控制奇数挡,另一套控制偶数挡。该变速器换挡速度快且传动效率高。
双离合变速箱有干式和湿式之分。干式双离合变速箱的离合器片未浸泡在变速箱油中,而湿式的则被浸泡其中。湿式双离合变速箱具有更好的散热性能,可靠性和稳定性也更佳。干式双离合变速箱的换挡速度比湿式快,但它无法与动力较强的发动机配合使用,能承受的扭矩较小,散热性能也不如湿式。
关键技术
PDK变速箱采用液压驱动的湿式减速带包,一个包裹在另一个周围。其中一个离合器连接倒车、第一、第三、第五和第七档,另一个手柄控制第二、第四和第六档。与地板上的离合器踏板不同,其电子控制的阀体会在需要时驱动正确的离合器。PDK一次仅接合一个离合器
可以将PDK想象成一个七人奥运接力赛队。当一名跑步者接近他的赛程结束时,另一名跑步者会单独加快速度并准备开始。如此,接棒能有效地立即移交,速度不会损失。就像完美滋养和保湿的运动员一样,油浸泡的湿离合器在压力下不会过热或磨损。保时捷通过发射控制避免零件损坏,将发动机旋转到高功率点,并滑动离合器,使车轮获得最大扭矩,而无需旋转车轮,其效果显著。
产品特点
产品优点
PDK变速器的优点包括减少变速箱的磨损和抗抖耐久性。
产品缺点
延伸阅读
大众DSG双离合器变速器
大众集团推出的DSG双离合器变速器是一项全新的技术。DSG即“Direct Shift Gearbox”的英文缩写,意为“双离合变速箱”。其采用双离合器的内部结构设计,将传统手动变速器自动变速器的使用功能融合一体,并综合了两者的技术优势。
在DSG双离合器变速器中,一个离合器控制着变速器中奇数挡位的齿轮组,另一个则控制偶数挡位的齿轮组。当变速器挂入1挡时,2挡齿轮组便已完成啮合。换挡时,第一个离合器断开连接,第二个离合器将之前已啮合的2挡齿轮组与发动机输出轴接合,从而换入2挡。与此同时,由第一个离合器控制的3挡齿轮组也完成啮合,等待下一个换挡指令。
这种设计使得换挡过程更加迅速、平顺,提升了车辆的动力性能和燃油经济性。同时,DSG双离合器变速器还具有结构紧凑、重量轻等优点。
宝马M-DCT双离合器变速器
宝马M部门通过与格特拉克(GETRAG)和博格华纳(BorgWarner)这两家著名变速器专业生产厂商开展全方位的技术合作,在第3代SMG(Sequential Manual Gearbox)顺序式手动变速器的基础上,开发出了最新的M-DCT(Dual Clutch Transmission)7挡双离合器变速器。
该变速器同样采用了两个离合器的内部结构设计,其中一个离合器控制变速器中奇数挡位的齿轮组,另一个则控制偶数挡位的齿轮组。在进行换挡操作前,一个离合器已预先接合变速器中下一个挡位的齿轮组。换挡时,一个离合器断开连接的同时,另一个离合器立即接入下一挡位,实现了几乎无中断的换挡操作。
此变速器专门为最高转速可达9000r/min的V8发动机而设计,展现了宝马M系部门在技术研发方面的卓越实力和创新能力。它的出现为驾驶者带来了更加流畅和高效的驾驶体验。
三菱集团——TC-SST双离合器变速箱
双离合器的结构是三菱在EVO 10代上独有的新系统采用了独特的换档控制技术。TC-SST没有使用传统的扭矩配置,而是代之以两个独立的离合器系统,一个系统用于偶数档,一个系统用于奇数档。两个离合器会在同一时间各选择一个档位。
其他定义
PDK: Personal Distribute Key,中文:用户个人分配密钥
这个加密过程就完全按照各个用户的特征来进行,由于共用网络寻址模式中数据包是按用户地址传送的,每个终端设备有一个不重复的唯一的地址码,这就给出了一个解决方法,就是用地址码来对ECM加密。在实际使用中,终端设备的地址一般是公开的,且基本不变,所以往往用和这个地址码相关联的一个数列来进行加密,因为这个数列(密钥)是由个人特征确定的,往往称为个人分配密钥(PDK)。PDK一般由CA系统设备自动产生并严格控制,在终端设备处该序列数一般由网络运营商通过CA系统提供的专用设备烧入解扰器的PROM中,不能再读出。为了能提供不同级别、不同类型的各种服务,一套CA系统往往为每个用户分配好几个PDK,来满足丰富的业务需求。
PDK自动变速箱油
PDK自动变速箱油,采用英国原液在国内分装。目前有13款产品。覆盖中国汽车市场:AT、CVT、DSG、95%以上的车型。
半导体产业
在半导体产业,PDK的全称为Process Design Kit,翻译成工艺设计套件或制程设计套件。PDK是一组描述半导体工艺细节的文件,供芯片设计EDA工具使用。客户会在投产前使用晶圆厂的PDK,确保晶圆厂能够基于客户的设计生产芯片,保证芯片的预期功能和性能,其是沟通IC设计公司、代工厂与EDA厂商的桥梁。
目录
概述
历史沿革
诞生时期
赛车时期
民用轿车时期
工作原理
基本构造
关键技术
产品特点
产品优点
产品缺点
延伸阅读
其他定义
PDK: Personal Distribute Key,中文:用户个人分配密钥
PDK自动变速箱油
半导体产业
参考资料