17 oktober 2018
Maak kennis met het remsysteem van de toekomst
Het elektrische remsysteem van Brembo: responsiever, veiliger en beter voor het milieu.
Het elektrische remsysteem van Brembo: responsiever, veiliger en beter voor het milieu.
Alles evolueert, ook de remsystemen van de auto's.
Wat betreft remtechniek staan we aan de vooravond van een revolutie: het bekende hydraulisch systeem zal namelijk plaatsmaken voor een elektrisch bediend systeem, dat het remsysteem zal transformeren in de motor van de toekomst. Brembo bereidt zich al bijna twee decennia voor op deze omwenteling en is klaar om een leidende rol te spelen bij wat een ware transitie voor de remsystemen van de auto belooft te worden.
Sinds 2001 zijn de investeringen in onderzoek en ontwikkeling voor elektrische remsystemen, of 'brake-by-wire'-systemen zoals insiders ze noemen, aan het groeien. Dit is de drijvende kracht die de deur openzet voor grote veranderingen in de remtechniek en de komst van de 'rem van de toekomst'. Deze zal het resultaat zijn van het huwelijk tussen 'mechatronica' en de behoefte voertuigen efficiënter en intelligenter te maken en ze met elkaar te laten communiceren.
Energieterugwinning zorgt voor een vermindering van zowel het gewicht als de emissies en het remsysteem van de toekomst kan een beslissende rol spelen bij deze ontwikkelingen die steeds belangrijker worden.
Energie is tegenwoordig een van de grote aandachtspunten in de auto-industrie en het remsysteem kan daarvoor een belangrijke bron blijken te zijn. Daarom zet Brembo hoog in op brake-by-wire, niet alleen voor straatauto's, maar ook voor racewagens. Zo wordt al sinds 2014 gewerkt aan de ontwikkeling van elektrische remsystemen voor de Formule 1.
Maar hoe werkt het brake-by-wire-systeem van Brembo? at zijn de verschillen ten opzichte van conventionele systemen en vooral, wat zijn de voordelen?
Het brake-by-wire-systeem wordt net als een conventioneel remsysteem simpelweg geactiveerd door het indrukken van het rempaal. Alleen is het pedaal nu voorzien van een sensor die de stand ervan detecteert en deze informatie naar een elektronische regeleenheid stuurt. Het pedaal biedt de bestuurde daarbij een vergelijkbaar remgevoel als bij een traditioneel hydraulisch systeem.
De regeleenheid verwerkt het signaal afkomstig van de pedaalsensor en verzendt op basis daarvan een commando naar de elektromechanische hydraulische actuators van het systeem. Deze zetten de ontvangen elektrische impuls van de regeleenheid om in hydraulische druk en klemkracht van de klauw.
De remklauw die wordt bediend door de actuator kan een remklauw zijn met een traditionele hydraulische bediening of een elektromechanische remklauw. Deze laatste wordt rechtstreeks aangestuurd door de regeleenheid en zet de ontvangen elektrische energie zelf om in remkracht.
De remschijf is nog steeds een conventionele gietijzeren, stalen of carbon-keramische schijf. Een elektrisch remsysteem zoals dit biedt veel voordelen aan automobilisten, autofabrikanten en de maatschappij in het algemeen.
Voordelen voor de automobilist: meer veiligheid, comfort en maatwerk
Laten we beginnen bij de automobilist en dan bij een punt waarop geen compromissen mogelijk zijn: de veiligheid. Het elektrische remsysteem zorgt voor een aanzienlijke verkorting van de remweg in vergelijking met een traditioneel systeem.
Zo heeft Brembo's brake-by-wire-systeem in zijn meest recente ontwikkelingsfase een grote sprong voorwaarts gemaakt in responstijd: die is afgenomen van de standaard 300 tot 500 milliseconden naar slechts 100 milliseconden! Om een idee te krijgen wat deze getallen betekenen, moet u bedenken dat een voertuig met een rijsnelheid van 120 km/h in 300 milliseconden 11 meter aflegt en dat even met de ogen knipperen ongeveer 250 milliseconden duurt.
De reactiesnelheid van de remmen is van vitaal belang, want als een onmiddellijke stop is vereist, kan er dankzij de snellere respons van het systeem een paar meter remweg worden bespaard. En dat kan doorslaggevend zijn voor het wel of niet tijdig tot stilstand komen. Daarom betekent een kortere reactiesnelheid meer veiligheid.
Naast een beter reactievermogen, dat zich vertaalt in meer veiligheid en hogere remprestaties, biedt brake-by-wire ook voordelen op het punt van maatwerk en rijcomfort voor de bestuurder.
Dankzij de elektrische aansturing van het remsysteem kan de bestuurder namelijk zowel de remkracht als de respons van het pedaal naar behoefte aanpassen. Afhankelijk van zijn persoonlijke voorkeuren kan hij kiezen tussen verschillende karakteristieken voor de remwerking en pedaalrespons die zijn afgestemd op zijn rijstijl en de rijomstandigheden, zoals sportief, comfort, nat weer, etc.
Wat comfort betreft, is een van de belangrijkste voordelen van Brembo's elektrische remsysteem de stabiliteit van de remwerking, ongeacht de belasting. Het remsysteem zich namelijk automatisch aan de beladingstoestand van het voertuig aan, waardoor de remweg constant blijft. Bovendien wordt het rijcomfort door het brake-by-wire-systeem verder verhoogd door de soepele overgang van dissipatief naar regeneratief remmen, zonder dat de bestuurder hier ook maar iets van merkt.
Wanneer nog een stap verder wordt gezet, kunnen regeneratief en dissipatief remmen worden geïntegreerd, een proces dat bekend staat als 'blending'. Dit kan leiden tot een volledig andere manier van rijden en remmen, waarbij het rempedaal zelfs helemaal niet meer wordt gebruikt! Wanneer het gaspedaal wordt losgelaten, kiest het systeem automatisch voor remmen op de motor of regeneratief remmen om een stabiele vertraging te bereiken die het mogelijk maakt om het voertuig af te remmen tijdens normaal gebruik op de weg, zowel in de stad als daarbuiten. Voor een noodstop of een wat sportievere rijstijl moet daarentegen gewoon het rempedaal worden gebruikt, net als nu.
Brake-by-wire biedt automobilisten ook belangrijke voordelen op het gebied van kostenbesparing: de integratie met het regeneratieve remsysteem zorgt voor verminderde slijtage van de remschijven en de remblokken, waardoor die tot tien keer langer mee kunnen gaan.
In vergelijking met een standaard remsysteem wordt natuurlijk ook op de remvloeistof bespaard. Daarbij gaat het niet zozeer om de kosten voor de vloeistof zelf, maar vooral om de werkplaatskosten voor het verversen ervan. Tot slot maakt de controle over de slijtage het mogelijk om het vervangen van de schijven en blokken samen te laten vallen met het algemene onderhoudsprogramma van het voertuig.
Voordelen voor de autofabrikanten
De voordelen van het brake-by-wire-systeem beperken zich niet alleen tot de voordelen op het gebied van veiligheid, prestaties en comfort voor de automobilist. lektrische aansturing van het remsysteem opent namelijk ook de weg naar een grotere interactie met andere componenten. Daarbij kan bijvoorbeeld worden gedacht aan actief remmen bij het loslaten van het gaspedaal of het gebruik van de remmen op afzonderlijke wielen als differentieel of ter stabilisering van het voertuig.
Daarnaast biedt brake-by-wire fabrikanten de mogelijkheid componenten op andere plaatsen in het voertuig onder te brengen en de gewichtsverdeling te optimaliseren. Op den duur zal hierdoor de complete architectuur kunnen worden herzien om meer ruimte te creëren of de veiligheid en prestaties te verhogen, waardoor auto's in de toekomst radicaal van de huidige zullen verschillen.
Een milieuvriendelijker remsysteem
Brembo's nieuwe brake-by-wire-technologie biedt een groot aantal mogelijkheden voor verbetering van zowel de huidige generatie auto's als de auto's van de nabije of verre toekomst.
Zo maakt de integratie met energieterugwinningssystemen van elektrische of hybride auto's een betere benutting van de beschikbare energie mogelijk, waardoor de accu's minder vaak hoeven te worden opgeladen.
En voor auto's met een traditionele verbrandingsmotor biedt brake-by-wire de mogelijkheid tot beperking van het zogeheten 'restremkoppel'.
Dit is de onvermijdelijke maar ongewenste frictie tussen de remschijf en de remblokken buiten de remfase, waardoor het voertuig ook dan zeer licht wordt afgeremd. Hoewel het onmerkbaar is, zorgt dit verschijnsel voor verhoging van het brandstofverbruik en daarmee ook de emissies. Brembo's traditionele vaste hydraulische remklauwen beperken het effect ervan al tot een minimum, maar brake-by-wire maakt een verdere reductie realiseerbaar.
Hierdoor zal de CO2-emissie afnemen, terwijl bij elektrische auto de actieradius zal toenemen. In een verdere toekomst biedt brake-by-wire ook mogelijkheden voor een betere integratie van het remsysteem met de sensoren die het hart vormen van zelfrijdende voertuigen.
De langere levensduur van de remcomponenten betekent ook winst voor het milieu, dat tevens baat zal hebben bij het feit dat er geen remvloeistof meer nodig is.
Een blik op de toekomst
Het brake-by-wire-systeem is ook voorbereid op integratie met regeneratieve remsystemen en moderne rijassistentiesystemen. Het is daarom verre van onvoorstelbaar dat auto's op een dag zelfstandig zullen remmen wanneer de auto-pilot dat aangeeft (zoals nu al gebeurt met elektrische besturing).
Brake-by-wire biedt zonder meer veel voordelen ten opzichte van conventionele remsystemen. Het concept is bovendien zo veelzijdig dat vrijwel elk toekomstscenario denkbaar is.
Dit plaatst Brembo in een voortreffelijke uitgangspositie, klaar om te profiteren van alle kansen van een wereld waarin de mobiliteit zich razendsnel ontwikkelt in de richting van onder andere elektrische en zelfrijdende voertuigen. Tegen het licht van deze trends in de automobielsector bewijst Brembo zich opnieuw als een innovatief bedrijf dat anticipeert op de behoeftes van zijn klanten, automobilisten en de samenleving in het algemeen.