Porsche mất 50 năm để hoàn thiện hộp số PDK

Mới đây, Porsche đã chia sẻ hành trình dài về sự phát triển của hộp số ly hợp kép PDK và cách nó bắt đầu. PDK là một hộp số vừa mang đặc điểm của cả hộp số sàn và hộp số tự động. Người đầu tiên đưa ra ý tưởng này là một kỹ sư tên Imre Szodfridt. Ông đã trình bày với Ferdinand Piech, Trưởng bộ phận Phát triển của Porsche lúc ấy, và tìm cách chế tạo loại hộp số này nhưng lại bị hạn chế bởi công nghệ thời bấy giờ. Do đó, phải đến một thế hệ khác với sự xuất hiện của kỹ sư Rainer Wust, ý tường này mới được tiếp tục.

 

Wust nhớ lại: "Szodfridt là một người rất thông minh, vì vậy đề án sơ bộ này của ông đã giúp ích rất nhiều cho chúng tôi."

 

Wust bắt đầu làm việc tại Porsche ở vị trí kỹ sư thử nghiệm hộp số vào năm 1971. Sau 10 năm làm công việc này, khi chỉ mới 35 tuổi, ông trở thành giám đốc kỹ thuật chịu trách nhiệm phát triển hộp số ly hợp kép PDK của Porsche.

"Quyền lực càng cao, trách nhiệm càng nhiều. Và với một người trẻ như tôi, dù có khá nhiều áp lực nhưng đây cũng là một cơ hội hiếm có để tạo nên một câu chuyện thực sự to lớn," Wust cho biết.

Điều đầu tiên ông làm là gom toàn bộ hộp số của Szodfridt ra khỏi kho công nghệ. Wust cho biết: "Sau khi lấy hộp số của Szodfridt từ nơi lưu trữ và nghiên cứu với các van khí nén, chúng tôi quyết định chuyển sang dạng thủy lực. Để có được phiên bản trước khi đưa vào sản xuất hàng loạt là một quá trình vô cùng phức tạp ngay từ những bước đầu tiên."

 

Bước tiếp theo là lắp nó vào một chiếc ô tô, và chiếc 944 Turbo đã được chọn. Dù sau đó mẫu 944 dần lỗi thời do sự thành công của Porsche 911, nhưng PDK vẫn tiếp tục phát triển.

Được kết hợp tinh xảo trong 944 Turbo với thiết kế cần số đơn giản gồm một dấu trừ ở trên và dấu cộng ở dưới. Qua hình ảnh (ở trên), có thể thấy những dấu hiệu đầu tiên về một hệ thống mà cuối cùng sẽ trở thành mặc định trên hầu hết các mẫu xe Porsche trong tương lai.

Hộp số PDK ngày nay có thiết kế đơn giản. Các bộ số lẻ và số chẵn được chia giữa hai hộp số phụ, mỗi hộp số đều có ly hợp riêng và chỉ có một ly hợp hoạt động tại một thời điểm, trong khi bộ ly hợp kia đã được gán số mới và sẵn sàng hoạt động. Cấp số được thay đổi đơn giản bằng cách đóng ly hợp đang hoạt động đồng thời mở ly hợp đã hoạt động trước đó.

 

Tuy nhiên, 944 Turbo mới chỉ là bước đầu tiên. Cũng như nhiều thứ khác của Porsche, nó cần phải được chứng minh trước tiên trên đường đua. Vào thời điểm đó, Trưởng bộ phận Phát triển của Porsche là Helmuth Bott, đã quyết định đưa PDK vào đường đua, vì vậy PDK đã được trang bị vào mẫu xe đua 956 với sự thích thú của nhiều tay lái.

Theo Wust, Hans-Joachim Stuck là người đưa ra ý tưởng đặt lẫy chuyển số trên vô lăng, đề xuất mang tính đột phá này sau đó đã trở thành hiện thực. Hans-Joachim Stuck nhớ lại: "Chúng tôi có thể sang số và điều khiển nhanh hơn nhiều mà không làm gián đoạn quá trình truyền động của động cơ. Hay có thể giữ tay lái khi chuyển số ở mức ga hết cỡ và có được trải nghiệm lái phấn khích ngay từ ban đầu."

Những lợi thế của lẫy chuyển số ở các cuộc đua rất lớn. Người lái xe không còn phải rời tay khỏi vô lăng trong quá trình tăng tốc ngang mạnh khi vào cua. Do không bị gián đoạn, các xe sẽ đạt được tốc độ tối đa cao hơn khi lao thẳng.

Wust kể lại: "Tay đua Jacky Ickx đã nhanh chóng học cách phanh bằng chân trái khi vào cua và tăng tốc bằng chân phải để giữ cho bộ tăng áp tiếp tục hoạt động. Cách này khiến chiếc xe nhanh hơn đáng kể khi ra khỏi cua. Ngoài ra, xe cũng không còn khả năng bị trượt số, và người lái có thể phanh chậm trước khi vào cua vì PDK có thể hạ số tốt."

 

Dù có nhiều ưu điểm nhưng mỗi lần người lái chuyển số, họ sẽ bị giật mạnh ở phía sau, điều này thường xảy ra ở những chiếc ô tô đời đầu với hộp số ly hợp tự động và lẫy chuyển số. Wust nói: "Những cú giật này gây áp lực lớn đến toàn bộ hộp số và trục truyền động. Ở một vài trường hợp, lượng mô-men xoắn dư thừa đã khiến mọi thứ bị đảo lộn trong khoang lái, điều đó khiến tôi ngồi ở nhà vào mỗi tối và gần như muốn bỏ cuộc."

Quay trở lại bảng vẽ, đội ngũ của Wust đã cố gắng giảm quán tính của bộ truyền động và đưa nó vào một chiếc 962. Lần này PDK thực sự được ứng dụng trong một loạt giải đua và giành chiến thắng đầu tiên vào năm 1986 với tay đua Derek Bell tại Monza, sau đó chiến thắng tại giải vô địch World Sports-Prototype Championship 1986. Trước đó một năm, PDK cũng được trang bị trên chiếc xe đua Audi Sport-Quattro S1 do Walter Rohrl điều khiển.

"Chúng tôi đã đi trước thời đại ít nhất 20 năm," Wust chia sẻ. Cùng với sự phát triển của các loại van và thiết bị điện tử, vốn chưa đủ tiên tiến để sản xuất hàng loạt, các điều kiện vẫn chưa có sẵn để phát triển bộ ly hợp ướt cần thiết. Sự thay đổi đặc biệt đã xảy ra vào đầu những năm 2000 khi Ferdinand Piech tạo được sức ảnh hưởng lớn. Đến giờ, ông ấy đã là Chủ tịch Volkswagen và có nhiều quyền lực hơn.

Đến năm 2008, PDK đã là một tùy chọn trên 911, và một năm sau, nó xuất hiện như một biến thể của Panamera. Theo thời gian, PDK sẽ trở thành tiêu chuẩn, ngày càng được ứng dụng rộng rãi và gần như làm lu mờ hộp số sàn của Porsche.