Onderhoud aan remmen zal niet verdwijnen maar slimmer worden
Remsysteem: minder gebruikt, maar meer corrosie
Remmen, wat is daar nu baanbrekends aan? Hoewel er voor de bestuurder eigenlijk niks veranderd is – hij duwt nog steeds een rempedaal in – gebeurt er daarachter veel meer dan vroeger nu steeds meer bestuurders voor elektrisch kiezen. Daar draait alles om het zo efficiënt mogelijk benutten van energie en wil men ook de remenergie niet verloren laten gaan. Regeneratief remmen dus. Dit artikel zet de voornaamste verschillen op een rij en bekijkt welke impact dat heeft op het onderhoud van remmen.
Minder slijtage, andere problemen
In tegenstelling tot een voertuig met een klassieke verbrandingsmotor zijn het bij een elektrisch voertuig niet alleen de wrijvingsremmen die ervoor zorgen dat het tot stilstand komt. Het meeste werk wordt eigenlijk gedaan door de elektromotor, waardoor de remmen zelf minder onderhevig zijn aan slijtage. Dat gaat dubbel en dik op voor bestuurders die het principe van 'one-pedal driving' toepassen. Dan wordt het rempedaal in het gros van de gevallen zelfs niet meer ingetrapt.
Goed nieuws voor de bestuurder, slecht nieuws voor de werkplaats dan? Neen, want in de praktijk is het verhaal een stukje complexer. Door de remmen minder te gebruiken, kunnen de remschijven gaan roesten, de remklauwen gaan klemmen, de geleidingspennen minder soepel gaan bewegen en het remoppervlak niet meer gelijkmatig slijten. Onderhoud aan remsystemen zal dus niet verdwijnen, maar verschuiven naar meer preventie, meer diagnose en meer focus op hoe het voertuig effectief gebruikt wordt.
Hoe werkt regeneratief remmen?
Regeneratief remmen is een technologie die kinetische energie omzet in elektrische energie, waardoor de accu wordt opgeladen tijdens het afremmen of tot stilstand komen. Bij het rijden haalt de elektromotor stroom uit de accu om de wielen aan te drijven. Bij het remmen wordt dit proces omgekeerd.
De kinetische energie die aanvankelijk diende om het voertuig voort te stuwen, zorgt er nu voor dat de wielen de elektromotor laten draaien. De elektromotor gaat daardoor als een soort generator fungeren en zal de geproduceerde energie opslaan in de hoogspanningsbatterij. Tegelijk zal de omzetting van kinetische energie in elektriciteit het voertuig afremmen, waardoor er minder nood is aan wrijvingsremmen.
Minder gebruik van de wrijvingsremmen betekent niet automatisch minder onderhoud
Bij de meeste auto's met regeneratief remmen kun je instellen hoeveel regeneratieve remwerking je krijgt. Het aantal instellingen en de manier waarop je deze kunt wijzigen, verschillen per auto. Wanneer het regeneratieve remkoppel onvoldoende is, bijvoorbeeld afhankelijk van snelheid, accutemperatuur of laadtoestand, zal ondersteuning van het hydraulische remsysteem nodig zijn. Dan is er sprake van 'brake blending': een gecombineerd systeem van regeneratief en conventioneel wrijvingsremmen. De ECU in de wagen mengt dan beide remkrachten soepel met elkaar.
Tot 20% van de energie
De grootte en het vermogen van de elektromotor en de capaciteit en laadtoestand van de batterij zijn van invloed op de mate waarin regeneratief remmen mogelijk is. Algemene regel: hoe groter de motor en de batterij, hoe meer energie er potentieel via regeneratief remmen kan worden teruggewonnen. Dit betekent dat volledig elektrische voertuigen doorgaans meer energie kunnen terugwinnen via regeneratief remmen dan hybride voertuigen. Hybride systemen kennen vele verschillende configuraties, maar beschikken stuk voor stuk over een functie voor regeneratief remmen.
Uit testen blijkt dat ongeveer 20% van de energie die een elektrisch voertuig gebruikt via regeneratief remmen kan worden teruggewonnen. Regeneratief remmen voelt echt aan als eindeloos remmen, zonder dat de remkracht afneemt of verandert. Het geeft de bestuurder enorm veel controle over het voertuig zodra hij aan het effect gewend is geraakt. In sommige voertuigen is het mogelijk om met één pedaal te rijden: als je het stroompedaal helemaal loslaat, wordt er sterk regeneratief geremd en kan het voertuig, afhankelijk van het systeem, volledig tot stilstand komen; als je het pedaal gedeeltelijk indrukt, regel je de mate waarin het voertuig versnelt of vertraagt.
Impact op de remservice
Door deze grotere nadruk op energieterugwinning wordt er aanzienlijk minder gebruikgemaakt van wrijvingsremmen. Met andere woorden, de hydraulische remmen worden in elektrische voertuigen veel minder vaak aangesproken. En dat heeft zijn voordelen, maar zeker ook zijn nadelen.
Corrosie als grootste vijand
Corrosie vermindert de prestaties van de wrijvingsremmen drastisch; in het ergste geval kan dit leiden tot onvoldoende remwerking wanneer die nodig is. Neem bijvoorbeeld de remklauwhouder. Door corrosie als gevolg van het weinig gebruiken van de remmen kunnen de remblokken zich mogelijk niet volledig van de remschijf terugtrekken, wat leidt tot versnelde, ongelijkmatige slijtage.
Het is ook mogelijk – afhankelijk van waar de corrosie zich bevindt – dat de remblokken geen goed contact meer maken met de remschijf. Daardoor wordt eventuele corrosie op het wrijvingsvlak van de remschijf niet volledig verwijderd, wat ook tot putjes in de remschijf kan leiden. Er zijn tot 30 krachtige remmanoeuvres nodig om een gecorrodeerde remschijf volledig schoon te maken, wat onder normale rijomstandigheden zeer moeilijk te realiseren is.
Corrosie wordt bij elektrische voertuigen een belangrijkere vijand dan klassieke remslijtage
Corrosie kan al binnen een paar weken optreden als de wrijvingsrem niet wordt gebruikt. Fabrikanten van elektrische voertuigen investeren fors in het oplossen van dit probleem, maar er is op dit moment nog geen oplossing op de markt die dit volledig kan voorkomen. Mensen die in vochtige klimaten of in de buurt van water rijden, hebben meer kans op snelle en ernstige corrosie aan hun remsystemen. Als een klant met een elektrisch voertuig uw werkplaats binnenkomt, is het van essentieel belang dat het remsysteem telkens goed wordt nagekeken en gereinigd, zodat zichtbare corrosieplekken worden verwijderd.
Eisen veranderen
Ook de remtemperatuur verschilt. Bij een conventionele auto bereiken de remblokken tijdens normaal rijden vaak een temperatuur van tussen 100 en 300 °C, en bij herhaaldelijk of krachtig remmen zelfs veel hoger. Bij elektrische auto's en hybride voertuigen kunnen de remmen lange tijd dicht bij de omgevingstemperatuur blijven, omdat regeneratie een groot deel van de vertraging voor zijn rekening neemt. Dit betekent dat het frictiemateriaal ook in koude toestand een stabiele respons moet bieden.
Het voertuiggewicht verhoogt de eisen. Een conventionele compacte auto weegt ongeveer 1.500 kg, terwijl een vergelijkbare elektrische auto door het accupakket gemakkelijk boven de 2.000 kg kan wegen. Bij een snelheid van 100 km/u bezit een voertuig van 1.500 kg ongeveer 580 kJ aan kinetische energie, terwijl een voertuig van 2.100 kg ongeveer 810 kJ bezit. Als er plotseling remkracht via wrijving nodig is, moet het remsysteem mogelijk ongeveer 40% meer energie verwerken.
Aangepaste materialen
De meeste fabrikanten hebben hun remblokken en remschijven aangepast aan deze veranderende eisen. Traditionele materialen werden voornamelijk ontwikkeld met het oog op frequent remmen, slijtvastheid, weerstand tegen remfading en rijcomfort. Nieuwere materialen moeten nog steeds over deze eigenschappen beschikken, maar moeten dus ook goed presteren bij lage temperaturen en bij sporadisch remmen.
Een typisch remblok voor personenauto's heeft doorgaans een wrijvingscoëfficiënt van ongeveer 0,30 à 0,40. Voor elektrische en hybride voertuigen is niet alleen een hoge wrijvingswaarde van belang, maar ook een stabiele wrijving onder verschillende omstandigheden: remmen bij lage temperaturen, licht remmen, natte wegen, corrosielaagjes op de remschijf en noodremmen. Het materiaal moet bovendien geluidsarm zijn, gecontroleerde slijtage bieden, weinig stof produceren en bestand zijn tegen verglazing of ongelijkmatig contact. Dit is vooral belangrijk omdat elektrische auto's veel stiller zijn, waardoor remgeluid voor de bestuurder beter hoorbaar is.
Ook het formaat van remschijven en -blokken verandert. Oudere compacte auto's hadden vaak voorremschijven van ongeveer 280 à 300 mm. Zwaardere SUV's, plug-inhybrides en elektrische voertuigen maken doorgaans gebruik van grotere schijven, vaak rond 320 tot 360 mm of meer, om een hogere thermische capaciteit te bieden. Grotere schijven nemen het risico op corrosie echter niet weg als de remmen zelden worden gebruikt.
Emissiearme frictiematerialen en corrosiebestendige remonderdelen zullen aan belang winnen naarmate de regelgeving zich steeds meer richt op het beheersen van niet-uitlaatemissies, zoals remdeeltjes. Euro 7 legt ook limieten op voor de uitstoot van remdeeltjes, wat betekent dat remmaterialen niet alleen worden beoordeeld op remprestaties, maar ook steeds nadrukkelijker op slijtage, stofvorming en milieu-impact. De meeste fabrikanten hebben hun remblokken en remschijven al voorzien van coatings of andere oppervlaktebehandelingen om corrosie zo goed mogelijk te voorkomen. Het is belangrijk dat u inzicht heeft in het niveau en de kwaliteit van deze coatings, aangezien er, zoals bij alles, vanwege de kosten verschillende kwaliteitsniveaus bestaan. Testgegevens zullen u een eerlijk beeld van hun producten geven.
Aangepaste service
Traditioneel remonderhoud blijft essentieel, maar zal zich verder ontwikkelen. De nadruk zal verschuiven van vervanging op basis van slijtage naar inspectie en onderhoud op basis van de toestand. Werkplaatsen zullen meer aandacht moeten besteden aan aspecten zoals corrosie, de reactiesnelheid van het systeem en de integriteit van onderdelen, in plaats van alleen maar de slijtage te meten. Het wordt doorgaans aanbevolen om de remmen van elektrische en hybride auto's regelmatig te laten controleren, ook al lijken de remblokken langer mee te gaan. Een praktische aanbeveling is minstens één keer per jaar of om de 15.000 tot 20.000 km, afhankelijk van het gebruik van het voertuig en de omgeving.
De remservice verschuift van vervanging op basis van slijtage naar inspectie en onderhoud op basis van de toestand
De controle moet betrekking hebben op het remschijfoppervlak, met name de binnenzijde, het contactpatroon van de remblokken, de beweging van de remklauw, de geleidingspennen, de glijvlakken van de remblokken, de werking van de elektrische parkeerrem, de remslangen en de toestand van de remvloeistof. Wanneer een elektrisch voertuig uw werkplaats verlaat, mag er geen problematische corrosie meer aanwezig zijn op de remoppervlakken. Remreinigers en geschikt gereedschap voor het verwijderen van corrosie moeten daarom tot de standaarduitrusting behoren.
Aangepaste remvloeistof
De vervangingsintervallen voor de remvloeistof moeten nog steeds de aanbevelingen van de autofabrikant volgen, vaak ongeveer om de twee jaar. Regeneratief remmen neemt het risico op vochtopname of inwendige corrosie in het hydraulische systeem immers niet weg. Geef ook extra aandacht aan welke remvloeistof u gebruikt. Bovendien weegt een elektrische auto meer door zijn batterijpakket, wat betekent dat er meer massa moet worden afgeremd en de wrijvingsremmen bij krachtig remmen een hogere belasting te verwerken kunnen krijgen. Kies dus een remvloeistof met een hoog kookpunt en een zeer goede viscositeitsindex, uiteraard conform de specificaties van de autofabrikant.
Kansen
In de toekomst zullen we misschien evolueren naar volledig gesloten remsystemen, eventueel in combinatie met elektrische motoren in de wielnaven. Dit zou twee voordelen bieden: het zou de remschijven beschermen tegen omgevingsfactoren die corrosie versnellen, zoals vocht, en het zou mogelijk ook remstof kunnen opvangen – een belangrijke overweging in het kader van Euro 7 en andere wetgeving die niet-uitlaatemissies beperkt.
Regeneratief remmen maakt onderhoud aan remmen niet overbodig, het verhoogt wel de complexiteit
Minder blootstelling aan omgevingsfactoren in combinatie met een groter aandeel regeneratief remmen zou de levensduur kunnen verlengen en leiden tot langere onderhoudsintervallen. Maar wees gerust: remservice zal altijd nodig blijven. Ook frictiematerialen en andere onderdelen van het remsysteem zijn immers onderhevig aan veroudering en omgevingsinvloeden.
Kortom: regeneratief remmen maakt onderhoud aan remmen niet overbodig, het verhoogt wel de complexiteit. Tegelijkertijd versnelt de elektrificatie ook de integratie van digitale technologieën in remsystemen, wat de weg vrijmaakt voor meer voorspellende diagnostiek en datagestuurde onderhoudsbenaderingen. Het vereist dus nieuwe expertise, aangepaste inspectieroutines en onderdelen die specifiek zijn ontworpen voor deze nieuwe gebruiksomgeving. Dit biedt voor garages een kans om hun rol verder te ontwikkelen en hun technische expertise verder te versterken in een mobiliteitslandschap dat steeds verder elektrificeert.
