De remmen van de toekomst

'by wire', zonder remschijven of remblokken en minder vervuilend?

Nu elektrificatie de auto opnieuw definieert, breekt ook voor remmen een nieuw tijdperk aan. Hoewel er weinig over wordt gesproken, volgen de innovaties elkaar in rap tempo op en beloven ze meer veiligheid, meer efficiëntie, minder vervuiling en voor professionals voorspellend onderhoud. Een keerpunt?

Steer-by-wire

Terwijl de aandacht vaak uitgaat naar accu’s, motoren of ingebouwde software, voltrekt zich in de auto-industrie in hoog tempo een andere verandering: die van het remmen. Net als bij de “steer-by-wire”-besturing (zonder mechanische verbinding tussen het stuur en de stuurinrichting) maken ook remsystemen zich geleidelijk los van traditionele mechanische en hydraulische oplossingen. De race naar modernisering is begonnen, met als doel meer veiligheid, minder onderhoud en ook minder vervuiling.

Onder de innovaties die al ver gevorderd zijn, moeten we ZF en Brembo vermelden, die de komst van hun ‘brake-by-wire’-systemen tussen 2025 en 2028 hebben aangekondigd. Mercedes werkt op zijn beurt aan een nog disruptievere oplossing: remmen zonder remschijven of remblokken, geïntegreerd in het hart van de aandrijflijn. Andere ontwikkelingen zullen snel volgen, zoals de toename van het aantal sensoren om een mogelijke storing beter te kunnen voorspellen of de vermindering van de door remmen uitgestoten deeltjes, zoals Europa zal eisen met de Euro 7-norm die eind 2026 van kracht wordt.

‘By-wire’-remmen

Elektronisch remmen (of brake-by-wire) is gebaseerd op een eenvoudig idee: mechanica vervangen door elektronica. Geen hydraulische vloeistof meer, geen pedaal dat slangen bedient, maar een reeks sensoren die de intentie van de bestuurder detecteren en deze onmiddellijk omzetten in remkracht dankzij elektromotoren die rechtstreeks in de remklauwen zijn geïntegreerd.

Brembo en ZF kondigen aan dat deze innovatie tussen 2025 en 2028 in serieauto’s zal worden geïntroduceerd (omdat Europa pas sinds kort ‘by wire’ toestaat, ook voor de besturing). Dat gezegd hebbende, zijn de benaderingen niet noodzakelijkerwijs hetzelfde. Brembo zet namelijk in op zijn volledig elektronische Sensify-systeem, dat voorziet in een motor die speciaal is bedoeld voor het remmen per wiel. Het Duitse ZF kiest voor een hybride aanpak, waarbij hydraulisch remmen aan de voorkant wordt gecombineerd met elektrisch remmen aan de achterkant. ZF maakt zelfs efficiëntiecijfers bekend: zijn systeem zou de remweg bij een noodstop vanaf 100 km/u met wel negen meter kunnen verkorten. Dat is enorm en zou te danken zijn aan een grotere reactiesnelheid, een betere stabiliteit en het wegvallen van de trillingen die kenmerkend zijn voor traditionele ABS-systemen.

Naast de veiligheid zorgt ‘by wire’-remmen ook voor een ommekeer op het gebied van remonderhoud. Zonder remvloeistof zijn er namelijk geen periodieke vervangingen, risico’s op lekken of corrosie meer. Omdat het systeem nauwkeuriger is, zou ook de slijtage van de remblokken worden vertraagd. Bovendien schat ZF dat deze technologie de actieradius van elektrische auto’s met 17% zal vergroten dankzij een optimalisatie van de energieterugwinning. Volgens verschillende bronnen zou dit systeem in eerste instantie duurder kunnen zijn voor de klant. Maar dat zal waarschijnlijk niet lang duren, want met minder onderdelen dan bij een traditioneel remsysteem zouden de productiekosten vervolgens kunnen worden verlaagd. Dat gezegd hebbende, wordt in eerste instantie verwacht dat de ontwikkelingskosten van ‘by wire’-remmen zullen worden doorberekend in de prijs van de auto’s die ermee worden uitgerust.

Remloos?

In de toekomst zullen de wielen van onze auto’s ook niet meer door remschijven of remblokken worden afgeremd. Dat is de hypothese waar de ingenieurs van Mercedes aan werken. Zij ontwikkelen een systeem dat rechtstreeks in de aandrijfmodule van elektrische voertuigen wordt geïntegreerd. Dit wrijvingsremsysteem blijft mechanisch, maar is als het ware gedelokaliseerd en dus ver van de wielen verwijderd. Het is geïntegreerd in de module die al de motor, de vermogenselektronica en de transmissie omvat, dat wil zeggen geïnstalleerd in het midden van de voor- of achteras. Deze opstelling maakt een nauwkeurige elektronische regeling van de werking mogelijk, zeer beperkte slijtage en onderhoud, en de afwezigheid van remdeeltjes – althans als we Mercedes mogen geloven.

Deze verandering in ontwerp zou tal van voordelen bieden. Ten eerste op het vlak van slijtage: dankzij regeneratief remmen zou de belasting van de mechanische rem marginaal worden. Resultaat: minder oxidatie, minder vastlopen en dus vrijwel geen onderhoud. Ten tweede op het vlak van aerodynamica: zonder geventileerde remmen kunnen de velgen volledig zijn, wat de luchtweerstand vermindert en dus de autonomie verbetert. Een ander voordeel: de onafgeveerde massa’s nemen ook af, wat het dynamische gedrag ten goede komt. Ten slotte benadrukt Mercedes ook dat remgeluiden en vuil op de velgen als gevolg van remblokstof verdwijnen. Het valt echter nog te bezien wanneer dit systeem klaar is voor commercialisering.