Ein geöffnetes PDK-Getriebe mit den beiden Antriebskreisen im selben Gehäuse. Fotoquelle: Porsche
Warum Autos ein Doppelkupplungsgetriebe haben und wie es wirklich funktioniert
Ein Doppelkupplungsgetriebe versucht, den mechanischen Wirkungsgrad eines Schaltgetriebes mit der Bedienungsfreundlichkeit eines Automatikgetriebes zu verbinden. Der Fahrer tritt kein Kupplungspedal und legt nicht bei jedem Gang den Hebel um, im Inneren gibt es jedoch Zahnräder und Kupplungen, die im Prinzip denen eines Schaltgetriebes nahekommen.
Dieselbe Technik erscheint unter mehreren Handelsnamen. Volkswagen nutzt DSG, Porsche nennt sie PDK, Renault verwendet EDC, und andere Hersteller wählen die generische Abkürzung DCT. Die Namen unterscheiden sich, die Grundidee bleibt dieselbe: Zwei Teilgetriebe arbeiten abwechselnd.
Wie die beiden Kupplungen arbeiten
Eine Kupplung bedient in der Regel die ungeraden Gänge — 1, 3, 5 und 7 — und die andere die geraden Gänge — 2, 4 und 6. Der Rückwärtsgang ist einem der beiden Kreise zugeordnet, je nach Bauweise des Getriebes.
Wenn das Auto im ersten Gang fährt, kann das Getriebe bereits den zweiten auf der Welle der anderen Kupplung vorwählen. Beim Schalten öffnet sich die erste Kupplung, während sich die zweite schließt. Das Motormoment wechselt so mit einer sehr kurzen Unterbrechung von einem Kreis zum anderen.
Die Mechatronikeinheit entscheidet, welcher Gang vorbereitet werden soll. Sie kombiniert das elektronische Steuerungsmodul, Sensoren und hydraulische oder elektromechanische Aktoren. Ausgewertet werden Gaspedalstellung, Fahrgeschwindigkeit, Motordrehzahl, Fahrmodus und die Anforderung des Fahrers.
Der Ablauf lässt sich so zusammenfassen:
- Das Auto fährt in einem Gang über die erste Kupplung.
- Der nächste Gang wird im anderen Kreis gewählt, seine Kupplung bleibt aber geöffnet.
- Im Schaltaugenblick öffnet sich die erste Kupplung, und die zweite schließt sich fast gleichzeitig.
- Das Getriebe bereitet danach den Gang vor, den es als nächste Fahrerwunsch einschätzt.
Warum das Schalten so schnell ist
Bei einem Schaltgetriebe unterbricht der Fahrer die Verbindung zum Motor, legt den Gang heraus, wählt einen anderen und kuppelt wieder ein. Ein Doppelkupplungsgetriebe bereitet einen Teil dieses Vorgangs vor, bevor der Schaltbefehl kommt.
Der Vorteil zeigt sich vor allem beim Beschleunigen. Der Motor bleibt näher an dem Drehzahlbereich, in dem er Leistung liefert, und das Auto verliert weniger Zeit zwischen den Gängen. Porsche zeigt, dass das PDK ursprünglich für den Motorsport entwickelt wurde, gerade wegen Schaltungen ohne ausgeprägte Zugkraftunterbrechung. Das System kam 2008 in die Serien-911.
Geschwindigkeit ist nicht der einzige Grund, warum Hersteller diese Lösung wählen. Die direkte mechanische Verbindung kann Energieverluste gegenüber manchen klassischen Wandlerautomatiken senken. Das Ergebnis kann ein geringerer Verbrauch sein, der tatsächliche Unterschied hängt aber von Auto, Motor, Abstimmung und Nutzungsbedingungen ab.
Trockene oder nasse Kupplungen
Es gibt zwei Hauptfamilien. Bei Getrieben mit trockenen Kupplungen laufen die Reibflächen nicht in einem Ölbad. Die Einheit kann leichter sein und hat geringere mechanische Verluste; sie ist häufig bei Motoren mit niedrigerem Drehmoment zu finden.
Bei einem Getriebe mit nassen Kupplungen werden die Scheiben mit Öl gekühlt und geschmiert. Die Lösung bewältigt hohe Temperaturen und Lasten besser, ist aber aufwendiger und braucht einen eigenen Ölkreislauf.
Der Kupplungstyp lässt sich nicht allein aus der Gangzahl oder der Beschriftung am Wählhebel ableiten. Zwei Modelle mit demselben Handelsnamen können unterschiedliche Getriebe haben. Der Getriebecode und die technische Dokumentation des Autos sind die richtigen Anhaltspunkte.
| Merkmal | Trockene Doppelkupplung | Nasse Doppelkupplung |
|---|---|---|
| Kühlung der Kupplungen | über Luft und Gehäuse | über Ölkreislauf |
| Masse und mechanische Verluste | in der Regel geringer | in der Regel höher |
| Verkraftbares Motormoment | vor allem für moderate Lasten geeignet | für höhere Lasten und höheres Moment geeignet |
| Wartung | hängt vom Modell und vom Getriebekreis ab | kann periodischen Öl- und Filterwechsel umfassen |
Warum es beim Anfahren zögern kann
Eine klassische Automatik kann das Moment über einen hydrodynamischen Wandler übertragen, der ein sehr weiches Anfahren erlaubt. Das Doppelkupplungsgetriebe muss den Schlupf einer Reibkupplung steuern, ähnlich wie ein Fahrer beim Schaltwagen das Pedal kommen lässt.
Daraus können kleine Zögerer, Vibrationen oder ein abrupteres Einkuppeln bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten entstehen. Das Phänomen ist deutlicher beim Rangieren, beim langsamen Hinauffahren einer Rampe und im Verkehr, der wenige Meter rollt und wieder steht.
Schaltungen können auch weniger rund werden, wenn der Fahrer plötzlich stark beschleunigt, während die Elektronik einen höheren Gang vorbereitet hatte. Das Getriebe muss die Vorauswahl aufgeben und einen oder mehrere niedrigere Gänge wählen.
Vergleich mit einer Wandlerautomatik
Ein konventionelles Automatikgetriebe nutzt in der Regel einen Drehmomentwandler und Planetenradsätze. Moderne Konstruktionen haben eine Überbrückungskupplung, viele Gänge und schnelle Steuerungen, sodass der alte Unterschied bei Verbrauch und Schaltgeschwindigkeit gegenüber einem DCT kleiner geworden ist.
Das Doppelkupplungsgetriebe bleibt wegen der schnellen Reaktionen und der direkten Verbindung zwischen Motor und Rädern geschätzt. Die Wandlerautomatik wird häufig gewählt, wenn Weichheit beim Anfahren, Zugbetrieb oder sehr hohes Drehmoment Vorrang haben. Es gibt keinen universellen Sieger; die Abstimmung eines Getriebes zählt ebenso wie seine Architektur.
Ein CVT funktioniert nach einem anderen Prinzip: Es verändert das Übersetzungsverhältnis stufenlos und braucht keine festen Gänge im klassischen Sinn. Es ist in manchen Anwendungen effizient, das Gefühl beim Beschleunigen unterscheidet sich aber stark von einem DSG oder PDK.
Wie man ein Auto mit Doppelkupplung richtig fährt
Im normalen Betrieb verlangt das Getriebe keine besonderen Techniken. Einige Gewohnheiten senken jedoch Hitze und Kupplungsverschleiß:
- das Auto am Hang mit der Bremse halten, nicht mit dem Gas;
- langes Zentimeter-für-Zentimeter-Kriechen mit schleifender Kupplung vermeiden;
- nicht zwischen D und R wechseln, bevor das Auto steht;
- die maximale Anhängelast und die Herstelleranweisungen einhalten;
- das Serviceintervall zum genauen Getriebecode beachten.
Nicht alle Doppelkupplungsgetriebe haben denselben Wartungsplan. Manche verlangen Öl- und Filterwechsel in festen Intervallen, andere haben Kreisläufe oder Kupplungen, für die der Hersteller andere Arbeiten festlegt. Handbuch und Servicehistorie sind relevanter als eine allgemeine Regel aus dem Netz.
Was man bei einem Gebrauchtwagen prüfen sollte
Bei einer Probefahrt sollte das Getriebe kalt und nach dem Warmlaufen beobachtet werden. Das Anfahren vorwärts und rückwärts sollte berechenbar sein, ohne harte Stöße, übermäßigen Schlupf oder Warnungen im Display. Nützlich sind auch einige Manöver bei niedriger Geschwindigkeit sowie eine moderate Beschleunigung, bei der das Getriebe mehrere Gänge hoch- und runterschaltet.
Ein leichter Unterschied zum Verhalten einer Wandlerautomatik ist normal. Starke Rucke, große Verzögerungen beim Einlegen von D oder R und metallische Geräusche sollten vor dem Kauf jedoch untersucht werden. Elektronische Diagnose und die Prüfung von Wartungsrechnungen können Fehler, Arbeiten an der Mechatronik oder ausgelassene Ölwechsel zeigen.
Das Doppelkupplungsgetriebe gibt es, weil es schnelle Schaltungen, guten Wirkungsgrad und automatische Steuerung in einer kompakten Einheit bietet. Dieselben Kupplungen, die ihm die direkte Reaktion geben, erklären aber auch, warum sehr langsamer Verkehr und langes Rangieren weniger rund sein können als bei einer klassischen Automatik.
