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Doppelkupplungsgetriebe, auch bekannt als Direktschaltgetriebe (DSG), sind eine Getriebeform für Fahrzeuge. Im englischsprachigen Raum wird das Getriebe auch als DSG bezeichnet, was dort Direct Shift Gearbox bedeutet.

Aufbau

Im Inneren eines Direktschaltgetriebes sind, wie bei konventionellen Schaltgetrieben, die Übersetzungsstufen in Form von Zahnradpaaren auf Eingangs- und Nebenwelle untergebracht. Im Unterschied zum manuellen Schaltgetriebe ist die Eingangswelle zweigeteilt. Sie besteht aus einer äußeren Hohlwelle, welche die Gänge 1, 3 und 5 sowie den Rückwärtsgang bedient, die innere Hohlwelle bedient die Gänge 2, 4 und 6. Jede Welle hat eine eigene Kupplung, also insgesamt zwei.

Die beiden, bei modernen Systemen elektronisch geregelten und hydraulisch betätigten Lamellenpakete (Kupplungen) können platzsparend ineinander gepackt werden, sodass sie auch bei quer eingebauten Motoren verwendet werden können.

Arbeitsweise

Bei einem Direktschaltgetriebe können durch den Einsatz einer Doppel-Lamellenkupplung, bei modernen Systemen in Verbindung mit elektrohydraulischer Regelung, zwei Gänge (Übersetzungen) gleichzeitig eingelegt sein. Einer ist dabei im Fahrbetrieb eingekuppelt, der andere wird bei Annäherung an den nächsten Schaltvorgang bei offener Kupplung bereits vorgewählt.

Schaltet der Fahrer nun, öffnet die Kupplung den bisher aktivierten Gang und schließt gleichzeitig die andere Kupplung, um den vorgewählten Gang einzulegen. Bei diesem Gangwechsel unter Last wird der Kraftfluss nicht unterbrochen, es ist also permanenter Vortrieb vorhanden. Manche Ingenieure sprechen von Schaltzeit Null.

Damit lässt sich die Lamellenkupplung mit modernen Getriebesteuerungen so steuern, dass vom besonders sanften Anfahren auf rutschigem Untergrund bis zur sportlichen Volllastbeschleunigung alle nur erdenklichen Anfahrsituationen bewältigt werden. Das eigentliche Schalten erfolgt blitzartig – wie auf Knopfdruck.

Effizienz

Vorteile

  • keine merkbaren Schaltpausen, dadurch bessere/schnellere und keine, durch Kraftunterbrechung bedingte, ruckende Beschleunigung
  • die Möglichkeit unterschiedliche Anfahrcharakteristiken zu realisieren
  • ein guter Wirkungsgrad gegenüber anderen, besonders gegenüber automatisierten Getrieben (geringere Verlustleistung), daraus folgt
  • mehr Radleistung (Motorleistung abzüglich Verlustleistung) und
  • ca. 3-5% Minderverbrauch (je nach Fahrweise) gegenüber einem herkömmlichem Schaltgetriebe; ein herkömmliches Automatikgetriebe mit Wandler hat einen Mehrverbrauch in mindestens der gleichen Höhe

Nachteile

  • höhere Fertigungskosten gegenüber Standard-Schaltgetrieben, wobei die Differenz durch Großserienproduktion geringer wird
  • Ausfallgefahr durch größere Anzahl von Bauteilen und elektronischer Steuerung
  • höheres Gewicht durch jeweils zwei Kupplungen, Antriebswellen, Vorgelegewellen und zusätzliche Aktuatorik
  • schlechtere Wartbarkeit/Reparaturmöglichkeit, besonders für Hobbyschrauber und freie Werkstätten

Geschichte des DSG

  • 1940: Patentierung des DSG durch den Darmstädter Prof. Dr. Franke (DBP 923402)
  • Ca. Mitte der 70er Jahre: Entwicklung und Einsatz des DSG im Porsche 962 (Gruppe C Rennwagen)
  • Ca. 2000 bis 2005: Entwicklung des DSG von VW - Dr. Ing. Wolfgang Schreiber mit dem Entwicklungspartner Borg-Warner

Fahrzeughersteller mit DSG

Porsche

Einsatz eines DSG im Gruppe-C Porsche 962 Rennwagen in den 70er Jahren. Da das DSG nicht großserientauglich war und speziell für den Rennsport entwickelt wurde, hat Porsche es nicht kommerziell vermarktet.

VW-Konzern

Der VW-Konzern ist bisher (Stand Ende 2005) der einzige Fahrzeughersteller, der DSG für Serienfahrzeuge anbietet und wird in der Fachpresse für die Entwicklung überaus positiv erwähnt.

Beteiligt an der Entwicklung ca. vom Jahr 2000 bis 2005 waren und für die Herstellung zuständig sind u.a. BorgWarner (Lamellenkupplungen & Hydraulik) und Temic (Getriebesteuerung). Zusammengebaut wird das DSG im VW-Getriebewerk in Kassel, wo für die Produktionsanlagen 150 Millionen Euro investiert wurde und bis zu 1000 DSG/Tag gefertigt werden können.

Verfügbare Fahrzeuge des VW-Konzerns mit DSG:

Besonderheiten:

  • Nasslaufende Kupplungen aufgrund des mit 320 Nm hohen Drehmoments des VW Golf R32, wofür es zuerst entwickelt wurde.
  • TipTronic (zwei Schaltwippen hinter dem Lenkrad), die auch Fehlbedienung des Fahrers verhindert, z.B. Herunterschalten bei hoher Drehzahl oder Einlegen des Rückwärtsgangs bei höherer Geschwindigkeit.
  • Im so genannten S–Modus sorgt ein elektronisch gesteuertes Zwischengas für einen erhöhten Eindruck von Dynamik.
  • Das DSG kostet beim Touran TDI ca. 1700 € extra (Stand 2005) und damit ungefähr genauso viel wie ein herkömmliches Automatikgetriebe mit Wandler.

Jede dieser Wellen wird beim VW-DSG über eine eigene, nasslaufende Lamellenkupplung in den Antrieb eingebunden. Es wären auch trockenlaufende Kupplungen möglich, jedoch hat man sich für VW aufgrund der geringen Platzverhältnisse und durch der beim VW Golf R32 mit 320 Nm Drehmoment verursachten hohen Wärmeentwicklung für kleine nasslaufende Kupplungen mit etwas geringerer Effizienz entschieden. Die Kupplungen laufen jedoch nicht komplett im Ölbad, wodurch sie besser als herkömmliche nasslaufende Kupplungen sind.

Quellen

  • Firma Borg-Warner (Teile des Wikiartikels)

Siehe auch

Weblinks

Getriebelehre | Kraftfahrzeugtechnik

Direct-Shift Gearbox | DSG | DSG

 

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