V 80. letih preteklega stoletja je Porsche za tekmovalne namene razvil tehnologijo, ki je bila tedaj svetovna novost, in z njo zmagal: menjalnik z dvojno sklopko (PDK). Leta 2013 se ta napredna tehnologija vrača na dirkalne steze: novi 911 GT3 je opremljen z najhitrejšim in najzmogljivejšim menjalnikom z dvojno sklopko, kar jih Porsche uporablja za svoja serijska vozila. To je skoraj 30-letno obdobje, ki se je začelo z dolgim premorom in zaključilo z neverjetnim uspehom. Odvisno od modelske serije je danes več kot tri četrtine vseh novih vozil Porsche opremljenih z menjalnikom PDK – in ta trend se še stopnjuje.
Porsche 962, ki je na dirkah nastopal od leta 1984 naprej, je s 54 zmagami in številnimi naslovi prvaka najuspešnejši dirkalnik vseh časov. Prav zanj so pri Porscheju razvili prvi menjalnik PDK, ki se je odlično izkazal na svetovnem prvenstvu na dolge proge. Za serijsko proizvodnjo se takrat niso odločili, saj elektronika in računalniki še niso bili dovolj zmogljivi, da bi izpolnili zahteve glede visoke ravni udobja, ki veljajo za cestna vozila.
2008: prvi menjalnik PDK za športne avtomobile v 911 Carreri
Z napredkom na področju krmilne elektronike je bila ob prelomu tisočletja ta težava odpravljena. Pri Porscheju so obnovili razvoj in leta 2008 v modelu 911 Carrera predstavili prvi menjalnik z dvojno sklopko za serijska športna vozila. Menjalnik PDK, ki je zamenjal klasični avtomatski menjalnik Tiptronic S, je zasnovan po meri športnih avtomobilov, saj združuje dinamiko in mehansko učinkovitost ročnega menjalnika z visoko ravnjo prestavnega in voznega udobja pri avtomatskem menjalniku. Pri menjavanju prestav je bil PDK že ob uvedbi do 60 odstotkov hitrejši od avtomatskega menjalnika, poleg tega pa je preklope izvedel brez prekinitve v prenosu pogonske sile in ob manjši porabi goriva.
Pri menjalniku PDK so prestave porazdeljene na dva menjalniška sklopa, ki sta z dvema vzporednima sklopkama povezana z motorjem. Prvi sklop predstavljajo lihe prestave in vzvratna prestava, ki jih realizira sklopka I. Sode prestave sodijo v drugi menjalniški sklop, realizira pa jih sklopka II. Posamezne prestave se tako kot pri ročnem menjalniku izbirajo s prestavnimi vilicami, ki pa so pri menjalniku PDK aktivirane na elektrohidravlični način. Prestave od 1 do 6 imajo športno karakteristiko – vozila največjo hitrost dosežejo v 6. prestavi. 7. prestava je zasnovana za varčno vožnjo, zato ima dolgo prestavno razmerje.
Odziv kupcev je bil že na začetku nadvse pozitiven. Eno leto po tem, ko je bil novi menjalnik kot dodatna oprema na voljo za 911 Carrero, so ga pri Porscheju prav tako opcijsko ponudili tudi za Boxster in Cayman. Ob svetovni premieri Panamere leta 2009 so bili vsi trije vstopni modeli že serijsko opremljeni s to inovativno tehnologijo. Menjalnik PDK ima pri vseh treh modelskih serijah enak način delovanja, je bil pa za vsako serijo razvit posebej – že zaradi različnih pogonskih konceptov.
2013: vrnitev “dirkalnega” PDK v 911 GT3
Z novim modelom 911 GT3 je Porsche zmogljivost menjalnika PDK dvignil na novo raven. Posebej za ta vrhunski dirkalnik so inženirji celoten agregat temeljito spremenili tako z vidika mehanske zasnove kot tudi z vidika krmiljenja. Tako so ustvarili menjalnik, s katerim voznik lahko izkoristi vse voznodinamične lastnosti, prevzete iz prejšnjega ročnega menjalnika, in tudi vse vozne zmogljivosti, ki jih omogoča menjalnik z dvojno sklopko. Na dirkalnih stezah lahko torej vozi tako kot s sekvenčnim menjalnikom – ampak s še večjim potencialom in čustvenim nabojem.
Prestavna strategija in odzivni čas menjalnika PDK v Porscheju 911 GT3 sta zasnovana tako, da zagotavljata maksimalne vozne zmogljivosti in se temeljito razlikujeta od strategije in časov v drugih športnih vozilih Porsche. Voznik to občuti predvsem kot “bliskovit” preklop pri ročnem prestavljanju v višjo prestavo: odzivni čas je lahko krajši od 100 milisekund. Za večjo vozno zmogljivost se to “bliskovito” prestavljanje izvede s povečanim navorom, ob vklopu nove prestave pa se dinamično prilagodi število vrtljajev motorja. Prestavni časi so pri tem v območju, ki je bilo do sedaj domena športnega avtomobilizma.
V prosti tek z obvolanskima prestavnima ročicama: izklop menjalnika PDK v Porscheju 911 GT3
Na dinamiko športnega vozila, ki ga voznik vozi tako, da dosega optimalne čase krogov, vpliva tudi sklopka. Zato je pri menjalniku PDK za 911 GT3 mogoče z obvolanskima prestavnima ročicama preklopiti v prosti tek (paddle neutral). Če voznik hkrati povleče obe obvolanski prestavni ročici, se sklopki menjalnika PDK odpreta in prenos sile med motorjem in pogonskim sklopom se prekine. Ko voznik ročici spusti, se sklopki pri izključenem sistemu PSM skleneta v delčku sekunde. Sklopki se skleneta tudi, če je sistem PSM vključen, le da manj sunkovito.
Ta funkcija ima dve bistveni prednosti. Voznik lahko po eni strani na primer s potegom obvolanskih prestavnih ročic nevtralizira vozne lastnosti, če je vozilo na mokri cesti v ovinku podkrmiljeno, in tako zagotovi dodatno stransko vodilno silo na zadnjih kolesih. Po drugi strani pa je s sunkovitim začetkom prenosa pogonske sile ob sklenitvi sklopke mogoče individualno vplivati na vozno dinamiko. Podobno kot pri klasični sklopki v kombinaciji z ročnim menjalnikom je tako mogoče pri dinamičnem vstopu v ovinek načrtno destabilizirati zadek vozila.
Prilagodljivo prestavljanje s športno karakteristiko
Menjalnik PDK tudi vozniku novega Porscheja 911 GT3 omogoča, da prestavljanje prepusti prilagodljivemu krmiljenju menjalnika. Praviloma ima menjalnik PDK v novem 911 GT3 samo dve prestavni strategiji: “Sport” in “Race Track”. Menjavanje prestav pri novem 911 GT3 tako poteka vedno izjemno hitro. Prestavljanje in prestavne točke se pri tem ravnajo glede na to, kako dinamično vozi voznik. Pri vključenem režimu “Race Track” se PDK ravna po krmilnih poljih, ki so prilagojena za vožnjo po dirkalnih stezah. Menjalnik dlje časa zadržuje izbrano prestavo in v višjo prestavo preklopi šele pri višjem številu vrtljajev motorja. Ko je izbran ta režim, je prestavni program tudi pri zmerno športni vožnji nastavljen tako, da zagotavlja maksimalne vozne zmogljivosti. Vrhunski športni avtomobil tako vedno deluje v zmogljivostno naravnanem območju; v vsakem trenutku je mogoče prenašati večjo pogonsko silo, ne da bi bilo vozniku treba prestaviti.
Prestave s kratkim prestavnim razmerjem: hitrejša vožnja po Severni zanki na Nürburgringu
Menjalnik PDK za 911 GT3 se od menjalnikov za druge Porschejeve modele razlikuje predvsem v notranji zasnovi. Lažji zobniki in zobniški sklopi optimalno prispevajo k dinamiki števila vrtljajev pri visokoturažnih motorjih. Poleg tega je menjalnik PDK zato približno dva kilograma lažji. Kratka prestavna razmerja ustvarjajo povsem novo karakteristiko. 911 GT3 največjo hitrost doseže v 7., tj. najvišji prestavi. V kombinaciji s 15 odstotkov krajšim prestavnim razmerjem na zadnji premi ima novi 911 GT3 tako v vseh prestavah bistveno krajša skupna razmerja kot modeli 911 Carrera.
Novi 911 GT3 zato s svojimi voznimi lastnostmi ponovno dosega najboljše rezultate. Menjalnik PDK odločilno vpliva predvsem na dve kategoriji: za pospešek od 0 do 100 km/h novi 911 GT3 potrebuje 3,5 sekunde, 200 km/h pa doseže v manj kot 12 sekundah. Severno zanko na Nürburgringu, ki velja za najtežjo dirkalno stezo na svetu, prevozi v manj kot 7 minutah in 30 sekundah.
