nieuws

dDrive: ingenieuze continu variabele transmissie

Techniek

Zodra het gaat om planetaire tandwielsets raken de meesten snel de weg kwijt, vooral als er meerdere sets gecombineerd worden. Wat draait er, wat staat stil, wat is uiteindelijk de overbrenging? Daarop heeft de Australische loodgieter Steve Durnin twintig jaar gestudeerd, met als resultaat de dDrive. Een continu variabele automaat met tandwielen, en zonder koppeling. Een wereldvinding?

dDrive: ingenieuze continu variabele transmissie

Ook conventionele automaten, zo weten we, werken met planetaire tandwielsets. Maar dat geeft geen continu variabele overbrenging, en er is wel een automatische koppeling nodig. Dat is doorgaans een hydraulische koppelomvormer.

CVT is zuiniger

Vooral de koppelomvormer, die zonder speciale voorziening (overbrugging) altijd wat slip vertoont, brengt energieverlies en een hoger brandstofverbruik. Bovendien heb je een hele rij planetaire tandwielsets nodig om te komen aan zes, zeven of acht versnellingen zoals in de modernste automaten.

Een hoog aantal versnellingen is gunstig om enerzijds vlot op te trekken, en anderzijds bij constant tempo het motortoerental zo laag mogelijk te houden, voor een laag verbruik. Nog mooier is een oneindig aantal versnellingen, dus een continu variabele transmissie CVT. Die heeft bij elke situatie de best passende versnelling in huis.

Zo dacht ook Hub van Doorne, en ontwikkelde de Variomatic met riemen en schijven. Het probleem is dan wel dat de wrijving tussen riem en schijf bepaalt hoeveel koppel overgebracht kan worden. En wrijving betekent warmteontwikkeling, ofwel energieverlies.

Puur mechanisch

Hobbymatig uitvinder Steve Durnin meende dat het beter moest kunnen. Hij ontwikkelde een systeem dat puur op tandwielen werkt, in een reeks planetaire sets. Geen slip, dus een hoog rendement in overbrenging.

Hij liet het resultaat in 2008 door een ingenieursbureau controleren. Die constateerden dat deze dDrive doet wat Durnin beweert. Ze stelden nog enkele vereenvoudigingen voor, en kwamen tot de slotsom dat het vooral goed zou kunnen werken in hybride-aandrijvingen. Vergelijkbaar met een Toyota Prius, die ook een planetair stelsel gebruikt om benzinemotor, elektromotor, generator en wielen te koppelen.

Nu we het daar toch over hebben, ook een Prius heeft geen koppeling, en een continu variabele overbrenging. Wat meneer Durnin uitvond geeft een dergelijk effect. Maar dan nog mooier. Terwijl de ingaande as van de dDrive draait kan de uitgaande as stilstaan. Er is niet alleen traploos variabele overbrenging mogelijk, dDrive kan zelfs achteruit draaien zonder extra omkeertandwielen.

Drie of vier assen

Deze bijzondere toer haalt Durnin uit door gebruik te maken van de basismogelijkheid die een planetaire tandwielset zo moeilijk maakt. In basisopstelling heeft zo’n set drie assen. Eentje aan het zonwiel, eentje aan de drager met satellieten, en eentje aan de buitenring.

Als je het zonwiel aandrijft, en de buitenring als uitgang gebruikt, kan de overbrenging gevarieerd worden door de satellietwieldrager te laten draaien. Met het zonwiel mee, of in tegengestelde richting, of de drager kan stilstaan.

Zo combineert Durnin twee sets, met in totaal vier assen. Naast in- en uitgang zijn er twee ‘controle’ assen die de overbrenging bepalen. Het is zeker zo dat je hiermee het uitgaande toerental traploos kunt regelen, op nul stellen of zelfs omdraaien. Zonder koppeling, en zonder schuiven met tandwielen om ze al of niet in aangrijping te brengen.

Dubbele uitgang

Helaas blijft er toch een probleempje. Het ingaand koppel moet er ook ergens weer uitkomen. Het effect is dat het verdeeld wordt over uitgaande as en controle-assen.

Vandaar dat ingenieursbureau e3k komt met de suggestie van hybride-aandrijving. Het koppel dat bij de controle-as belandt kan dan gebruikt worden om een generator aan te drijven, of het kan omgeleid worden naar de transmissie-uitgang. Er zal immers ‘iets’ moeten zijn om het toerental van de controle-assen te regelen, en daarmee de overbrenging van de dDrive.

Uitvinder Durnin heeft er alle vertrouwen in dat zijn transmissiesysteem nut heeft. In maart dit jaar richtte hij het bedrijf IVT op, dat de dDrive verder moet uitwerken. Waarna IVT licenties wil verkopen aan geïnteresseerde fabrikanten. Dat is net het punt waar veel uitvindingen schipbreuk lijden, omdat het toch te ingewikkeld en/of commercieel niet haalbaar blijkt.

Peter Fokker (Redactie Auto & Motor TECHNIEK)

Video: Uitvinder Steve Durnin geeft uitleg over zijn dDrive.

Reageer op dit artikel