Porsche mất 50 năm để hoàn thiện hộp số PDK như thế nào?

Hộp số PDK của Porsche được coi là một trong những kiệt tác cơ khí của ngành xe hơi.

Hộp số này phổ biến đến mức chỉ cần nhắc tới Porsche thì người ta sẽ nghĩ đến hai thứ: một là chiếc 911, và hai là hộp số PDK. Trước thắc mắc của nhiều người hâm mộ thì mới đây, Porsche đã chia sẻ về quá trình nghiên cứu và phát triển của hộp số PDK.

Ý tưởng về hộp số PDK lần đầu tiên được nêu ra bởi một kỹ sư có tên Imre Szodfridt. Ngay sau đó, ông đã trình bày ý tưởng này với Ferdinand Piech – Trưởng bộ phận Phát triển của Porsche vào thời điểm đó.

Szodfridt đã tìm cách tạo ra hộp số ly hợp kép nhờ vào việc kết hợp những gì tốt nhất của hộp số sàn và hộp số tự động. Tiếc rằng tại thời điểm đó, công nghệ còn bị hạn chế nên Porsche chưa thể tạo ra một loại hộp số như vậy.

Mãi đến khi một vị kỹ sư khác có tên Rainer Wust xuất hiện thì việc phát triển hộp số PDK mới được tiếp tục triển khai.

Rainer Wust bắt đầu làm việc tại Porsche với tư cách là kỹ sư thử nghiệm hộp số vào năm 1971. Sau 10 năm làm việc tại Porsche, ông đã trở thành giám đốc kỹ thuật chịu trách nhiệm phát triển hộp số ly hợp kép PDK của Porsche, hay còn được gọi là Porsche Doppelkupplungsgetriebe (PDK).

Công việc đầu tiên mà Wust làm để bắt đầu triển khai quá trình phát triển hộp số PDK là lấy các nguyên mẫu phát triển đã được kỹ sư Imre Szodfridt nghiên cứu từ trong kho lưu trữ. Wust cho biết: “Chúng tôi nhận bộ truyền động được Szodfridt nghiên cứu từ kho và làm việc với van khí nén. Tuy nhiên, chúng tôi đã phải chuyển đổi sang cơ chế hoạt động bằng thủy lực. Đó là công việc tương đối phức tạp.”

Cơ chế hoạt động của hộp số cũng khiến không ít người ngạc nhiên khi hộp số có đến hai bộ ly hợp. Khi được vận hành, một ly hợp hoạt động để giúp chiếc xe di chuyển, trong khi bộ ly hợp còn lại sẽ chuyển tiếp đến một cấp số khác để sẵn sàng kích hoạt.

Khi người lái sang số, hộp số sẽ tự động đóng bộ ly hợp đang hoạt động và đồng thời mở bộ ly hợp còn lại. Điều này đã khắc phục những nhược điểm của hộp số tự động thời điểm đó.

Sau khi được thiết kế hoàn chỉnh, Porsche đã lắp nó vào một chiếc xe hơi, và chiếc xe được chọn thời bấy giờ là một chiếc 944 Turbo. Tại thời điểm chiếc 944 Turbo được ra mắt, nó đã khiến mọi người phải kinh ngạc về khả năng nhanh nhạy của hộp số. Mặc dù Porsche 944 sau đó đã bị khai từ do sự thành công vượt trội của Porsche 911, thế nhưng hành trình của hộp số PDK thì mới chỉ bắt đầu.

Mặc dù đã được trang bị trên một chiếc xe thương mại, thế nhưng đối với Wust và nhóm của ông, việc thử nghiệm trên Porsche 944 Turbo chỉ là một bước trung gian. Helmuth Bott – Trưởng bộ phận Phát triển của Porsche vào thời điểm đó tin rằng hộp số PDK nên được thử nghiệm trong trường đua để có thể biết được chính xác những gì mà nó có thể làm được.

Do đó, Porsche đã quyết định đưa hộp số PDK mới được phát triển lên chiếc Porsche 956 để thử nghiệm trên đường đua. Ngay lập tức, các tay đua đã nhận ra tiềm năng to lớn của hộp số này.

Hans-Joachim Stuck – người đã từng đua cho Brabham, BMW và Ford cho biết: “Chúng tôi có thể sang số và lái xe nhanh hơn đáng kể mà không bị gián đoạn quá trình truyền động của động cơ. Cảm giác thật tuyệt khi vừa có thể giữ vô lăng và vừa chuyển số ở mức ga tối đa.”

Hộp số PDK đã đem lại cho những tay đua nhiều lợi thế trong những cuộc đua khi người lái xe không còn phải rời tay khỏi vô lăng trong quá trình tăng tốc. Nhờ vậy mà vận tốc của chiếc xe đã cao hơn ở những đoạn đường thẳng.

Tuy nhiên thì theo Wust, hộp số PDK vẫn có một vấn đề. Trong mỗi quá trình chuyển số, hệ thống điều khiển ly hợp vẫn chưa được hoàn thiện, trong khi sự chuyển đổi giữa các tỷ số truyền thường đi kèm với một cú giật mạnh (nếu bạn đã từng lái một chiếc xe số tự động đời cũ thì hẳn bạn sẽ biết cảm giác này).

Những cú giật này gây áp lực lớn lên bộ truyền động và toàn bộ trục truyền động. Trong một vài trường hợp, momen xoắn dư thừa đã khiến cho chiếc xe trở nên khó kiểm soát.

Sau đó, Nhóm nghiên cứu của Wust đã cố gắng giảm quán tính của bộ truyền động. Lần này, Hans-Joachim Stuck đã cầm lái chiếc 962 – chiếc xe đua đầu tiên với hộ số PDK.

Vào năm 1986, anh lần đầu tiên được nếm trải chiến thắng cùng người đồng đội Derek Bell trong cuộc đua dài hơn 360 km tại Monza (Ý). Cả hai đã giành được chức vô địch giải đua xe thể thao thế giới năm 1986.

Chưa dừng lại ở đó, khi chiếc Audi Sport-Quattro S1 sử dụng hộp số PDK, nó đã giúp tay đua Walter Röhrl giành vị trí đầu tiên trong cuộc đua Semperit-Rallye vào cuối năm 1985. Tuy nhiên, thành công trong cuộc đua không khiến cho Audi quyết định đưa hộp số này vào sản xuất hàng loạt.

Quan điểm của Audi chỉ thay đổi vào những năm 2000 khi ông chủ Ferdinand Piech của Volkswagen – người đã biết đến PDK hai thập kỷ trước đó – quan tâm nhiều hơn đến PDK.

Ở thời điểm đó, hộp số PDK đã tương đối hoàn chỉnh và đã được trang bị cho chiếc Volkswagen Golf R32 đời 2003 dưới cái tên là hộp số Direct Shift Gearbox (DSG).

Đến nay, khi nhìn lại cả quá trình phát triển hộp số PDK, Wust nói: “PDK chắc chắn là một điểm nhấn trong 38 năm làm việc của tôi tại Porsche. Có rất nhiều dự án tôi thích thú nhưng đây là một trong những dự án tôi tâm đắc nhất.”

“Khi tôi nhìn thấy một chiếc xe với hộp số PDK đi trên đường ngày hôm nay, tôi biết một phần của tôi đã ở bên trong đó. Và đây là một sự phát triển tuyệt vời.”