2016년식 B8.5 S4 1년 6개월 롱텀 시승기 - 2부 (feat. DL501 S트로닉 변속기편)

안녕하세요~ 린드우디입니다~!

아우디 S4차량의 롱텀 시승기 2부는 변속기에 대해서 이야기를 해볼까 합니다~

1부 EA837 3.0 TFSI 엔진편은 아래 링크를 참고해주시구요~

https://damoang.net/car/48162

1. DL501 S트로닉 변속기에 대해 설명하기에 앞서..

DL501 S트로닉 변속기에 대해 설명하기에 앞서 먼저 알아야할 변속기가 있습니다.

바로 포르쉐 PDK(Porsche Doppelkupplung)변속기입니다.

음?? 폭스바겐 DSG가 아니라 갑자기 포르쉐 PDK가 왜 나오냐구요?

실제로 아우디 차량에 최초로 장착된 DCT변속기는 폭스바겐 DSG가 아니라 포르쉐 PDK입니다.

포르쉐 PDK 변속기의 역사를 살펴보면 그 이유를 알 수 있는데요.

사실 DCT변속기를 최초로 고안한 것은 포르쉐가 아닌 1930년대 프랑스의 한 엔지니어가 발명했습니다.

하지만 실제로 양산차에 적용시키기엔 기술적인 문제, 비용적인 문제가 커서 아이디어로만 존재했습니다.

이후 1960년대 영국의 Hillman이라는 자동차 브랜드에서 Easidrive라는 이름의 3단 자동변속기에 

DCT개념을 일부 도입해 두개의 자기 커플링(Magnetic Coupling)을 이용한 변속기가 생산 되었지만

변속기에 많은 문제점들이 발생하여 결국 다른 방식의 변속기들로 교체 되버리고 그대로 잊혀졌습니다.

이후 DCT변속기 역사에 드디어 포르쉐가 등장합니다.

포르쉐는 DCT변속기의 성공 가능성을 높게 판단하여 1970년대부터 DCT변속기 개발을 시작하였는데요.

기술 발달로 변속기 부품들이 점차 소형화 되어 제대로된 DCT변속기 개발이 현실화 되었고

드디어 1983년 포르쉐가 개발한 PDK(Porsche Doppelkupplung)변속기가 포르쉐 956 레이스카에 탑재 됩니다.

이후 956 레이스카의 후속 모델인 포르쉐 962 레이스카에도 PDK변속기를 장착하여

드디어 1986년 PDK가 장착된 레이스카로 월드 스포츠카 챔피언십(WEC 전신)에서 우승을 차지합니다.

그리고 포르쉐는 PDK변속기의 성능을 테스트하기 위해 당시 아우디의 최고 성능 랠리카인 

"아우디 스포츠 콰트로 S1"차량에 포르쉐 PDK변속기를 탑재합니다.

포르쉐 형님이 아우인 아우디한테 "너 이거 한번 써봐!"하면서 준 변속기가 PDK였던 것이죠.

이때가 바로 아우디 차량에 처음으로 장착된 DCT변속기였습니다.

PDK가 장착된 "아우디 스포트 콰트로 S1"의 첫 출전은 1985년 11월 Semperit Rally Austria에서였습니다.

해당 차량의 어마어마한 성능으로 드라이버인 Walter Röhrl은 경쟁차량보다 무려 19분 앞서 우승할 수 있었습니다.

그런데 DCT변속기가 1980년대 모터 스포츠에서 화려하게 데뷔한것과는 다르게

실제 양산차에 DCT변속기가 적용된 시기는 훨씬 더 나중인 2000년대 초반에 이루어집니다.

최초로 양산차에 적용된 DCT변속기는 바로 보그워너(BorgWarner)의 듀얼트로닉(DualTronic)입니다.

엇...? 폭스바겐 DSG(Direct Shift Gearbox)가 아니고 보그워너 듀얼트로닉은 또 뭐야??? 싶으시겠지만...

보그워너가 개발한 듀얼트로닉이 바로 폭스바겐 DSG변속기입니다.

"보그워너 듀얼트로닉 = 폭스바겐 DSG"이름만 다를뿐 그냥 같은 변속기입니다.

다만, 실제 변속기의 생산 공장은 폭스바겐의 Kassel공장에서 이루어졌습니다.

변속기 기술 개발은 보그워너가 하고 변속기 생산만 폭스바겐 공장에서 면허 생산한것이죠.

그렇게 개발된 양산형 DCT변속기는 2003년 폭스바겐 골프 Mk4 R32 모델에 장착되어 출시됩니다.

이로서 DCT변속기를 탑재한 세계 최초의 양산차 타이틀은 폭스바겐이 획득하게 됩니다.

(아이러니 하게도 1980년대 레이스카에 PDK를 도입하면서 DCT변속기의 시작을 알린 포르쉐는

30년뒤인 2009년에 와서야 양산차인 포르쉐 911 (997.2)의 일부 모델에 옵션으로 PDK를 적용하기 시작했습니다.)

습식 6단 DCT변속기인 폭스바겐 DSG는 당시 획기적인 성능과 수동 변속기 수준의 연비를 자랑하며

자동차 시장의 큰 변화를 불러 일으켰고 폭스바겐 DSG는 DCT변속기의 트렌드를 이끌었습니다.

또한 보그워너는 570마력 65토크의 괴물같은 출력의 닛산 GT-R에 6단 습식 DCT변속기를 공급하면서

고성능 양산차에도 DCT변속기가 뛰어난 성능을 보여준다는걸 증명 하였습니다.

이후 폭스바겐 그룹과 보그워너는 긴밀한 관계로 지속적으로 신형 DCT변속기들을 개발했습니다.

폭스바겐 DSG변속기는 가로배치 플랫폼에 적용되어 DQ라는 코드명으로 출시되었는데요.

최초로 개발된 6단 습식 DCT (DQ250), 그리고 이후에 개발된 건식 7단 DCT (DQ200)

7단 습식 DCT (DQ381), 고성능 차량용으로 개발된 7단 습식 DCT (DQ500)까지

DQ시리즈라 불리는 DCT변속기들은 폭스바겐 폴로, 골프, 파사트, CC, 티구안 등 폭바 가로배치 차량들과

아우디 A1, A3, Q3, TT 같은 아우디 가로배치 차량들에 적용되었습니다.

DSG변속기의 대성공에 자신감을 얻은 폭스바겐 그룹은

아우디의 세로배치 플랫폼에 적용할 DCT변속기를 새로 개발하게 됩니다.

그렇게 2008년... 아우디 세로배치 차량에 적용되는 양산형 DCT변속기

세로배치 습식 7단 DCT, DL501 S트로닉 변속기가 공개됩니다.

2. 아우디 세로배치형 DL501 S트로닉 변속기

사실 폭스바겐 DSG나 아우디 S트로닉은 각 브랜드에서 DCT변속기를 부르는 명칭입니다.

똑같은 변속기인데 폭스바겐에 탑재되면 DSG라고 부르고 아우디에 탑재되면 S트로닉이라고 부르는 것이죠.

그런데 이렇게 변속기가 적용되는 브랜드에 따라 이름을 다르게 부르다보니

골프나 파사트에 들어가는 DCT가 A4나 A6에 들어가는 DCT랑 같은걸로 착각하는 경우도 생겼습니다.

그래서 저는 개인적으로 가로배치 DQ시리즈 DCT변속기는 그냥 폭스바겐 DSG라 부르고

세로배치 DL시리즈 DCT변속기는 그냥 아우디 S트로닉이라 부르는게 덜 헷갈리는듯 합니다.

2008년에 공개된 세로배치 DL501 S트로닉 변속기는 기존 폭스바겐 DSG와는 완전히 다른 구조를 가지고 있습니다.

그 이유는 바로 세로배치 아우디 차량들은 사륜기반의 통합형 변속기 구조이기 때문입니다.

위 사진처럼 폭스바겐 DSG와는 다르게 DL501 S트로닉 변속기는"크고 아름다운"모습을 가지고 있습니다.

변속기 내부에 변속 장치들 뿐만 아니라 사륜 분배 장치와 전륜 디퍼렌셜을 통합한 형태이기 때문입니다.

때문에 기존 DSG변속기가 보그워너 기술에 의존한 폭스바겐의 변속기였다면 

DL501 S트로닉은아우디 + 보그워너 + JTEKT(토센)세 회사의 기술이 합쳐진 묘한 변속기입니다.

변속기 몸체, 기어, 샤프트, 디퍼렌셜 및 각종 부품들은 "아우디"가 개발 및 생산을 한 가운데

듀얼 클러치팩, 메카트로닉스는 "보그워너"에서 기술 개발 및 참여 하였고

토센 디퍼렌셜은 "JTEKT"가 기술 개발 및 참여 하였습니다.

실제로 DL501 변속기 메카트로닉스 하부를 살펴보면 "보그워너" 로고가 박혀있는걸 확인 할 수 있습니다.

습식 클러치팩에서도 역시 "보그워너"의 흔적을 볼 수 있습니다. (애프터 마켓 클러치팩)

참고로 아우디 순정품은 "보그워너"로고가 빠져있는데 기술 라이센스 자체는 보그워너에게 있습니다.

토센 디퍼렌셜의 경우 일본의 "JTECK"가 기술 라이센스를 보유하고 있었고

아우디와 함께 개발한 전륜4 후륜6 비대칭 토크 배분 토.센을 DL501 S트로닉 변속기에 적용 시켰습니다.

그리고 각종 기어 부품들, 샤프트, 디퍼렌셜, 변속기 하우징은 아우디(폭스바겐)이 자체 개발 및 생산했는데요.

https://youtu.be/e1E_FZvaEQ8

7분 2초부터 나오는 장면에서 DL501 S트로닉 변속기 하우징이 만들어지는 모습도 볼 수 있습니다.

정리 하자면 DL501 S트로닉 변속기는 "아우디" + "보그워너" + "JTEKT"의 기술이 조합되어

폭스바겐 Kassel공장에서 면허 생산되었던 변속기라고 보시면 되겠습니다.

(DL501 변속기는 2018년경 단종되었고 현재는 신형 DL382변속기가 Kassel공장에서 생산되고 있습니다)

한가지 재밌는 점은 아우디에 장착되는 ZF변속기는 ZF공장에서 생산되기 때문에 ZF로고가 박혀있고

아우디 S트로닉 변속기는 폭스바겐 Kassel공장에서 생산되기 때문에 아우디 로고만 박혀있는걸 볼 수 있습니다.

3. DL501 S트로닉 변속기의 기술 사양

DL501 S트로닉 변속기의 기술 자료를 찾아보면 중요한 내용을 몇가지 알 수 있습니다.

DL501 변속기의 최대 허용 토크는 550nm로 대략 56kgfm의 엔진 최대 토크에 대응 가능하며

최대 9000rpm까지 대응 가능한데 수치만 봐도"고성능 엔진"에 대응하기 위한 것을 알 수 있습니다.

DL501변속기는 2008년에 첫 공개된 후 본격적으로 아우디 차량에 적용되기 시작했는데

2008년 출시한 1세대 Q5의 3.0 TDI 모델과 2008년 풀체인지된 B8 S4차량에 처음 적용 되었습니다.

이후 A4, A5, A6, A7, Q5같은 일반 모델뿐만 아니라 

S4, S5, S6, S7, RS4, RS5같은 고성능 모델에도 DL501 S트로닉이 적용 되었습니다.

4. DL501 Gen1 vs DL501 Gen2

이제 많은 분들이 알고 계시지만 DL501 변속기는 크게 두가지 버전이 존재합니다.

2008년부터 2012년까지 생산된 DL501 Gen1, 그리고 2013년부터 2018년까지 생산된 DL501 Gen2입니다.

개선 버전이 존재 한다는 건 뭔가 개선전 버전에서 문제가 있었다는 뜻이겠죠.

실제로 2008년부터 2012년사이에 생산된 Gen1버전은 내구성 문제가 꽤 많았습니다.

오죽 고장이 많았으면 위 사진 처럼 "수리 키트"를 따로 만들어서 팔고 있습니다.

어?? 근데 수리 키트 부품들이 전부다 "메카트로닉스"부품들이네요~

메카트로닉스는 어떤 회사가 개발 담당이었죠? 네~ 맞습니다 "보그워너"입니다.

어찌보면 DL501 Gen1의 내구성 문제는 "보그워너"가 싼 똥이라고도 볼수 있습니다.

실제로 DL501 Gen1과 DL501 Gen2의 차이점은 메카트로닉스만 달라진것으로 알려져있습니다.

아쉽게도 Gen1과 Gen2가 스왑이 가능한지는 파악이 안되는데 이 부분은 좀 더 알아봐야 할것 같습니다.

때문에 중고로 아우디를 구매 하시는 분들은 2013년 생산된 차량부터 구입 하시는걸 권장 드립니다.

저도 그래서 A4와 S4구입 할때 2013년 이후 모델 위주로 찾아 보았습니다.

5. 1년 6개월간 느껴본 2016년식 S4의 DL501 Gen2 변속기

서론이 너무 길었네요ㅎㅎ

이제 본격적인 1년 6개월간의 아우디 S4의 DL501 Gen2변속기 롱텀 시승기(체험기?) 소감입니다~

일단 기존에 타던 차량이 2015년식 A4 2.0 TDI 콰트로 차량이고 

그 차량에도 DL501 Gen2 S트로닉이 장착 되었기에 A4와 S4에 들어간 DL501을 비교한 느낌을 적어보려합니다.

일단 A4, S4 두 차량에 적용된 엔진은 각각 4기통 vs 6기통, 그리고 디젤 vs 가솔린이라 

완전히 다른 타입의 엔진이었지만 DL501 Gen2의 엔진과 변속기 궁합은 최상이었습니다.

일반 대중브랜드에 들어간 보편적인 변속기들 정도는 가볍게 눌러주는 변속 성능을 보여주고

독3사 변속기중에서 비교하자면 벤츠 7G트로닉, 9G트로닉과 비교하면 당연히 DL501이 훨씬 더 낫고

BMW ZF 8단과는 비교하면 얼추 비슷하거나 약간 더 우위에 있는듯한 성능을 가졌습니다.

재밌는건 S4에 들어간 DL501은 엔진 출력을 잘 받아주기도 하지만 

일반 A4와는 다르게 더 스포티한 변속로직과 레브 매칭(Rev matching) 기능도 제공한다는 점이었습니다.

https://youtu.be/URZnBqcowLI?t=45

위 영상을 보면 감속 하면서 다운 시프트 할때마다 변속기가 rpm을 붕붕 띄우는걸 보실수가 있습니다.

이 레브 매칭(Rev matching)덕분에 감속 후 재가속시 rpm이 떠있는 상태로 빠르게 재가속이 가능해

굳이 수동으로 패들 시프트를 안써도 편하게 재밌는 주행이 가능합니다. A4에는 없었던 기능입니다.

1년 6개월 대략 3만키로를 달리면서 일상주행은 물론, 와인딩은 물론 서킷 주행도 하였지만

서킷에서도 2~3랩 정도는 연속 어택을 하더라도 변속기가 지치는 현상은 없었습니다.

내구 레이스처럼 계속 풀어택을 하면 어떨지 모르겠지만 가볍게 즐기는 스포츠 주행에는 충분했습니다.

6. DL501 S트로닉의 고질병?

사실 변속기 고장의 원인은 매우 간단합니다.

변속기 오일 오염으로 인해 메카트로닉스가 고장 나는 사례가 거의 대부분입니다.

변속기 오일 관리가 안되었든, 혹은 가혹한 환경에서 주행을 오래 했든, 

더운 여름에 정체구간을 주행을 오랜 기간 했든, 습관적으로 반클러치 주행을 많이 했든

어쨌거나 결과적으로 오염된 변속기 오일이 "솔레노이드 밸브"를 고장나게 만들어

"솔레노이드 밸브"가 유압을 형성하지 못하면 기어 변속은 물론 클러치 체결도 안되게 만들어 버립니다.

운이 없으면 솔레노이드 밸브가 유압을 형성하지 못해 클러치가 꽉 체결되지 못한 상태에서

rpm이 올라가면서 습식 클러치가 다 타버리는 최악의 상황도 발생하게되죠.

메카트로닉스만 교체해서 수리할 고장을 클러치팩까지 수리하게되는 최악의 경우입니다.

DL501 Gen1의 경우 솔레노이드 밸브 자체의 내구성이 좋지 않아서 문제가 많았던걸로 추정이 되고

DL501 Gen2는 Gen1대비 메카트로닉스가 개선되어 변속기 오일 관리만 잘 하면 고장률을 많이 낮출수 있습니다.

아우디 매뉴얼 상으로는 ATF변속기 오일 교환 주기가 60,000km로 되어있는데

저 같은 경우는 서킷이나 와인딩도 다니기 때문에 15,000km~20,000km주기로 교체 해주고 있습니다.

일반적인 주행만 하시는 분들은 개인적으로 30,000km마다 교체를 권장 드립니다.

2015년 A4를 2년간 40,000km주행하여 누적거리 150,000km이 될때까지 변속기 고장이 없었으며

2016년 S4를 1년반동안 30,000km주행하여 누적거리 100,000km이 되었지만 변속기 고장이 아직은 없습니다.

물론 절대로!!! 고장이 안난다고는 말씀 드리진 못하겠지만...

적어도 DL501 Gen2 변속기는 변속기 오일 관리만 잘 하면 고장률은 굉장히 낮출 수 있다고 생각합니다.

현재 목표는 누적 200,000km까지 변속기 오버홀 없이 타는게 목표입니다. (가능할까?ㄷㄷㄷ)

참! DL501 고질병으로 듀얼 매스 플라이휠 고장이 있습니다~!

다만 이 고장은 DL501만의 고장이라기 보다는 모든 듀얼 클러치 변속기들이 공통적인 문제입니다.

엔진으로 부터 나오는 구동 출력을 변속기로 부드럽게 전달하는 역할을 하는 부품인데

플라이휠이 노후되면 내부 스프링 텐션이 약해져 털털 거리는 소음이 발생합니다.

이 부품은 그냥 소모품이라 생각하고 소음이 발생하면 그때 애프터 마켓 부품으로 교체해주시면 되겠습니다.

7. DL501 S트로닉 변속기에 대한 최종 소감

< 장점!!! >

1. 동급에서도 뛰어난 변속 성능과 변속 로직. (프리미엄 브랜드에 걸맞는 성능을 갖춘 변속기)

2. 엔진과 변속기의 좋은 궁합. (TFSI와도 궁합 좋고, TDI와도 궁합이 좋음)

3. 엔진 동력을 즉각 바퀴로 전달하는 직결감. (말해 뭐해)

4. 동력 손실을 최소화 하여 좋은 연비를 보여줌. (하지만 기름 퍼먹는 3000c 슈퍼차저 S4는 해당 안됨...)

5. 레브 매칭 기능 있음. (S, RS모델만 해당)

< 단점!!! >

1. 저속 저단 변속시 울컥거림이 있음. (신형 DL382는 많이 덜한데 DL501은 꽤 울컥임)

2. 단거리 정체구간을 자주 다니는 경우 변속기 오일을 자주 갈아줘야함. (20,000~30,000km마다 교체 권장)

3. 주변으로부터 왜 ZF 8단 변속기 달린 차 안사고 DCT달린 차 샀냐는 소리 들어야함.

(근데 저는 DCT가 더 좋아요~)

어쩌다보니 글이 매우 길어졌군요ㅎㅎ

이상으로 1년 6개월간 S4차량을 타면서 느꼈던 DL501 S트로닉 변속기에 대한 시승(?) 소감(?) 분석(?)이었습니다~

다음 롱텀 시승기 3부는 아우디 S4의 "기계식 콰트로 + 스포츠 디퍼렌셜"에 대한 내용입니다.

긴 글 재밌게 봐주셔서 감사합니다~

(혹시 틀린 내용 발견되면 추후 수정하겠습니다~)

< 자료 출처 >

https://www.autoevolution.com/news/volkswagen-group-s-dsg-gearbox-explained-88928.html

https://newsroom.porsche.com/en/2022/history/porsche-klassik-rainer-wuest-pdk-944-turbo-962-c-28926.html

https://drivemag.com/red-calipers/history-of-the-dual-clutch-transmission/

https://www.fenderbender.com/news/article/55052882/borgwarner-dual-clutch-technology-featured-on-nissan-gt-r-sports-car

https://www.volkswagen-newsroom.com/en/kassel-3756

https://mlreng.com/products/dl501-dsg-audi-s-tronic-0b5-mechatronics

https://mlreng.com/products/dl501-dsg-audi-s-tronic-0b5-clutch-kit-0b5141030e

https://www.jtekt.co.jp/c/csr/pdf/2016/02_E_CSR2016.pdf

https://www.ebay.com/itm/394960621566

https://maktrans.net/MP-0B5-SE1

https://www.wardsauto.com/audi/audi-to-launch-7-speed-high-torque-dct

https://mlreng.com/collections/audi-allroad/products/dl501-dsg-audi-s-tronic-0b5-mechatronics-repair-kit