Dual Clutch Transmission

TRANSMISI  SEMI  OTOMATIS

Perkembangan baru dalam dunia ototronik telah menjadikan manusia membuat mobil impiannya. Transmisi berprinsip Semi Otomatis sudah dirancang dan ada sudah lama. Sistem ini dibuat agar mobil menjadi mudah dikendarai, meminimalisir kesalahan, menghemat bahan bakar dan lebih nyaman. Perpaduan teknologi mekanik, elektronik dengan komputer (mekatronik) ini, menjadi kunci terciptanya karya dari orang-orang trampil dengan pemikiran besarnya itu.

Transmisi semi otomatis adalah teknologi yang telah datang di Jerman pada tahun 1997. Orang-orang Jepang adalah yang pertama kali mengembangkan teknologi ini. Berbicara tentang Transmisi Semi Otomatis, bagi orang awam perubahan yang terlihat hanya sebagai hilangnya pedal kopling dan tuas pemindah gigi. Tapi rincian konstruksinya sangat berbeda dan kompleks dibandingkan dengan gear box manual.

Dual Clutch Transmission (Transmisi Kopling Ganda)

Kebanyakan yang kita tahu bahwa transmisi mobil ada dua jenis, yaitu: sistem transmisi manual, yang mengharuskan sopir menekan pedal kopling dan menggunakan tongkat persneling untuk pindah gigi dan otomatis, yang melakukan semua pekerjaan pemindahan gigi menggunakan sebuah torsi konverter dan satu set gigi planet. Tapi ada juga yang menawarkan yang terbaik dari keduanya, yaitu sistem transmisi kopling ganda (sebutannya).

Transmisi semi-otomatis (juga dikenal sebagai transmisi manual clutchless, dual-clutch transmission, transmisi manual otomatis, e-gear, Shift-Tronic, flappy paddle gearbox , atau Direct Shift Gearbox) adalah sistem yang menggunakan sensor elektronik, prosesor dan aktuator untuk melakukan pergantian gigi sesuai perintah pengemudi. Hal ini menghilangkan kebutuhan untuk pedal kopling yang sebaliknya pengemudi hanya perlu menekan sebelum membuat perubahan posisi gigi, karena kopling itu sendiri digerakkan oleh peralatan elektronik yang dapat menyinkronkan waktu dan torsi yang diperlukan untuk membuat perpindahan gigi cepat dan halus.

 

Kemudi MB E 6

Sumber: http://mbworld.org/forums/w211-amg/368737-e63-front-back-conversion-done.html

 

 Kemudi Honda dengan paddle shifter (lingkaran hijau)

Sumber: http://www.flickr.com/photos/ai-dealer/4525878378/

Di dunia balap, transmisi semi-otomatis, seperti Sequential Manual Gear (gearbox manual berurutan), telah lama digunakan selama bertahun-tahun. Tapi di kendaraan produksi masal, teknologi ini relatif baru. Salah satunya didefinisikan oleh desainer dengan sangat spesifik yang dikenal sebagai dual-clutch, atau direct shift gearbox. Suatu bentuk yg rumit dari transmisi manual di mana dua poros internal masing-masing terhubung ke input melalui kopling yang dikontrol secara elektronik, dikoordinasikan untuk mencapai aliran torsi yg tidak terputus ke roda penggerak selama proses perpindahan gigi serta mengurangi waktu akselerasi, dan juga meningkatkan penyempurnaan atas sistem konvensional atau gearbox manual.

Cara Kerja

Pada mobil standar produksi massal, tuas / tongkat persneling mirip dengan tongkat persneling manual atau matic, kecuali gerak maju dan mundur untuk pindah ke gigi yang lebih tinggi dan lebih rendah, atau bukan pola-H tradisional. Bugatti Veyron menggunakan pendekatan ini untuk transmisi 7-kecepatannya. Di Formula 1, sistem ini disesuaikan dengan roda kemudi dalam bentuk dua tuas. Menekan tuas kanan  untuk pindah ke gigi yang lebih tinggi, sementara menekan tuas kiri untuk pindah gigi lebih rendah. Banyak mobil jalan raya (produksi masal) telah mewarisi mekanisme yang sama.

Hall Effect sensor mendeteksi arah pergeseran yg diminta, dan masukan ini, bersama dengan sebuah sensor di gearbox yang mendeteksi kecepatan mobil saat ini dan aktuator pemindah gigi, memberi masukan data ke Central Processing Unit (komputer / transmission control module). Komputer kemudian menentukan waktu optimal dan torsi yang diperlukan untuk melepaskan kopling secara halus, berdasarkan masukan dari kedua sensor serta faktor-faktor lain, seperti putaran mesin, Electronic Stability Program, AC dan instrumen-instrumen pada dashboard.

Central Processing Unit mengendalikan hydro mechanical unit untuk menyambung atau memutus kopling, dengan menjaga tetap sinkron dengan tindakan pengemudi saat mulai memindahkan gigi. Hydro Mechanical Unit terdiri dari sebuah motor servo yang dihubungkan ke sebuah gigi untuk diubah menjadi gerak lurus, yang memanfaatkan fluida dari sistem transmisi untuk mengaktifkan clutch luar atau dalam.


Kelebihan dari sistem ini terletak pada kenyataan bahwa peralatan elektronik dapat bereaksi lebih cepat dan lebih tepat daripada manusia, dan keuntungan dari kepresisian sinyal elektronik memungkinkan operasi kopling otomatis tidak merepotkan pengemudi.

DASAR DESAIN TRANSMISI KOPLING GANDA 

Sumber: https://en.wikipedia.org/wiki/Direct-shift_gearbox

Transmisi kopling ganda menawarkan fungsi dua kontak hubungan roda gigi transmisi manual menjadi satu. Untuk memahami apa artinya ini, ada baiknya untuk meninjau cara kerja kontak roda gigi transmisi manual konvensional. Ketika seorang pengemudi ingin berpindah dari satu gigi ke gigi lainnya dengan tuas perpindahan gigi standar, pertama-tama ia menekan pedal kopling. Ini mengoperasikan kopling tunggal, yang memutuskan putaran mesin dari kotak roda gigi dan mengganggu (mengurangi / menghilangkan) aliran daya ke transmisi. Kemudian pengemudi menggunakan tongkat persneling untuk memilih roda gigi baru, sebuah proses yang melibatkan garpu pemindah gigi sinkronmesh dari satu roda gigi ke roda gigi lainnya dengan rasio (perbandingan) yang berbeda. Perangkat yang disebut sinkronisasi cocok dengan gigi sebelum digunakan untuk mencegah beban kejut akibat hubungan antar roda gigi langsung. Setelah gigi baru terhubung, pengemudi melepaskan pedal kopling, yang menghubungkan kembali mesin ke kotak roda gigi dan mengirimkan tenaga ke roda.

Jadi, pada transmisi manual konvensional, tidak ada aliran tenaga yang terus menerus dari mesin ke roda. Alih-alih, penyaluran daya berubah dari hidup ke mati selama perpindahan gigi, menyebabkan fenomena yang dikenal sebagai "syok shift" atau "gangguan torsi". Untuk pengemudi yang tidak terampil, hal ini dapat mengakibatkan penumpang terlempar ke depan dan belakang lagi saat persneling diganti.

 

Sistem Transmisi Kopling Ganda

Sumber: http://auto.howstuffworks.com/dual-clutch-transmission.htm

Pada Transmisi kopling ganda, menggunakan dua kopling, tetapi tidak memiliki pedal kopling. Sistem kendali Elektronik dan hidraulik yang canggih mengontrol kopling, seperti yang dilakukan pada transmisi otomatis standar. Namun, dalam DCT, kopling beroperasi secara independen. Satu kopling mengontrol gigi ganjil (pertama, ketiga, kelima dan mundur), sedangkan kopling lainnya mengontrol gigi genap (kedua, keempat dan keenam). Dengan ini, persneling dapat dipindah tanpa mengganggu aliran daya dari mesin ke transmisi.

Secara berurutan, kerjanya seperti berikut ini:

• Ketika mobil berjalan dengan gigi dua, daya dari engine dikendalikan oleh kopling bagian dalam. Daya dikirim ke gigi kedua di sepanjang poros transmisi luar (warna hijau pada gambar diatas).

• Saat kecepatan mobil bertambah, komputer mendeteksi titik perpindahan gigi berikutnya dan gigi ketiga sudah dipilih sebelumnya.

• Saat pengemudi mengganti persneling, kopling bagian dalam terlepas dan kopling luar diaktifkan (warna merah pada gambar diatas).

• Daya ditransfer di sepanjang poros transmisi bagian dalam ke gigi yang telah dipilih sebelumnya (warna merah pada gambar diatas).

Pengemudi juga dapat memilih mode otomatis penuh yang melepaskan semua tugas pergantian gigi ke komputer. Dalam mode ini, pengalaman berkendara sangat mirip dengan yang diberikan oleh transmisi otomatis konvensional. Karena transmisi DCT dapat melakukan "fase keluar" satu gigi dan "fase masuk" ke gigi kedua, guncangan perpindahan berkurang. Lebih penting lagi, pergantian gigi terjadi di bawah beban sehingga aliran tenaga tetap terjaga.

"Konstruksi dua poros yang cerdik yang memisahkan roda gigi ganjil dan genap memungkinkan semua ini bekerja dengan baik".

Poros Transmisi Kopling Ganda

Sumber: https://cdn.hswstatic.com/gif/dual-clutch-transmission-12.gif

Poros transmisi ini berada di bagian jantung DCT. Tidak seperti gearbox manual konvensional, transmisi ini menampung semua persnelingnya pada satu poros input, DCT membagi roda gigi ganjil dan genap pada dua poros masukan. Poros luar dilubangi, memberi ruang bagi poros dalam, yang bersarang di dalam. Poros berlubang luar menyalurkan roda gigi kedua dan keempat, sedangkan poros bagian dalam menyuplai gigi pertama, ketiga dan kelima. 

Diagram di bawah menunjukkan pengaturan ini untuk DCT lima kecepatan yang khas. Perhatikan bahwa satu kopling mengontrol gigi kedua dan keempat, sementara yang lain; kopling independen mengontrol gigi pertama, ketiga dan kelima. Itulah trik yang memungkinkan pergantian gigi secepat kilat dan menjaga pengiriman daya tetap konstan. Transmisi manual standar tidak bisa melakukan ini karena harus menggunakan satu kopling untuk semua gigi ganjil dan genap.

Kopling multi-pelat

sumber: https://cdn.hswstatic.com/gif/dual-clutch-transmission-11.gif

Karena transmisi kopling ganda mirip dengan otomatis, Anda mungkin mengira itu membutuhkan torsi konverter, yang merupakan cara otomatis mentransfer torsi dari mesin ke transmisi. DCT bagaimanapun, tidak memerlukan torsi konverter. Sebagai gantinya, DCT yang saat ini ada di pasaran menggunakan kopling multi-pelat basah. Kopling "basah" adalah komponen kopling yang direndam dalam cairan pelumas untuk mengurangi gesekan dan membatasi produksi panas. Beberapa pabrikan mengembangkan DCT yang menggunakan kopling kering, seperti yang biasanya dikaitkan dengan transmisi manual, tetapi semua kendaraan produksi yang dilengkapi dengan DCT saat ini menggunakan versi basah. Banyak sepeda motor memiliki kopling multi-pelat basah.

sumber: https://cdn.hswstatic.com/gif/dual-clutch-transmission-10.gif

Seperti torsi konverter, kopling multi-pelat basah menggunakan tekanan hidraulik untuk menggerakkan roda gigi. Cairan melakukan tugasnya di dalam piston kopling, terlihat pada diagram di atas. Saat kopling diaktifkan, tekanan hidrolik di dalam piston memaksa satu set bagian pegas koil, yang mendorong serangkaian pelat kopling bertumpuk dan cakram gesekan ke pelat tekanan tetap. Cakram gesek memiliki gigi internal yang berukuran dan dibentuk untuk menyambung dengan splines pada drum kopling. Pada gilirannya, drum dihubungkan ke set roda gigi yang akan menerima gaya transfer. Transmisi dual-clutch Audi memiliki pegas koil kecil dan pegas diafragma besar di kopling multi-pelat basahnya.

Untuk melepaskan kopling, tekanan fluida di dalam piston dikurangi. Hal ini memungkinkan pegas piston menjadi rileks (tidak tegang), yang mengurangi tekanan pada paket kopling dan pelat tekanan.

sumber: https://youtu.be/t8aGgSbtoJE

Transmisi Kopling Ganda Dulu, Sekarang dan Yang Akan Datang

Pria yang menemukan gearbox kopling ganda adalah Adolphe Kégresse, beliau pelopor dalam teknik otomotif.  Pada tahun 1939, Kégresse mendapatkan ide untuk gearbox dual-clutch, yang ia harap dapat digunakan pada kendaraan Citroën "Traction" yang legendaris. Sayangnya, keadaan bisnis yang merugikan menghalangi perkembangan lebih lanjut.

Audi dan Porsche sama-sama menggunakan konsep kopling ganda, meskipun penggunaannya pada awalnya terbatas pada mobil balap. Mobil balap 956 dan 962C termasuk Porsche Dual Klutch , atau PDK. Pada tahun 1986, sebuah Porsche 962 memenangkan perlombaan Monza 1000 Kilometer World Sports Prototype Championship - kemenangan pertama untuk mobil yang dilengkapi dengan transmisi paddle-shift semi-otomatis PDK. Audi juga membuat sejarah pada tahun 1985 ketika mobil reli Sport quattro S1 yang dilengkapi dengan transmisi kopling ganda memenangkan tanjakan Pikes Peak, balapan di gunung setinggi 4.300 meter.

Komersialisasi transmisi kopling ganda, bagaimanapun, belum dapat dilakukan hingga saat ini. Volkswagen telah menjadi pelopor dalam transmisi kopling ganda, melisensikan teknologi DualTronic BorgWarner. Mobil Eropa yang dilengkapi dengan DCT termasuk Volkswagen Beetle, Golf, Touran, dan Jetta serta Audi TT dan A3; Skoda Octavia; dan Seat Altea, Toledo dan Leon.

Volkswagon Jetta 2.0.0 Memperbarui

FOTO MILIK VM MEDIA ROOM

Ford adalah pabrikan besar kedua yang berkomitmen pada transmisi kopling ganda, dibuat oleh usaha patungan 50/50 Ford Eropa dan pabrikan transmisi GETRAG-Ford. Ini mendemonstrasikan Sistem Powershift, transmisi kopling ganda enam kecepatan, di Frankfurt International Motor Show 2005. Namun, kendaraan produksi yang menggunakan Powershift generasi pertama akan memakan waktu sekitar dua tahun lagi.

Sumber:

1. Suresh. "Dual Clutch Transmission" 

2. google.com

3. howstuffwork.com

4. wikipedia.com

5. autoworld.com

6. http://www.seminarprojects.com