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FORD PowerShift雙離合器變速箱科技機密大公開！
AUTONET記者：葉毓中
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| FORD於2008年所推出的PowerShift雙離合器變速系統，乃是基於BORG-WARNER的雙離合器技術，並加上GETRAG-FORD兩者努力共同設計而成。 |
汽車的動力總成中，除了引擎本體外，變速箱的搭配對於整體性能表現，也有著舉足輕重的地位。變速箱的良窳，可讓一具引擎輸出有著天與地的差異，好的變速系統，可讓引擎充分發揮最大效能；設計不良的變速系統，不僅將引擎輸出大為封印，更會徒增油耗與影響排放表現。
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| VW DSG變速箱解剖圖。 |
而當時序進入21世紀，在賽車運動的啟發下，劃世紀的變速系統問世，名為雙離合器的變速系統現身，擁有百年歷史的美國BORG-WARNER汽車零組件大廠推出了雙離合器系統，對於過去僅有單一離合器的變速箱造成革命性旋風，藉由兩組離合器的作動，大大縮短的換檔時間，也縮小了變速箱的尺碼，雖然依舊類似自排變速箱有著液壓控制裝置，也有著相同於自排變速箱的蠕行功能，但幾乎等同於手排變速箱的傳輸效率、更勝自排變速箱的換檔速度等，讓此種雙離合器變速系統立刻成為市場新寵兒。
2008年PowerShift加入戰局
最先於量產乘用車領域搭載雙離合器變速系統並大量銷售的車廠，眾所皆知為VW，其雙離合器變速系統名為DSG，全名為Direct-Shift Gearbox的DSG，從命名便充分說明其直接高效率的傳輸效能，而在DSG獲得不錯市場評價後，眾車廠也開始投入了雙離合器變速系統的研發工作，在BORG-WARNER所研發的雙離合器系統基礎上，導入自家變速箱科技，如PORSCHE的PDK、BMW的DKG、MITSUBISHI的SST等，而FORD集團也於2008年正式發表了旗下的雙離合器變速系統—PowerShift。
台灣消費者目前可親嚐此類雙離合變速系統高科技的機會，莫過於VW DSG，不過當今年第四季FORD小改款Focus現身後，消費者還會多出PowerShift的選擇，且未來PORSCHE PDK、BMW DKG也會陸續藉由新車款的登台而現身。不過在此之中，以各品牌與車型定位而論，Focus搭載著PowerShift莫過於是最平易近人的雙離合器系統，同樣擁有高科技、較其他對手更親民的價格，已讓PowerShift展現出其市場利基。
當然，價格絕非一切，就如上文所述，優異的變速箱左右著車輛的性能、油耗與排廢表現，且耐用度也是消費者所考量的，頂著雙離合器此金字招牌的PowerShift，能否成功完成上述要求，且要如何在DSG成功打出的市場口碑衝開創另一片天？在日昨的座談會中，遠道而來的歐洲FORD自動變速箱工程經理Stefan Sommer深入淺出的說明，道出了PowerShift的過人之處，與對手的差異設計等。
負責PowerShift研發與生產工程的，除了雙離合器技術來源的BORG-WARNER以外，乃是由德國變速箱大廠GETRAG與歐洲FORD相連手，除了以50：50的出資比例成立了GETRAG-FORD合資公司，GETRAG更於東歐的斯洛伐克建造PowerShift專屬的生產廠房。
 GETRAG-FORD位於斯洛伐克PowerShift變速箱生產廠房。 |
科技介紹
PowerShift，將其命名一分為二，為Power與Shift，也就是說在〝Shift〞的換檔階段時，依舊有〝Power〞輸出，這的確是變速箱科技的一大突破，要如何達成此表現？雙離合器設計依舊是關鍵。PowerShift採用著濕式的雙離合器設計，濕式乃是指離合器浸溺在變速箱液壓油中，可藉由液態油提供潤滑與散熱功能，尤其是在一二檔較大扭力輸出時，會產生較多的熱能，此時濕式雙離合器便可發揮較乾式離合器更加的散熱效果，對於整體工作效能與耐用度，當然也會有所助益。
採用六前速設定的PowerShift，由於採用了〝Layshift〞平行軸結構（不同檔位齒輪依附的軸承，如引擎動力內輸入軸與外輸入軸採平行配置），因此可有效的縮小變速箱整體體積，也可減少動能的傳輸路徑，有效提升傳動效能。此外，在齒輪體積較大的一檔與二檔齒輪上，PowerShift還用上了簍空設計，也可有效減輕齒輪重量，讓PowerShift整體變速箱重量僅有91.5kg（包含了七公升的液態變速箱油），可有效提升車輛的輕量化與擴大適用車種範圍。
 變速箱平面解剖圖。 |
PowerShift利用著雙離合器結構，將一至六檔的檔位分為兩組控制，一組負責單數檔位，如一、三、五、倒檔，另一則負責二、四、六等雙數檔位。舉例說明，當一檔齒輪嚙合且離合器與輸出軸咬合後，二檔的齒輪也已嚙合完畢，僅等待離合器的咬合動作，因此只要當接受到換檔指令後，負責一檔的離合器放鬆，負責二檔的離合器立刻咬合，省卻了嚙合齒輪的作動時間，因此PowerShift可具有相當快速的換檔過程，且由於雙離合器的交相動作，可延續換檔過程中的動力輸出，讓整體加速過程持續不中斷。PowerShift的同步囓合系統，也部份沿用於MMT6此手排變速系統，也就是目前國產Focus TDCi所搭載的六速手排變速箱，成熟度無須置疑。由於PowerShift此設計，各檔位齒比擁有高度修改空間，與過往自排變速箱大多僅容許修改終傳比的調整空間相比，PowerShift更可針對不同車種調整合適齒輪比，一箱多用的特性，也可大為減少車輛開發成本。
 一檔的動力傳輸圖。 |
 二檔的動力傳輸圖。 |
 三檔的動力傳輸圖。 |
 四檔的動力傳輸圖。 |
 五檔的動力傳輸圖。 |
 六檔的動力傳輸圖。 |
 倒檔的動力傳輸圖。 |
負責齒輪作動的乃是名為〝Mechatronic〞的電子液壓控制系統，在精心設計的油路與各司其職的滾珠作動下，接受指令後推動軸承嚙合對應齒輪，且為了避免此精密裝置於組裝時受到任何的外物影響，於生產工廠時還特地於「無塵室」中組裝。
 Mechatronic電子液壓控制系統。 |
而在雙離合器的安排位置中，PowerShift是採平行方式，可具有較佳的散熱效能，且有利於起步或上坡起步的離合器作動，而在車輛完全靜止時，如檔位處於D檔，此時PowerShift會提供約莫1.5kgm的扭力讓車輛可往前蠕行，有利於停車、市區塞車或上坡起步的車輛移動，也因此點，PowerShift於歐洲被歸於自排變速箱分類。
 雙離合器採平行配置 。 |
實際表現
傳輸效能方面，以Focus TDCi手排與PowerShift兩車型討論，手排車型的油耗與二氧化碳表現分別為18.2km/L與144g/km，PowerShift車型則為17.2km/L與154g/km，僅有稍微的增加，且還需加上手排變速箱約50kg的重量，與PowerShift達91.5kg的重量，且手排變速箱採用著簡單的機械結構，PowerShift則依舊使用液壓油作其中媒介，因此論傳輸效能，PowerShift的確相當傑出，不僅勝過傳統自排變速箱許多，與手排變速系統相較也不惶多讓，兼具了操控樂趣、便利性、傳輸效能、經濟環保等多項優點的PowerShift，有著取代自排變速箱的極大可能。
研發過程中，GETRAG-FORD研發人員在快速換檔過程的基礎上，更以「平順」為研發目標，因此PowerShift呈現著快速且滑順的換檔表現，較其他競爭對手較為直接且偏近手排感受的換檔動作有著些微差異，是PowerShift與其他雙離合器變速系統的不同，也可說是PowerShift的獨到個性。
使用車款與媒體評價
目前PowerShift應用在FORD集團旗下，包含FORD與VOLVO兩品牌中以C1底盤衍生的車款，FORD旗下包含原廠代號C307的小改款Focus TDCi，與以Focus延伸而出的C-Max TDCi車型，另外VOLVO品牌下則包含C30、S40與V50三款搭載2.0d柴油引擎車型。
 使用PowerShift車型：Focus/C-Max/C30/S40/V50。 |
雖然台灣目前還無緣親嚐PowerShift的魅力，但可參考國外媒體評價，無論是德國的AutoBild，或是法國的Argus de 1，還是一向毒舌的英國媒體如Car Magazine、Autopress、Autocar等，都給予了PowerShift不俗評價，尤其是針對PowerShift的「平順度」大為讚賞，相信這也是未來PowerShift科技登台後於市場上的一大優勢。
整體而論，PowerShift具有著三大優點，集合了效能（Efficiency）、舒適（Comfort）、駕馭樂趣（Driving Fun），結合TDCi柴油引擎，雖然於油耗、環保與動力傳輸方面稍遜於手排車型，但更可兼顧實用性，較一般自排變速箱更為出色的表現，對於偏好自排車型的台灣市場，PowerShift與TDCi的組合於現今高油價、環保意識抬頭的背景更顯價值。
PowerShift基本規格表：
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原廠代號 |
6DCT450 |
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最大容許扭力 |
450Nm |
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最高容許引擎轉速 |
6500rpm |
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淨重（包含七公升變速箱油） |
89kg（91.5kg） |
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離合器型式 |
濕式雙離合器 |
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齒輪比範圍 |
4.9-6.8 |
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一檔齒輪比 |
12.7-17.3 |
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六檔齒輪比 |
1.9-3.3 |
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總體長度 |
395mm |
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AWD |
加上PTU後便可使用於四輪驅動車型上 |
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