Revolutionaire versnellingsbak

De Bulgaar Roumen Antonov kan met zijn vinding - een automatische versnellingsbak - een revolutie in de auto-industrie veroorzaken. De kenners zijn in elk geval onder de indruk van Antonovs bak.

Terwijl de nieuwe Opel, de nieuwe Golf en de nog nieuwere Honda op de Internationale Auto Ausstellung (IAA) in Frankfurt vandaag in het brandpunt van de belangstelling staan, wordt de echte autogeschiedenis geschreven in de vergaderzaaltjes van de grote hotels bij de Messegebouwen en op de bosweggetjes rondom de beursstad.

Hoofdpersoon is de gevluchte Bulgaar Roumen Antonov, en het gaat om de schetsen en een werkend prototype van de automatische versnellingsbak die hij heeft uitgevonden. Een versnellingsbak die de helft kleiner en lichter is dan de automaten die nu worden gemonteerd (inclusief de Continu Variabele Transmissie (CVT) van Van Doornes Transmissie), even goedkoop is te fabriceren als een handgeschakelde versnellingsbak en in vergelijking met andere automatische versnellingsbakken tot brandstofbesparingen leidt van vijftien tot twintig procent.

Bovendien zijn voor de bak geen bijzondere onderdelen of machines nodig, voor tachtig procent wordt gebruik gemaakt van standaardonderdelen. De versnellingsbak is geschikt voor kleine en grote auto's, en door zijn relatief simpele constructie ook voor motorfietsen.

De maatschappij die deze revolutionaire vinding gaat exploiteren, de in Rotterdam gevestigde Antonov Automotive Holdings BV (AAH), verwacht dit jaar nog met 's werelds grootste autofabrikanten contracten te kunnen afsluiten voor het in licentie bouwen van de versnellingsbakken. Ook met de motorfietsindustrie zijn al contacten gelegd. De holding zelf zal niet zelf fabriceren, maar als expertisecentrum optreden.

D. Wijsenbeek, managing director van AAH, F. Langerak, gedelegeerd commissaris bij AAH en uitvinder Antonov zijn gedurende de autotentoonsteling in druk overleg met de top van de automobielindustrie. Gesproken wordt vooral met fabrikanten “die zowel in Europa en de VS actief zijn.” In een zaaltje in het Marriott hotel, vlakbij het Messecomplex, wil het kleine AAH-gezelschap niet zeggen welke dat zijn, maar er kan weinig twijfel over bestaan dat Ford en General Motors in de onderhandelingen zijn betrokken.

Langerak: “Onze strategie is er in eerste instantie op gericht dat de Europese automobilisten van de handgeschakelde bak naar de Antonov transmissie overstappen. Daartoe hebben we onlangs een aparte werkmaatschappij opgericht, Antonov Automotive Europe.”

De Europese markt is groot: in Europa worden nu zo'n dertien miljoen personenauto's per jaar geproduceerd en slechts zeven procent daarvan is met een automaat uitgerust. Dat komt doordat de bestaande automaten duur zijn en - met uitzondering van de CVT van VDT - voor kleine auto's niet zo geschikt zijn. AAH verwacht dat de Antonov-bak ervoor zal zorgen dat het aantal automaten in Europa flink zal toenemen.

In de VS heeft negentig procent van de auto's al een automaat. Langerak: “Na Europa zullen we ons richten op de vervangingsmarkt in de VS. Gezien de daar aangekondigde wettelijke maatregelen voor terugdringing van het gemiddelde benzineverbruik zal onze versnellingsbak zeker ook daar aantrekkelijk zijn. Daarna zal Japan aan de beurt komen.”

De aanstichter van dit krachtige optimisme schuift aan. Roumen Antonov (47) is een bescheiden, zacht Engels sprekende geleerde. Van origine kernfysicus publiceerde hij op het gebied van de quantumtheorie. Daarnaast - “om zo nu en dan wat anders aan mijn hoofd te hebben” - ontwikkelde hij plannen en ideeën op autogebied.

Toen hij weigerde zijn kennis ter beschikking te stellen van het Bulgaarse militaire apparaat, volgde een jarenlange periode van arrestaties, huisarrest en dwangarbeid. Na interventie van Mitterand en Genscher week Antonov in 1988 naar Frankrijk uit, met achterlating van zijn bezittingen, maar met een paar schetsen in zijn koffer en een hoofd vol ideëen.

Pag 14:

"Vinding Antonov troeft alle automatische bakken af'

In Parijs werkte Antonov zijn versnellingsbak het eerst uit. Hij monteerde een verkleinde versie in een modelauto, rustte vervolgens een skelter met de bak uit en tenslotte een kleine Peugeot.

D. Wijsenbeek, destijds directeur van Kelsey Hayes Europe, een toeleverancier van onder meer remsystemen en daarvoor verbonden aan Ford en Chrysler: “Eind vorig jaar hoorde ik voor het eerst van Antonov. Ik heb hem in Parijs opgezocht en we hebben wat rondgereden met die Peugeot. Na afloop heb ik hem meteen een contract aangeboden.”

Wijsenbeek legde contact met Langerak, directeur van Novem BV, een onderneming die nieuwe uitvindingen op de markt brengt. Langerak deed mee en al spoedig bleek het project zo veelbelovend te zijn dat rondom Antonov een nieuwe BV werd gevormd: de Antonov Automotive Holdings BV.

Wijsenbeek gaf zijn baan bij Kelsey Hayes eraan en werd directeur bij de nieuwe onderneming. Vooraanstaande experts in de automobielwereld werden als adviseur aangetrokken en dankzij hun en Wijsenbeeks connecties wordt nu uitsluitend op topniveau met de auto-industrie gepraat.

De onderhandelingspositie is sterk, want het eerste kritische geluid over de versnellingsbak moet nog worden vernomen. Een van de adviseurs van AAH is Trevor O. Jones, tegenwoordig voorzitter van de raad van bestuur van Libbey-Owens-Ford, 's werelds grootste leverancier van autoglas, voorheen op hoge posten bij onder meer General Motors en Delco. “Het is een zeer elegant en aantrekkelijk ontwerp”, zegt de Britse autotycoon in Frankfurt. “Zodra het op de markt komt zijn de bestaande automatische transmissies ten dode opgeschreven.”

Het in Coventry (Engeland) gevestigde FF Developments (FFD), een onderneming die onder meer voor Jaguar, General Motors en Ford transmissies ontwerpt en ontwikkelt, verrichtte op verzoek van AAH een eerste onderzoek naar een prototype van de Antonov-transmissie en was “very impressed”, zo geeft S.R. Rolt, directeur van FFD te kennen. De bak is volgens FFD “as smooth and responsive as current CVT transmissions”, er bleek geen sprake te zijn van buitengewone warmte-ontwikkeling en het geluidsniveau was “entirely acceptable”.

Zeer opmerkelijk vindt FFD de besparing in brandstofverbruik die met de bak mogelijk is. De bak kan volgens FFD binnen drie jaar in produktie worden genomen. Tussen AAH en FFD wordt inmiddels gewerkt aan een overeenkomst voor de verdere ontwikkeling van de bak. Ook met een van de grote Duitse elektronica-concerns is zo'n strategic alliance onderwerp van gevorderde bespreking. Hier gaat het om onderzoek naar een elektronische regeling van de bak. Antonov: “Het gaat ook uitstekend zonder elektronica, maar voor de duurste auto's kunnen zo allerlei gadgets worden aangebracht.”

Het meest wonderlijke is dat de versnellingsbak die al deze voordelen in zich verenigt, veel simpeler is dan de gebruikelijke automatische bakken. Aan de hand van enkele werktekeningen legt Antonov het principe uit. Meest in het oog springend is de afwezigheid van de koppelomvormer, het instrument dat in gewone automatische versnellingsbakken zorgt voor een flexibele verbinding tussen motor en versnellingsbak.

De koppelomvormer bestaat uit twee schoepraderen die tegenover elkaar in een oliebad kunnen draaien en een los rad ("stator') daartussen in. Het ene rad is verbonden met de motor, het andere met de automatische bak. Bij wegrijden, bij lage rijsnelheden en bij (automatisch) overschakelen vangt de koppelomvormer de snelheidsverschillen tussen bak en motor op. Dat gaat gepaard met nogal wat warmte-ontwikkeling - een zeker teken van vermogensverlies - en daarom moet de olie voortdurend worden rondgepompt en gekoeld.

In de Antonov-bak is op de plaats van de koppelomvormer een standaard centrifugaalkoppeling gemonteerd. In combinatie met een laag gekozen eerste versnelling (overbrengingsverhouding 1:3.7, tegenover 1:2 in de meeste automaten) is normaal wegrijden mogelijk, zonder het bij koppelomvormers gebruikelijke "sponzige' gevoel.

Tot zover is de technologie betrekkelijk standaard. Het automatisch overschakelen naar de tweede (verhouding 1:1.7) en derde versnelling (1:1) gebeurt echter op een geheel nieuwe manier. Doordat de tandwielen waarmee de bak is uitgerust een schuine vertanding hebben, oefenen ze op de as waarop ze zijn gemonteerd een "axiale' kracht uit; ze zouden namelijk het liefst zijwaarts van elkaar af willen schuiven.

Elke constructeur kent dit probleem en neemt passende maatregelen om die krachten het hoofd te bieden, Antonov maakte er juist gebruik van. De as kan enkele millimeters heen en weer schuiven en drukt bij toenemend toerental de bak via een tweede koppeling in de tweede versnelling. Het overschakelen naar de derde versnelling gaat op soortgelijke wijze.

De geheel mechanische oplossing voor de bepaling van de schakelmomenten wijkt sterk af van de gebruikelijke technieken, waar een ingewikkeld hydraulisch systeem aan te pas komt. De interactie tussen koppelingsveren en de axiale krachten van de as hebben bovendien tot gevolg dat de versnellingsverhoudingen binnen zekere grenzen kunnen variëren - zonder slippende koppeling. “Ongeveer zoals de CVT van VDT”, zegt Antonov.

Na zijn explicatie bergt de uitvinder de meeste tekeningen weer op. De belangrijkste principes zijn inmiddels door patenten en patentaanvragen beschermd, maar, zo verklaart Langerak, de laatste verbeteringen zijn alleen voor de ogen van de autofabrikanten bestemd.

Een autotochtje van een half uur brengt ons buiten de stad. Bij een hotel in de bosrijke omgeving stoppen we. Op het parkeerterrein staan twee onopvallende Peugeots van het 205-type. De ene is uitgerust met een moderne standaardautomaat (fabrikaat ZF), de andere herbergt de Antonov-transmissie. Beide zijn uitgerust met dezelfde 1650 cc motor en zijn in de cabine voorzien van digitale brandstofmeters, waarop het benzineverbruik in grammen is af te lezen.

Eerst rij ik in de standaard, daarna in de Antonov. De tocht voert langs een enkele buitenweg, wat stoplichten en door de bebouwde kom. De verschillen zijn duidelijk. De standaard heeft een comfortabel, maar wat sponzig motorkarakter, de Antonov is in vergelijking daarmee veel directer. Ondanks het ontbreken van de koppelomvormer verlopen de schakelmomenten bij de Antonov geleidelijker. Verder heeft hij geen last van het hinderlijke "kruipen' bij stilstand.

De grootste verrassing is het verschil in brandstofverbruik. Voor de 10 kilometer had de standaard 1290 gram benzine nodig, de Antonov slechts 1080 - een besparing van 16 procent. Antonov: “Dat komt ongeveer overeen met de waarde die we vaker vinden, maar meestal zitten we hoger. Twintig tot vijfentwintig procent is heel gebruikelijk, vooral in stads- en fileverkeer.”

De vraag blijft waarom dit simpele idee nooit eerder bij een autoconstructeur is opgekomen. Antonov: “Dat heb ik me natuurlijk heel vaak afgevraagd. Deze versnellingsbak was zestig jaar geleden ook mogelijk geweest! Vreemd genoeg is er in deze richting nooit onderzoek gedaan. Men stortte zich op de perfectionering van de standaard automatische bak met koppelomvormer. Hij werd daardoor steeds beter, maar ook steeds duurder en ingewikkelder.

“Maar dat onderzoek was traditioneel. De koppelomvormer is al in het begin van deze eeuw uitgevonden en hij is tot ontwikkeling gekomen in Amerika, in een tijd dat de benzine zo duur was als melk en de auto's uitgerust waren met enorme motoren. Nu is het allemaal heel anders.”