Vom Polo bis zum Passat – neues DSG für alle TDI und TSI bis 250 Newtonmeter Drehmoment

Das neue Siebengang-DSG ist wie sein Pendant mit sechs Vorwärtsgängen eine reine Volkswagen-Entwicklung. Im Vordergrund der Konzeption dieses intelligenten Automatikgetriebes stand das Ziel, den Komfort einer konventionellen Automatik mit der Sparsamkeit und Dynamik eines manuellen Getriebes zu verbinden. Im Verlaufe der DSG-Entwicklung stellte sich heraus, dass dieses System mehr als jede andere Automatik das Potential besitzt, den Verbrauch und damit die Emissionen deutlich zu senken, so Volkswagen. Gegenüber einem manuellen Getriebe seien es je nach Motor bis zu zwölf Prozent, im Vergleich zu einer Automatik mit Wandlerüberbrückungskupplung gar 20 Prozent. Mit einem Blick auf eine Automatikhochburg wie etwa die USA wird schnell klar, welch große Bedeutung das Sparpotential des DSG hat.

Für alle Fahrzeugklasse außer Touareg und Phaeton
Volkswagen bietet das Sechsgang-DSG deshalb analog zu Europa auch weltweit in vielen Ländern an. In Nordamerika zum Beispiel bereits im Golf (inklusive GTI und R32), dem Jetta und dem Eos. In Europa sind darüber hinaus der Golf Plus, der Golf Variant, der Touran, der Caddy, der Passat und der Passat Variant sowie künftig der neue Passat CC – das viertürige Coupé von Volkswagen – mit dem Sechsgang-DSG lieferbar. Pro Jahr verkauft Volkswagen weltweit rund 400.000 Fahrzeuge mit DSG. Das Siebengang-DSG kostet für die Golf-Familie zur Zeit 1.750 Euro Aufpreis.

Siebengang-DSG für die Volumenmotoren
Mit dem neuen Siebengang-DSG startet nun eine weitere Version dieser intelligenten Automatik. Da sie speziell für Motoren mit bis zu 250 Newtonmeter Drehmoment entwickelt wurde, steht das Sparpotential weltweit erstmals für Volumenmotoren wie einen 105-PS-TDI – dem meistverkauften Turbodiesel im Golf – oder dem neuen 122-PS-TSI – einen künftigen Absatzriesen unter den Benzinern für die Golf- und Passat-Klasse – zur Verfügung. Das Getriebe ist 369 Millimeter lang und wiegt lediglich 70 Kilogramm (Sechsgang-DSG: 93 Kilogramm). Technisch unterscheidet es sich unter anderem durch folgende Punkte von seinem bekannten Pendant: Es umfasst sieben statt sechs Vorwärtsgänge und verfügt über eine trockene statt eine nasse Doppelkupplung.

Trocken, ohne Öl
Die doppelte Lamellenkupplung des Sechsgang-DSG läuft ölgekühlt. Mit dem neuen Siebengang-DSG konnte nun erstmals eine trockene Kupplung realisiert werden. Das hat eine ganze Reihe von Vorteilen, in deren Summe sich ein besserer Wirkungsgrad ergibt. Beim neuen DSG konnte zum Beispiel auf einen Saugfilter, einen Ölkühler und die Druckölleitungen im Getriebegehäuse verzichtet werden, da kein Öl zur Kühlung der Lamellen mehr benötigt wird. Was bleibt, ist das ,normale" Getriebeöl zur Schmierung und Kühlung der Verzahnungen und Lager. Unter dem Strich konnte die Ölmenge durch den Wegfall der Kupplungskühlung von 6,5 Liter im Sechsgang-DSG auf 1,7 Liter im Siebengang-DSG gesenkt werden.

Zwei DSG-Systeme, die sich ergänzen
Beide DSG-Varianten sind einsatzspezifische Spezialisten. Während das Sechsgang-DSG dank seiner weiten Drehmomentauslegung, insbesondere in Verbindung mit großen und drehmomentstarken Motoren bis 350 Newtonmeter zum Einsatz kommt, empfiehlt sich das Siebengang-DSG speziell für die Kombination mit kleineren Motoren bis zu einem Drehmoment von 250 Newtonmeter.

Siebter Gang als Overdrive
Das neue DSG differenziert sich technisch nicht nur durch die Art der Kupplung von seinem Sechsgang-Pendant, sondern ebenso über seine sieben Vorwärtsgänge. Die Entscheidung für sieben Gänge fiel aus folgenden Gründen: In der Siebengang-Konfiguration konnte der erste Gang kürzer ausgelegt werden; hierdurch verbessert sich die Anfahrdynamik. Trotz dieser kürzeren Anfahrübersetzung ist das Getriebe durch eine komfortable und enge Stufung sowie einen Overdrive gekennzeichnet. Dieser lang übersetzte siebte Gang beeinflusst positiv den Verbrauch, die Emissionen und den Geräuschkomfort.

Getriebeaufbau
Das weltweit erste Siebengang-DSG für die Großserie besitzt als besonderes konzeptionelles Merkmal zwei trockene Kupplungen, deren Druck hydraulisch geregelt wird. Übertragen wird die Motorleistung via Kurbelwelle über ein Zweimassenschwungrad auf die Doppelkupplung. Die Kupplung I bedient dabei die ungeraden Gänge, die Kupplung II die geraden Gänge und den Rückwärtsgang. Folge dieses Kupplungsmanagements: Beim Schalten gibt es keine Zugkraftunterbrechung. Bei hohen Komforteigenschaften wird somit ein dynamisches und komfortables Schaltgefühl vermittelt.

Weiche Schaltvorgänge
Verantwortlich für den Schaltkomfort sind neben einer intelligenten elektrohydraulischen Getriebesteuerung (Mechatronik) die zwei Kupplungen sowie zwei Antriebs- und drei Triebwellen. Dieser Verbund ermöglicht es, dass die nächst höhere Fahrstufe permanent in ,Lauerstellung" darauf wartet, aktiv werden zu können. Und zwar blitzschnell. Beispiel: Während der Wagen im sechsten Gang gefahren wird, ist der siebte Gang bereits eingelegt, allerdings noch nicht ,aktiv". Sobald der ideale Schaltpunkt erreicht ist, öffnet sich automatisch die für den sechsten Gang zuständige Kupplung, während sich die andere schließt und damit den siebten Gang ,scharf schaltet". Dabei kommt es zu einer Überschneidung zwischen dem Öffnen und Schließen beider Kupplungen und somit zu der bereits skizzierten komfortablen Schaltung. Der komplette Schaltvorgang vollzieht sich innerhalb von wenigen Hundertstel Sekunden.

Doppelkupplung
Die Doppelkupplung besteht aus zwei trockenen Reibkupplungen – ähnlich denen von Handschaltgetrieben – und einer Zentralplatte. Sie leitet das Drehmoment über die jeweilige Kupplung an die Antriebswelle. Generell baut die trockene Doppelkupplung etwas größer als die nass laufende Version. Bedingt ist das durch die Anordnung der beiden Kupplungen und durch den notwendigen Materialeinsatz zur Aufnahme der Reibenergie. Da die Doppelkupplung größer ist, wurde der Rest des Getriebes entsprechend kompakter ausgelegt, um selbst den Einsatz in Kleinwagen von der Größe des Polo zu ermöglichen, was ab 2009 mit der nächsten Polo-Generation vorgesehen ist.

Antriebswellen
Die zwei Antriebswellen sind zentral auf einer Achse angeordnet, also koaxial. Sie übernehmen eine konstruktive Schlüsselfunktion. Beide Antriebswellen befinden sich auf einer gemeinsamen Achse. Die äußere Antriebswelle II wurde als Hohlwelle ausgelegt, in die die Antriebswelle I als Vollwelle integriert ist. Beide Wellen sind untereinander konzentrisch über Nadellager gelagert. Der Antriebswelle I sind die ungeraden Gänge (1, 3, 5 und 7) zugeordnet, während auf der Antriebswelle II die geraden Gänge (2, 4, und 6) sowie der Rückwärtsgang sitzen. Die Aufteilung der Gänge ,1" und ,R" ermöglicht beim Rangieren ein schnelles Wechseln zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrt allein durch das Ansteuern der beiden Kupplungen. Gesteuert werden die Kupplungen über eine Hydraulik; Elektromagnetventile regeln den Anpressdruck der beiden Kupplungen. Die Elektromagnetventile sind dabei direkt mit dem alles koordinierenden Mechatronik-Modul verbunden.

Mechatronik
Das Gehirn der Doppelkupplungsgetriebe von Volkswagen ist die Mechatronik. Sie regelt als Steuerzentrale die ebenso schnellen wie komplexen Schaltvorgänge. Im Grundaufbau besteht die Mechatronik aus einem Steuergerät und dem sogenannten Schieberkasten mit Einzelsensoren (Sensor: setzt physikalische in elektrische Größe um) und Aktoren (Aktor: setzt elektrische Signale in Stellbewegungen um). Im Detail ermittelt und managt das Mechatronik-Modul unter anderem die Daten zur Steuerung der Kupplungen, der einzelnen Gänge, der Drücke sowie verschiedener Sicherheitsstufen. Dazu kommen Modulationsventile, Schaltventile sowie eine Vielzahl von hydraulischen Schiebern zum Einsatz. Die Getriebedaten werden vom Steuergerät über einen Stecker zur Kommunikation mit dem Fahrzeugbordnetz ausgetauscht, umgekehrt fließen Informationen vom Fahrzeug und Motor über diese Schnittstelle in den Getrieberechner.

Ölkreislauf getrennt
Während die Mechatronik des Sechsgang-DSG den Ölkreislauf des Getriebes nutzt, wurde die Mechatronik des Siebengang-DSG als autarke Einheit mit einem vom Getriebe getrennten Ölkreislauf ausgelegt. Daraus ergibt sich eine Reihe von Vorteilen: So kann die Hydraulikflüssigkeit speziell auf die Bedürfnisse der Mechatronik abgestimmt werden, während für das Getriebe ein normales, wie bei Handschaltgetrieben übliches Öl verwendet wird. Die Eigenschaften der Mechatronik sollen selbst bei niedrigen Temperaturen sehr gut sein, da auch in Bezug auf die Öl-Viskosität kein Kompromiss erforderlich ist. Die hohe Reinheit des Hydrauliköls ermöglicht den Einsatz von sogenannten Cartridge-Ventilen mit sehr kleinen Spaltmaßen. Damit wird die Leckagemenge deutlich reduziert und der Einsatz einer elektrisch betriebenen Pumpe wirtschaftlich. Das Druckniveau kann gegenüber einer offenen Hydraulik angehoben werden, die Aktuatoren können wegen der höheren Leistungsdichte verkleinert und das Gesamtgewicht des Getriebes reduziert werden.

Kombination mit Hybridantrieb möglich
Außerdem kann die Mechatronik komplett montiert und schon außerhalb des Getriebes vollständig geprüft werden. Die Betätigung der Doppelkupplung und das Wechseln der Gänge ist auch ohne den Verbrennungsmotor möglich. Damit ist auch die Voraussetzung für einen Hybridantrieb mit Start/Stopp-Funktion gegeben. Erste Testfahrzeuge mit dieser Technik sind nach Angaben von Dr. Frank-Thomas Metzner, dem Leiter der VW-Getriebeentwicklung, schon unterwegs.

Weltweiter Trend zum DSG
Gleichzeitig mit der Ankündigung des Siebengang-DSG von Volkswagen sind weitere Autohersteller an die Öffentlichkeit gegangen, um den künftigen Einsatz von Doppelkupplungs-Schaltern anzukündigen. So wird Mitsubishi künftig im Lancer ein Getriebe des Spezialisten Getrag einsetzen. Auch Ford und Volvo werden auf diesem Gebiet mit Getrag zusammenarbeiten, wie auch das Doppelkupplungsgetriebe in den 3er-M-Modellen von BMW von Getrag stammt. Nissan wird im Sportwagen GT-R eine entsprechende Entwicklung von ZF Friedrichshafen bringen. Bei diesen Getrieben handelt es sich aber eher um Ölbad-Lösungen. Bei den Marlken des VW-Konzerns wird das neue Siebengang-DSG auch noch bei Audi, Seat und Skoda zum Einsatz kommen, verriet Dr. Metzner.

Interessante Zahlen aus der DSG-Welt
- 0,4 Liter Kraftstoff können mit dem Golf TSI (122 PS) plus Siebengang-DSG im Vergleich zum identisch motorisierten Pendant mit Sechsgang-Schaltgetriebe eingespart werden

- Sechs VW-Modelle sind derzeit mit Siebengang-DSG erhältlich

- Die nächste Generation des Polo wird ab 2009 ebenfalls mit Siebengang-DSG ausgerüstet

- 1,7 Liter Öl arbeiten im Siebengang-DSG

6,5 Liter Öl arbeiten im Sechsgang-DSG

- 70 Kilogramm wiegt das Siebengang-DSG

- 93 Kilogramm wiegt das Sechsgang-DSG

- 105 PS leistet der aktuell ,kleinste" Volkswagen-Motor mit DSG

- 140 Grad (maximal) heißes Öl umgibt das Steuerungsmodul ("Mechatronik") des Sechsgang-DSG

- 226 Mitarbeiter arbeiten in der DSG-Fertigung

- 250 Newtonmeter ist das Drehmomentmaximum der Motoren, die mit dem Volkswagen Siebengang-DSG kombiniert werden

- 300 PS leistet der aktuell ,größte" Volkswagen Motor mit Sechsgang-DSG

- 350 Newtonmeter ist das Drehmomentmaximum der Motoren, die mit dem Volkswagen Sechsgang-DSG kombiniert werden

- 2003 wurde das erste Sechsgang-DSG eingeführt (bei VW im Golf R32, bei Audi im TT quattro 3.2)

- 2004 wurde das Sechsgang-DSG erstmals in Kombination mit einem Turbodiesel eingesetzt (im Golf TDI und Touran TDI mit 105 PS und 140 PS)

- 2004 wurde mit dem neuen Golf GTI das erst Mal ein TSI-Motor in Kombination mit DSG angeboten

- 2005 wurden die ersten – eine Million Euro teuren – Bugatti Veyron 16.4 mit DSG ausgeliefert, allerdings kostet dieses Spezialgetriebe, das die alleine so viel kostet wie ein normaler Golf

- 400.000 Volkswagen mit DSG wurden 2007 weltweit verkauft

- Eine Million Sechsgang-DSG – diese DSG-Produktionsmarke wurde Ende 2007 im Getriebewerk Kassel geknackt

- 2.000.000 Testkilometer wurden mit dem Siebengang-DSG im Rahmen der Entwicklung absolviert

Siebengang-DSG