Dwusprzęgłowa skrzynia biegów jest zautomatyzowaną skrzynią biegów, która zmienia biegi szybciej niż jakakolwiek inna skrzynia biegów. Skrzynie dwusprzęgłowe zapewniają większą moc i lepszą kontrolę niż tradycyjne skrzynie automatyczne oraz szybsze działanie niż skrzynie manualne. Początkowo wprowadzane na rynek przez Volkswagena jako DSG i Audi jako S-Tronic, dwusprzęgłowe skrzynie biegów są obecnie oferowane przez kilku producentów samochodów, w tym Forda, Mitsubishi, Smart, Hyundai i Porsche.
Przed DSG: SMT
Dwusprzęgłowa automatyczna skrzynia biegów jest rozwinięciem sekwencyjnej manualnej skrzyni biegów (SMT), która jest w zasadzie w pełni zautomatyzowaną manualną skrzynią biegów ze sprzęgłem sterowanym komputerowo, mającą na celu zapewnienie lepszej wydajności przy automatycznej zmianie biegów. Zaletą SMT jest to, że wykorzystuje ona stałe sprzęgło, które zapewnia bezpośrednie połączenie pomiędzy silnikiem a skrzynią biegów i pozwala na przekazanie 100% mocy silnika na koła. Tradycyjne automaty wykorzystują sprzęgło płynne zwane konwerterem momentu obrotowego, które dopuszcza pewien poślizg. Główna wada SMT jest taka sama jak w przypadku skrzyni manualnej — aby zmienić bieg, silnik i skrzynia biegów muszą zostać rozłączone, co przerywa przepływ mocy.
Skrzynia dwusprzęgłowa: rozwiązanie problemów SMT
Dwusprzęgłowa skrzynia biegów została zaprojektowana w celu wyeliminowania opóźnień charakterystycznych dla skrzyń SMT i manualnych. Skrzynia dwusprzęgłowa to w zasadzie dwie oddzielne skrzynie biegów z parą sprzęgieł pomiędzy nimi. Jedna przekładnia obsługuje biegi nieparzyste, takie jak pierwszy, trzeci i piąty bieg, druga zaś biegi parzyste, takie jak drugi, czwarty i szósty bieg.
Kiedy samochód rusza, „nieparzysta” skrzynia biegów jest na pierwszym biegu, a „parzysta” na drugim. Sprzęgło włącza nieparzystą skrzynię biegów i samochód rusza z pierwszego biegu. Kiedy przychodzi czas na zmianę biegu, skrzynia biegów po prostu używa sprzęgła, aby przełączyć się z nieparzystej skrzyni biegów na parzystą, co powoduje niemal natychmiastową zmianę na drugi bieg. Nieparzysta skrzynia biegów natychmiast wybiera wstępnie trzeci bieg. Przy następnej zmianie biegów, skrzynia ponownie zmienia przełożenia, włączając trzeci bieg, a skrzynia parzysta wybiera bieg czwarty. Komputerowy sterownik dwusprzęgłowej skrzyni biegów oblicza następny prawdopodobny bieg na podstawie prędkości i zachowania kierowcy, a następnie zleca „jałowej” skrzyni biegów wstępny wybór tego biegu.
Redukcja biegów za pomocą dwusprzęgłowej skrzyni biegów
Jedną z zalet zarówno skrzyń SMT, jak i dwusprzęgłowych jest możliwość wykonywania zmian biegów z dopasowaną prędkością. Kiedy kierowca wybiera niższy bieg, oba typy skrzyń biegów rozłączają sprzęgło i zwiększają obroty silnika do prędkości wymaganej przez wybrany bieg. Dzięki temu zmiana biegów jest nie tylko bardziej płynna, ale w przypadku skrzyni dwusprzęgłowej daje to dużo czasu na wstępne wybranie odpowiedniego biegu. Większość dwusprzęgłowych skrzyń biegów, choć nie wszystkie, może pomijać biegi podczas redukcji biegów, np. zrzucając bieg z 6. na 3. i dzięki możliwości dopasowania obrotów, może to zrobić bez szarpania i podskakiwania, które jest typowe dla tradycyjnych automatycznych i manualnych skrzyń biegów.
Jazda samochodem z dwusprzęgłową skrzynią biegów/DSG
Samochody wyposażone w skrzynie dwusprzęgłowe nie posiadają pedału sprzęgła; sprzęgło jest włączane i rozłączane automatycznie. Większość dwusprzęgłowych skrzyń biegów wykorzystuje automatyczny przełącznik biegów z tradycyjnym schematem zmiany biegów P-R-N-D lub P-R-N-D-S (Sport). W trybie „Drive” lub „Sport” dwusprzęgłowa skrzynia biegów działa jak zwykły automat. W trybie „Drive” skrzynia wcześniej przełącza się na wyższe biegi, aby zminimalizować hałas silnika i zmaksymalizować oszczędność paliwa, natomiast w trybie „Sport” dłużej utrzymuje niższe biegi, aby utrzymać silnik w jego paśmie mocy. Tryb sportowy umożliwia również bardziej dynamiczną zmianę biegów przy mniejszym nacisku na pedał gazu, a w niektórych samochodach włączenie trybu sportowego powoduje bardziej gwałtowną reakcję samochodu na wciśnięcie pedału gazu.
Większość dwusprzęgłowych skrzyń biegów posiada tryb manualny, który umożliwia ręczną zmianę biegów za pomocą dźwigni zmiany biegów lub łopatek umieszczonych na kierownicy. Podczas jazdy w trybie manualnym sprzęgło nadal działa automatycznie, ale kierowca kontroluje, które biegi zostaną wybrane i kiedy. Skrzynia biegów będzie wykonywała polecenia kierowcy, chyba że wybrany bieg spowoduje nadmierne zwiększenie obrotów silnika, np. polecenie wrzucenia pierwszego biegu podczas jazdy z prędkością 80 km/h.
Zalety dwusprzęgłowej skrzyni biegów/DSG
Podstawową zaletą dwusprzęgłowej skrzyni biegów jest to, że zapewnia takie same właściwości jazdy jak skrzynia manualna, a jednocześnie jest wygodna w użyciu jak skrzynia automatyczna. Jednak możliwość niemal natychmiastowej zmiany biegów daje skrzyni dwusprzęgłowej przewagę zarówno nad manualami, jak i automatami. DSG Volkswagena potrzebuje około 8 milisekund, aby zmienić bieg na wyższy. Porównajcie to z przekładnią SMT w Ferrari Enzo, która potrzebuje 150 milisekund na zmianę biegu. Błyskawiczna zmiana biegów oznacza szybsze przyspieszenie; według Audi, A3 przyspiesza od 0 do 100 w 6,9 sekundy z 6-biegową skrzynią manualną i 6,7 sekundy z 6-biegową skrzynią DSG.
Wady dwusprzęgłowej skrzyni biegów
Głównym ograniczeniem dwusprzęgłowej skrzyni biegów jest to samo, co w przypadku wszystkich skrzyń biegów. Ponieważ liczba biegów jest stała, a skrzynia biegów nie zawsze jest w stanie utrzymać optymalną prędkość obrotową silnika w celu uzyskania maksymalnej mocy lub maksymalnej oszczędności paliwa, przekładnie dwusprzęgłowe nie są w stanie uzyskać tak dużej mocy lub oszczędności paliwa z silnika, jak automatyczne skrzynie biegów o zmiennej charakterystyce (CVT). Ponieważ jednak przekładnie dwusprzęgłowe zapewniają bardziej komfortowe wrażenia z jazdy niż przekładnie CVT, większość kierowców zdecydowanie bardziej je lubi. I chociaż skrzynia dwusprzęgłowa zapewnia lepsze osiągi niż skrzynia manualna, niektórzy kierowcy wolą jednak korzystać z ręcznej dźwigni zmiany biegów i pedału sprzęgła.
