Autoblog Techniek: Preselector, de vooroologse DSG-bak

In de jaren ’30 van de vorige eeuw werden veel sportieve en luxe auto’s uitgerust met een zogenaamde preselector-versnellingsbak. Dit is feitelijk een voorloper van de versnellingsbakken met dubbele koppeling, waarbij de volgende versnelling alvast wordt klaargezet. En dat volledig mechanisch!

Walter Gordon Wilson was een van de belangrijkste mensen die meegewerkt hebben aan de ontwikkeling van de eerste tank. Hij ontwierp namelijk de versnellingsbak waarmee gestuurd kan worden. Een tank stuurt immers door de snelheid waarmee beide rupsbanden draaien onderling te variëren en dat vraagt om een extra versnellingsbak. Dit gebeurt via een planeetwielmechanisme (zie afbeelding hieronder). Dit is hetzelfde soort tandwielenstelsel als je in een versnellingsnaaf van een fiets aantreft of in de koppeling tussen elektro- en verbrandingsmotor in bijvoorbeeld een Toyota Prius.

Het grote voordeel van deze constructies is dat ze enorme hoeveelheden koppel aankunnen, de schakelingen zeer snel verlopen en mechanische verliezen beperkt zijn. Nadelen zijn er ook, zo heeft deze constructie een continue smering nodig en is het ontwerp van een versnellingsbak vaak complex, aangezien voor meer dan drie versnellingen verschillende planeetwielstelstels gecombineerd moeten worden.

Wilson Preselective Gearbox

Na de oorlog gaat Wilson verder met het idee van versnellingsbakken op basis van dit principe. In 1928 patenteert hij de zogenaamde preselective gearbox. Anders dan bij een gewone versnellingsbak, bedien je niet zelf de versnellingsbak met pook en koppeling. In plaats daarvan selecteer je met een hendel de meest logische volgende versnelling en zorgt het indrukken en weer op laten komen van een derde pedaal voor de daadwerkelijke verandering van versnelling. Het versnellingsbakmechanisme bestaat uiteraard uit planeetwielstelsels, wat zeer snel schakelen mogelijk maakt.

Een koppeling ontbreekt bij de meeste op comfort afgestemde auto’s, in plaats daarvan heeft deze Wilson Preselective Gearbox een in vloeistof lopend vliegwiel dat voorkomt dat de auto afslaat wanneer deze stilstaat en de versnelling niet in neutraal staat. Vergelijkbaar met de koppelomvormer in automaten eigenlijk. Sportwagens hadden in plaats van een vliegwiel een dubbele koppeling die bij circa 600 toeren per minuut activeert, terwijl racewagens het vaak zelfs zonder koppeling of vliegwiel deden. Dat is een beetje lastig starten, maar het schakelt nog sneller. Onder andere diverse Bugatti’s waren uitgerust met zo’n Wilson Preselector.

In het geval van de Wilson Preselector (er waren ook andere varianten) werd een ingenieus stelsel van planeetwielstelsels gebruikt. Elk planeetwiel (het buitenste tandwiel) werd met zogenaamde rembanden afgeremd, tenzij de benodigde versnelling juist een draaiend planeetwiel behoeft. Dan kan doormiddel van een hefboom de wrijving verminderd worden, waardoor het planeetwiel kan draaien. Je kunt je voorstellen dat het geheel een uiterst gecompliceerde verzameling van tandwielen, hefbomen en trek- en duwstangetjes is. Om dit allemaal te bedienen is wat meer mechanische kracht nodig dan je met enkel een handbediend hendeltje kunt leveren, vandaar het voetpedaal.

Voor- en nadelen

Het voordeel van zo’n preselector? Stel dat je stil staat bij een stoplicht. Je hebt dan de eerste versnelling ingeschakeld en met de hendel de tweede versnelling geselecteerd. Bij het wegrijden kun je direct gas geven en met slechts het indrukken van het derde pedaal wordt razendsnel de volgende versnelling ingelegd. Terwijl je nog aan het accelereren bent, kun je met de hendel aan het stuur alvast de derde versnelling selecteren, om deze op het juiste moment met het voetpedaal daadwerkelijk in te schakelen.

Vooral in de racerij biedt deze manier van schakelen voordelen. Rij je op topsnelheid in de hoogste (lees: vierde) versnelling op een recht stuk, dan kun je alvast anticiperen op de volgende bocht en de derde of zelfs tweede versnelling ‘voorselecteren’. Eenmaal aangekomen bij de bocht is wederom een beweging met de voet voldoende om razendsnel die voorgeselecteerde versnelling in te leggen. Goed anticiperen is dus een must, maar de geoefende rijder is met een dergelijke preselector-bak beter af dan met een conventionele en ongesynchroniseerde versnellingsbak uit die tijd, waarbij ‘dubbel klutsen’ een must is.

Ten opzichte van een conventionele versnellingsbak is de Wilson Preselective Gearbox ook een stuk gecompliceerder en dus duurder om te maken. Na de Tweede Wereld Oorlog zijn er dan ook nog maar weinig fabrikanten die deze techniek toepassen. Tegenwoordig is het idee erachter verwerkt in de systemen met dubbele koppeling (tech special!), met het verschil dat niet de bestuurder, maar de computer bedenkt wat de meest logische volgende versnelling is. Op basis van onder andere GPS-gegevens kan dit steeds nauwkeuriger en ook de techniek erachter is natuurlijk bewonderenswaardig. Toch heeft de volledig mechanische preselector wat mij betreft meer charme, vergelijk het met volledig mechanische uurwerkjes in horloges (tourbillons) en de nauwkeurigere, maar meer zielloze Quartz-klokjes met batterij.