Kebanyakan pengemudi menganggap memilih mobil sebagai salah satu pilihan. Anda dapat menggunakan pedal kopling dan roda gigi atau membiarkan mesin otomatis melakukan pekerjaan berat dengan konverter torsi dan roda gigi planetary. Namun, ada juga jalan tengahnya. Ini sering disebut tongkat semi-otomatis, manual otomatis, atau tanpa kopling. Istilah teknisnya adalah transmisi kopling ganda.
Tim balap telah menggunakan transmisi manual sekuensial selama bertahun-tahun. Dengan mobil yang tersedia secara komersial? Ini lebih baru. Industri mendefinisikan segmen ini dengan satu model spesifik: Transmisi Pergeseran Langsung (DCT). Kami melihat cara kerja mesin-mesin ini, perbandingannya dengan mesin otomatis dan manual tradisional, dan mengapa beberapa ahli mengatakan ini adalah masa depan peralihan.
Lakukan atau biarkan saja
DCT secara efektif berfungsi sebagai dua transmisi manual yang ditumpuk di rumah yang sama. Untuk memahami pentingnya hal ini, kita perlu mengingat cara kerja manual standar. Tekan kopling. Hal ini dapat menyebabkan mesin terlepas dari transmisi sehingga memutus tenaga. Gerakkan tuas untuk menggeser roda gigi ke ukuran gigi berikutnya. Sinkronisasi mengaktifkan roda gigi dan berhenti menggiling. Lepaskan kopling. Listrik telah pulih.
Hal ini menciptakan kesenjangan. Matikan daya dan hidupkan kembali. Kebingungan ini dapat menimbulkan “beban kejut”. Pengemudi profesional dapat menjatuhkan penumpang saat berganti pakaian.
Pengaturan kopling ganda menggunakan dua kopling tetapi tidak memerlukan pedal. Seperti pada mobil biasa, elektronik dan hidraulik yang rumit mengontrol kopling, tetapi kopling beroperasi secara independen. Satu kopling menangani gigi ganjil (1, 3, 5 dan mundur). Yang kedua mengontrol gigi genap: ke-2, ke-4 dan ke-6.
Konfigurasi ini memungkinkan perpindahan gigi tanpa mengganggu penyaluran tenaga ke transmisi. Itu terjadi secara berurutan.
Poros penggerak kopling ganda
Proyek ini didasarkan pada dua sumbu konsentris. Poros luar menggunakan roda gigi genap. Poros bagian dalam menggunakan jumlah roda gigi ganjil. Mereka berputar secara mandiri.
Saat Anda mengaktifkan gigi ketiga, tenaga mesin mengalir melalui kopling pertama ke poros bernomor ganjil. Namun kopling kedua sudah memilih gigi ke-4. Roda gigi sudah terpasang. Sinkronisasi berfungsi. Yang Anda butuhkan hanyalah torsi.
Ketika mobil melewati titik pertukaran, elektronik menutup kopling kedua dan membuka kopling pertama. Tenaga segera ditransfer dari poros ganjil ke poros genap. Tidak ada kesenjangan. Tidak ada kejutan.
Itu sebabnya DCT terasa lebih cepat. Menghilangkan gangguan torsi yang umum terjadi pada manual tradisional. Tapi ini bukan hanya tentang kecepatan. Ini semua tentang efisiensi. Berbeda dengan kopling fluida pada konverter torsi otomatis, kopling ini memiliki sambungan mekanis langsung. Manfaatkan efisiensi pengoperasian manual dan kenyamanan otomatisasi.
Namun, ini bukannya tanpa keunikannya. Sistem hidrolik mungkin terasa tidak stabil pada kecepatan rendah. Mengaktifkan kopling memerlukan timing yang tepat. Jika perangkat lunaknya ragu-ragu, Anda akan merasakannya. Ini adalah kompromi. Menggantikan sambungan mekanis murni batang dengan sirkuit hidraulik ganda yang kompleks.
Hasilnya adalah transmisi yang berpindah dengan sangat cepat dan dengan efisiensi yang nyaris brutal. Ini adalah kompromi antara keterlibatan dan kenyamanan pengemudi. Apakah kerumitan perawatannya sepadan atau tidak, merupakan pertanyaan besar bagi pembeli saat ini.
Deskripsi arsitektur kopling ganda
Panduan standarnya sederhana. Ini adalah poros input. Angkat pedal, keluarkan persneling, pindahkan dan pasang kembali. Bentuknya linier. Ini seperti yang diharapkan. Ini juga sangat lambat.
Transmisi kopling ganda (DCT) menipu proses ini dengan membagi beban. Ia menggunakan dua poros konsentris, bukan satu set roda gigi.
Anggap saja seperti boneka Matryoshka Rusia. Poros luarnya berlubang. Ada poros bagian dalam yang tetap di dalamnya. Ini berputar secara independen dan dikendalikan oleh kopling terpisah.
Pembagian perannya istimewa. Poros berongga bagian luar menangani roda gigi genap, yaitu gigi ke-2 dan ke-4. Poros padat bagian dalam memiliki roda gigi ganjil (ke-1, ke-3, dan ke-5).
Rahasianya bukan hanya pada peralatannya. Kontrol kopling independen.
Pengaturan ini memungkinkan satu kopling menggunakan satu set gigi sementara kopling lainnya memilih gigi berikutnya terlebih dahulu. Saat Anda mengganti gigi, peran kopling berpindah hampir seketika. Tidak ada kehilangan daya. Tidak ada penundaan. Ini hanya mentransfer torsi dengan mulus.
Manual tradisional tidak dapat mereproduksi hal ini. Plat koplingnya hanya ada satu. Anda harus menghapus semuanya untuk mengganti persneling. DCT menjaga separuh transmisi tetap berjalan sementara separuh lainnya bersiap untuk fase berikutnya. Itu sebabnya perubahannya terasa seperti kilat. Catu daya terus menerus. Tidak ada gangguan.
Mekanisme di balik perubahan
Karena transmisi kopling ganda (DCT) memiliki DNA yang sama dengan transmisi otomatis tradisional, Anda mungkin berpikir bahwa konverter torsi diperlukan untuk menjembatani kesenjangan antara mesin dan transmisi. Ini tidak benar. Hilang sudah konektor hidrolik besar.
Sebaliknya, transmisi kopling ganda modern mengandalkan kopling multi-pelat basah.
Bayangkan kopling “basah” seperti sandwich yang direndam dalam minyak. Pelat gesekan direndam dalam pelumas dan memiliki dua fungsi penting: mengurangi gesekan dan, yang lebih penting, mengendalikan panas hebat yang dihasilkan selama perpindahan gigi. Manajemen termal ini memungkinkan unit-unit ini menangani torsi brutal mesin berperforma tinggi tanpa meleleh menjadi terak.
Meskipun beberapa insinyur telah mengutak-atik pengaturan kopling kering untuk sistem DCT (meniru pelat transmisi manual yang sederhana), semua mobil produksi saat ini yang mengikuti arsitektur DCT menggunakan kopling basah.
Ini adalah formula yang terbukti. Anda mungkin pernah melihat teknik ini sebelumnya hanya dengan dua roda. Banyak sepeda motor berperforma tinggi menggunakan kopling cakram tunggal karena alasan yang sama: sesak dan pembuangan panas. Perbedaannya terletak pada skalanya. Versi otomatis dirancang untuk tahan terhadap penggunaan ekstrem, mengganti gigi dalam milidetik sambil menjaga drivetrain tetap dingin selama perjalanan sehari-hari atau rute akhir pekan.
Pemilihan model ini bukan hanya untuk pendinginan. Ini masalah presisi. Kopling basah menghasilkan pengikatan yang mulus pada kecepatan rendah dan mengurangi getaran yang mengganggu upaya DCT awal. Bagi pengemudi, ini berarti mobil terasa lebih seperti perangkat yang disempurnakan dibandingkan robot yang mencoba meniru manusia.
Kenapa basah? Masalah panas
Alasan utama desain basah adalah fisika sederhana. Transmisi kopling ganda mengubah gigi dengan mengaktifkan dan melepaskan kopling saat mesin terhubung ke roda. Hal ini menciptakan gesekan.
Kopling kering menghilangkan panas ke udara, mirip dengan manual Honda Civic biasa. Hal ini sangat ringan. mereka sangat efektif. Namun mobil ini tidak dapat menangani lalu lintas yang sulit dan berhenti terus-menerus tanpa mengalami panas berlebih.
Kopling basah mengatasi masalah ini dengan menggunakan cairan transmisi sebagai cairan pendingin. Cairan bersirkulasi di sekitar pelat, menyerap panas dan memindahkannya ke pendingin. Hal ini memungkinkan DCT untuk:
- Mendukung beban torsi yang lebih tinggi
- Bertahan lebih lama tanpa lelah
- Mencapai kondisi stabil dari berhenti.
Ini adalah trade-off. Anda kehilangan sebagian efisiensi karena ketahanan terhadap cairan, namun Anda memperoleh daya tahan dan kehalusan. Untuk mobil bertenaga, ini adalah kesepakatan yang dapat Anda terima tanpa ragu-ragu.
Dampak dunia nyata
Jadi mengapa ini penting bagi Anda?
Pasalnya, kopling multi-pelat basah menjadi rahasia transmisi kopling ganda yang cocok untuk berkendara sehari-hari. Sistem kopling ganda awal, seperti mesin Ford Powershift generasi pertama dan kopling kering DSG Volkswagen, terkenal sering mengalami kegagalan. Rasanya murah. Ini sering rusak.
Lain ceritanya dengan kopling basah. Hal ini memungkinkan pabrikan seperti Porsche, Audi dan BMW untuk melengkapi mesin penggerak roda belakang bertenaga tinggi mereka dengan DCT. Misalnya, Porsche PDK jelas merupakan standar emas. Ia menggunakan kopling basah untuk menangani torsi besar dari 911 flat-six dan perpindahan gigi sangat cepat hingga hampir tidak terlihat. ini
Mekanisme bergabung dan keluar
Sama seperti sumber kehidupan konverter torsi, sumber kehidupan kopling multi-pelat basah adalah tekanan hidrolik. Namun di dalam piston kopling, cairan ini memegang peranan khusus. Ketika sistem diaktifkan, tekanan terbentuk di dalam piston. Gaya ini menekan pegas koil dan menekannya. Pegas membengkokkan dan memaksa tumpukan pelat kopling dan pelat gesekan terhadap pelat tekanan stasioner.
Di sinilah logam dan matematika bertemu. Pelat gesek bukan sekedar pelat datar. Gigi bagian dalam dirancang untuk mengenai alur drum kopling. Jika geometrinya salah, transmisi akan berhenti. Drum berada di ujung lain rakitan dan terhubung langsung ke gearbox. Fungsinya sederhana: mentransfer tenaga untuk memutar roda gigi. Audi tidak hanya menyertakan pegas pada model kopling gandanya. Saya menggunakan kombinasi pegas koil kecil dan pegas diafragma besar. Mengapa? Ia dapat menahan torsi tinggi tanpa meleleh atau tergelincir.
Pengunduran diri adalah kebalikannya. Kurangi tekanan cairan. Musim semi itu menenangkan. Paket kopling kehilangan kekuatan penjepitnya. Listrik berhenti. Ini sangat indah. Ini sangat cepat. Tapi bisakah itu dipercaya? Kami akan segera mengetahuinya.
Menjadi semakin jelas mengapa DCT secara teknis merupakan manual otomatis. Ini pada dasarnya adalah shifter biasa. Ini memiliki poros masukan, poros penghitung, roda gigi, sinkronisasi dan kopling. Satu-satunya hal yang hilang adalah pedal kaki. Komputer, katup solenoid, dan sistem hidrolik menangani pengangkatan berat. Namun, Anda dapat mengambil keputusan. Dayung, tombol, atau tuas itu sendiri memberi tahu komputer kapan harus mengganti persneling.
Kemenangan sesungguhnya di sini adalah perasaan berkendara.
Kecepatan gigi dan kontrol pengemudi
Pergeseran ke atas membutuhkan waktu sekitar 8 milidetik. Ini masih pagi. Banyak pengemudi yang bersumpah ia memiliki akselerasi paling dinamis saat ini. Itu juga berjalan sangat lancar. Anda tidak akan mengalami akselerasi keras atau guncangan perpindahan seperti biasa pada transmisi manual tradisional dan beberapa transmisi otomatis konverter torsi.
Pilihanmu? Anda memilih.
DCT memberikan kebebasan kepada pengemudi untuk memilih apakah akan mengontrol persneling atau membiarkan komputer melakukan semua pekerjaan.
Mengapa tidak mencoba mencari sendiri perangkatnya? Semoga beruntung. Apakah Anda menginginkan komputer yang dapat mengambil keputusan untuk Anda? Ia dapat melakukannya dengan lebih baik dan lebih cepat daripada kebanyakan tangan manusia.
Efisiensi bahan bakar dan realitas pasar
Penghematan bahan bakar menghasilkan angka yang menarik. Aliran tenaga dari mesin ke roda tidak terhalang selama pergantian gigi, sehingga sangat meningkatkan efisiensi. Para ahli berpendapat bahwa DCT 6 kecepatan menawarkan peningkatan efisiensi bahan bakar relatif 10% dibandingkan transmisi otomatis 5 kecepatan konvensional. Untuk mobil berperforma tinggi, ini merupakan keuntungan besar.
Produsen sedang mengerjakan teknologi DCT, namun tidak semua secara aktif mengerjakannya. Mengubah jalur produksi untuk menangani perangkat rumit ini membutuhkan biaya yang mahal. Biaya tambahan dapat menaikkan harga jual, yang mungkin membuat takut pembeli dengan anggaran terbatas yang hanya menginginkan transportasi yang andal.
Opsi CVT
Produsen mobil lain juga banyak berinvestasi pada berbagai teknologi. Transmisi variabel kontinu (CVT) menjadi pesaing utama. Sesuaikan rasio roda gigi secara terus menerus dengan sistem katrol dan sabuk atau rantai. Tidak ada langkah yang jelas. Akselerasi sangat halus.
CVT mengurangi guncangan perpindahan gigi dan secara signifikan meningkatkan efisiensi bahan bakar. Namun, ada satu kelemahan besar. Ini tidak dapat memenuhi tuntutan torsi tinggi dari alat berat berperforma nyata.
DCT tidak memiliki batasan ini. Mereka dirancang untuk lingkungan torsi tinggi dan daya tinggi. Di Eropa, transmisi manual terus mendominasi dalam hal kemampuan berkendara dan ekonomis, dengan prediksi bahwa transmisi kopling ganda akan menguasai 25% pasar. Sebaliknya, pada tahun 2012, hanya sekitar satu persen mobil yang diproduksi di Eropa Barat yang diharapkan memiliki CVT.
Banyak hal berubah. Kami telah melihat mekanisme dan kekuatan pasar. Selanjutnya, kita melihat kembali sejarah DCT dan menatap masa depan.
Adolphe Kégresse lebih dari sekedar mengutak-atik persneling. Dialah insinyur yang menemukan transmisi kopling ganda. Anda mungkin paling mengenalnya dari Halftrack, mobil hybrid aneh dengan permukaan karet tak berujung. Bentuknya seperti tank tetapi bergerak seperti kapal. Kégresse menggunakan truk ini untuk menaklukkan medan off-road. Pada tahun 1939 dia mendapat ide baru. Ia ingin membuat transmisi kopling ganda untuk mobil “Traction” Citroën yang legendaris. Politik bisnis menghalanginya. Proyek itu mati di sana.
Beberapa dekade kemudian, konsep tersebut belum hilang. Audi dan Porsche melihat potensi tersebut. Mereka pertama kali mulai menggunakannya di mobil balap.
Keunggulan Porsche PDK
Porsche Dual Clutch (atau PDK) adalah singkatan dari nama yang tertera di brosur. Awalnya itu adalah pemindah dayung semi-otomatis. Dirancang untuk kecepatan, bukan kenyamanan. Mobil balap 956 dan 962C dilengkapi dengan teknologi ini.
Pada tahun 1986, 962 mengambil bendera kotak-kotak di Kejuaraan Dunia Prototipe Olahraga 1000km Monza. Ini merupakan kemenangan pertama bagi mobil yang dilengkapi PDK. Ini lebih dari sekedar piala. Hal ini menunjukkan konsep kopling ganda juga bekerja di bawah tekanan.
Kemenangan Puncak Audi Pikes
Audi juga punya momennya sendiri. Pada tahun 1985, mobil reli Sport Quattro S1 mendaki Pikes Peak. Ketinggian gunung ini 4.300 meter. Ini adalah ujian berat untuk mesin apa pun. Mobil ini menggunakan transmisi kopling ganda untuk menang.
Ada dua produsen. Dua era yang berbeda. Namun, teknologi intinya tetap sama.
Dari truk ke jalan
Komersialisasi teknologi ini sulit dilakukan. Sampai saat ini, hal ini tidak mungkin dilakukan pada mobil sehari-hari. Volkswagen telah membuat operasinya lebih efisien. Mereka melisensikan teknologi DualTronic BorgWarner. Hal ini membuat peralatan tersebut cukup terjangkau dan dapat diandalkan untuk digunakan di jalan raya.
Jika Anda melihat mobil Eropa dengan DCT, Anda akan melihat daftarnya cukup panjang. Volkswagen Beetle memilikinya. Hal yang sama berlaku untuk golf. Itu juga menggunakan Touran dan Jetta. Audi memasang ini pada model TT dan A3-nya. Skoda melengkapi Octavia. Seat tidak melupakan Altea, Toledo dan Leon.
Perubahan itu terjadi secara diam-diam. Anda tidak perlu menjadi seorang mekanik untuk memperhatikan hal ini. Konversi lebih cepat. Lebih halus. Kesenjangan antara teknologi balap dan perjalanan sehari-hari semakin menipis. Tapi apa desain di baliknya? Ini masih sangat rumit. Itu masih menarik. Dan itu masih terus berkembang.
Ford memasuki bidang kopling ganda
Ford tidak mundur. Pabrikan secara resmi berupaya mengembangkan teknologi kopling ganda, memanfaatkan operasinya di Eropa dan usaha patungan 50-50 dengan spesialis transmisi GETRAG-Ford. Mereka mempresentasikan prototipe tersebut di Frankfurt International Motor Show 2005. Ini adalah gearbox 6 kecepatan.
Realitas produksi tertinggal dari hype. Kendaraan generasi pertama yang dilengkapi Powershift muncul di pasar sekitar dua tahun setelah debutnya. Teknologi itu nyata. Itu hanya memperpanjang garis waktu.
Cara kerja transmisi kopling ganda
Mekanismenya lebih sederhana dari yang disarankan pemasaran. Konfigurasi kopling ganda menggunakan dua kopling terpisah. Seseorang mengontrol gigi ganjil. Yang kedua berkaitan dengan gigi genap.
Unit-unit ini beroperasi secara independen. Artinya, tidak diperlukan pedal kopling. Pergeseran yang dikoordinasikan komputer. Hasil? Pergeseran ini memakan waktu beberapa milidetik.
Bagi pengemudi, pengalamannya mulus. Akselerasinya lebih halus. Torsinya tidak terganggu saat perpindahan gigi.
Keunggulan dibandingkan perangkat otomatis tradisional
Mengapa sistem kopling ganda? Daya tarik utamanya adalah efisiensi. Transmisi ini biasanya lebih hemat bahan bakar dibandingkan transmisi otomatis tradisional. Tidak adanya kehilangan kopling fluida membantu.
Pengalaman berkendara juga ditingkatkan. Pergeseran menjadi lebih cepat dan akurat. Ini meniru operasi manual dan tidak memerlukan intervensi manual.
Apakah lebih baik dari transmisi otomatis standar? Bagi banyak orang, ya. Efisiensi bahan bakar meningkat. Itu bisa berpindah lebih cepat. Ini semacam hibrida.
Otomatis atau manual?
Secara teknis, ini adalah transmisi manual yang dikendalikan komputer. Namun, secara fungsional ini otomatis. Tidak ada pedal. Hampir tidak diperlukan input pengontrol.
Lalu apakah transmisi kopling ganda itu transmisi otomatis atau transmisi manual? Ini memiliki jalan tengah. Ini menggunakan logika pemilihan gigi manual, tetapi terjadi secara otomatis.
Dinamika berkendara
Bisakah ditangani seperti transmisi otomatis tradisional? Tidak tepat. Gearbox memerlukan kebiasaan mengemudi tertentu, tetapi komputer akan menangani persnelingnya.
Masalah dapat terjadi jika Anda mendorongnya terlalu keras atau membiarkannya terlalu lama di jalan tanpa pendinginan yang tepat. Untuk menjaga sistem tetap sehat, kita harus terus berpartisipasi dalam proses peralihan. Ini bukan tipe “atur dan lupakan” seperti konverter torsi otomatis.
“Anda masih harus memindahkan gigi agar transmisi dapat bekerja dengan baik.”
Nuansa ini penting. Ini lebih dari sekedar gearbox. Sistem ini memerlukan beberapa masukan driver.
Informasi lengkap tentang DCT
Untuk pemahaman lebih dalam tentang transmisi dan teknologi otomotif terkait, lihat sumber daya yang tercantum di bawah. Lanskapnya terus berkembang. Teknologi ini semakin matang. Taruhan awal Ford menempatkan mereka dalam persaingan.
