Das Doppelkupplungsgetriebe, auch bekannt als Direktschaltgetriebe (DSG) oder Doppelkupplung, ist ein automatisiertes Getriebe, das schneller schalten kann als jedes andere Zahnradgetriebe.
Das Doppelkupplungsgetriebe bietet mehr Leistung und Kontrolle als herkömmliche Automatikgetriebe und übertrifft die Leistung von Schaltgetrieben. Zuerst von Volkswagen als DSG und von Audi als S-Tronic auf den Markt gebracht, wird das Doppelkupplungsgetriebe heute von mehreren Automobilherstellern wie Ford, Mitsubishi, Smart, Hyundai und Porsche angeboten.
Vor DSG: SMT
Das Doppelkupplungsautomatikgetriebe ist eine Weiterentwicklung des sequentiellen Schaltgetriebes (SMT), das im Wesentlichen ein vollständig automatisiertes Schaltgetriebe mit computergesteuerter Kupplung ist, das die Schaltleistung mit dem Komfort eines Automatikgetriebes verbinden soll. Der Vorteil von SMT liegt in der Verwendung einer robusten Kupplung, die eine direkte Verbindung zwischen Motor und Getriebe herstellt und 100 % der Motorleistung auf die Räder übertragen kann. Herkömmliche Automatikgetriebe verwenden eine hydraulische Kupplung, genannt Drehmomentwandler, die ein gewisses Durchrutschen zulässt. Der Hauptnachteil von SMT ist derselbe wie bei Schaltgetrieben: Beim Gangwechsel müssen Motor und Getriebe getrennt werden, was zu einer Unterbrechung des Kraftflusses führt.
Doppelkupplung: Lösung für die Probleme von SMT
Das Doppelkupplungsgetriebe wurde entwickelt, um die Verzögerungen zu beseitigen, die SMT und Schaltgetrieben innewohnen. Im Grunde besteht es aus zwei unabhängigen Getrieben, die über einen Satz Kupplungen verbunden sind. Ein Getriebe bietet die ungeraden Gänge wie 1., 3., 5. usw., das andere die geraden Gänge wie 2., 4., 6. usw.
Wenn das Auto startet, ist das „ungerade“ Getriebe im ersten Gang, das „gerade“ Getriebe im zweiten Gang. Die Kupplung verbindet das ungerade Getriebe, und das Auto startet im ersten Gang. Wenn es Zeit für den Schaltvorgang ist, schaltet das Getriebe mithilfe der Kupplung vom ungeraden auf das gerade Getriebe um und wechselt nahezu augenblicklich in den zweiten Gang. Das ungerade Getriebe wählt sofort den dritten Gang vor. Beim nächsten Schaltvorgang tauscht das Getriebe erneut die Getriebe aus, kuppelt den dritten Gang ein, und das gerade Getriebe wählt den vierten Gang vor. Die computergesteuerte Einheit des Doppelkupplungsgetriebes berechnet basierend auf Geschwindigkeit und Fahrerverhalten den nächsten möglichen Schaltvorgang und lässt das „ruhende“ Getriebe dieses Übersetzungsverhältnis vorwählen.
Herunterschalten mit Doppelkupplungsgetriebe
Ein Vorteil von SMT und Doppelkupplungsgetrieben ist die Fähigkeit, Drehzahl angepasst herunterzuschalten. Wenn der Fahrer einen niedrigeren Gang wählt, trennen beide Getriebetypen die Kupplung und passen die Motordrehzahl genau auf die für den gewählten Gang erforderliche Drehzahl an. Dies ermöglicht nicht nur ein sanfteres Herunterschalten, sondern gibt im Falle des Doppelkupplungsgetriebes auch genügend Zeit, um den richtigen Gang vorzuwählen. Die meisten, wenn auch nicht alle Doppelkupplungsgetriebe können beim Herunterschalten Gänge überspringen (z.B. direkt vom 6. in den 3. Gang), und dank der Fähigkeit, die Drehzahl anzupassen, geschieht dies ohne die für herkömmliche Automatik- oder Schaltgetriebe typischen ruckartigen Bewegungen oder Stöße.
Fahren mit Doppelkupplungs-/DSG-Getriebe
Autos mit Doppelkupplung haben kein Kupplungspedal. Die Kupplung wird automatisch ein- und ausgekuppelt. Die meisten Doppelkupplungsgetriebe verwenden einen Automatik-ähnlichen Schalthebel mit herkömmlichen Schaltmustern P-R-N-D oder P-R-N-D-S (Sport). Im „Drive“- oder „Sport“-Modus verhält sich das Doppelkupplungsgetriebe wie ein normales Automatikgetriebe. Im „Drive“-Modus schaltet das Getriebe früh in höhere Gänge, um Motorengeräusche zu minimieren und den Kraftstoffverbrauch zu optimieren, während im „Sport“-Modus niedrige Gänge länger beibehalten werden, um den Motor in seinem Leistungsbereich zu halten. Im Sportmodus bietet es aggressiveres Herunterschalten bei geringerem Druck auf das Gaspedal, und bei einigen Autos reagiert das Auto im Sportmodus auch aggressiver auf das Gaspedal.
Die meisten Doppelkupplungsgetriebe haben einen Manuellmodus, der manuelles Schalten über den Schalthebel oder am Lenkrad angebrachte Schaltwippen ermöglicht. Beim Fahren im Manuellmodus wird die Kupplung weiterhin automatisch betätigt, aber der Fahrer kontrolliert, welcher Gang gewählt wird und wann geschaltet wird. Das Getriebe folgt den Anweisungen des Fahrers, es sei denn, der gewählte Gang würde die Drehzahlbegrenzung des Motors überschreiten, z.B. wenn im Manuellmodus bei 80 Meilen pro Stunde der erste Gang angefordert wird.
Vorteile von Doppelkupplungs-/DSG-Getrieben
Der Hauptvorteil der Doppelkupplung ist, dass sie die gleichen Fahreigenschaften wie ein Schaltgetriebe bietet, kombiniert mit dem Komfort eines Automatikgetriebes. Die Fähigkeit, nahezu augenblicklich zu schalten, bietet jedoch Vorteile gegenüber Schaltgetrieben und SMT. Das DSG von Volkswagen benötigt etwa 8 Millisekunden für einen Hochschaltvorgang. Verglichen damit benötigt das SMT des Ferrari Enzo 150 Millisekunden für einen Hochschaltvorgang. Augenblickliches Schalten bedeutet schnellere Beschleunigung. Laut Audi benötigt der A3 6,9 Sekunden von 0 auf 60 Meilen pro Stunde mit 6-Gang-Schaltgetriebe, aber nur 6,7 Sekunden mit 6-Gang-DSG.
Die Hauptbeschränkung des Doppelkupplungsgetriebes ist die gleiche wie bei allen Zahnradgetrieben: Es gibt eine feste Anzahl von Gängen, und da das Getriebe den Motor nicht immer bei der optimalen Drehzahl für maximale Leistung oder maximalen Kraftstoffverbrauch halten kann, kann das Doppelkupplungsgetriebe in der Regel nicht so viel Leistung oder Kraftstoffeffizienz aus dem Motor herausholen wie ein stufenloses Getriebe (CVT). Da das Doppelkupplungsgetriebe jedoch ein vertrauteres Fahrerlebnis als ein CVT bietet, bevorzugen die meisten Fahrer es. Und während die Doppelkupplung eine bessere Leistung als Schaltgetriebe bietet, bevorzugen einige Fahrer die Interaktion, die ein manuelles Kupplungspedal und ein Schalthebel bieten.