Mercedes-Benz werkt aan einde van de oude remschijf

Het systeem wordt in de eDrive unit met elektromotor geïntegreerd.

Met de komst van hybrides en helemaal met elektrische auto’s, neemt de regeneratiekracht van de aandrijflijn de afgelopen tien jaar enorm toe. Steeds sterkere elektromotoren zijn ook in staat met steeds meer kracht de auto’s af te remmen. Dit is in beginsel gunstig omdat je zo stroom kunt opwekken die je terug de accu in kunt sturen. Zowel bij een hybride als bij een full EV. Maar een bijkomstigheid is dat veel elektrische auto's zo hard kunnen remmen op de elektromotor, dat de gewone remmen bijna nooit meer nodig zijn. Hier komt ook het concept van ‘one pedal drive’ vandaan: daarbij rem je  al zo hard op de elektromotor dat je enkel nog voor een noodstop op het rempedaal hoeft te trappen. Nemen we de elektrische Mercedes EQS als voorbeeld, dan kan deze remmen tot 300 kW aan kracht, dankzij puur de elektromotor. Dat is het vermogen dat je dus met een remactie terug de accu in kunt sturen dankzij de elektromotoren. “Zou je een noodstop maken met de mechanische remmen, dat rem je uiteraard veel harder, tot 2200 kW”, legt een technicus uit. Dat is enorm veel kracht, die nodig is om een zware auto zo snel mogelijk tot stilstand te krijgen. Dit gebeurt puur door wrijving van remschijf en remblokken, waarbij de energie wordt omgezet in warmte. Maar in de praktijk heb je zoveel kracht zelden nodig. “Met regeneratie kun je vertragen met zo’n 0,3G”, gaat zijn verhaal verder. “Als we onderzoeken hoe vaak en met hoeveel kracht mensen in de praktijk remmen tijdens het rijden in een willekeurige auto, dan is in maar liefst 98 procent van de gevallen die 0,3G vertraging voldoende.” Uiteraard zal dat bij extreem sportieve rijders iets anders liggen, laat staan bij circuitgebruik. Maar in de praktijk blijkt dat EV’s met fors regeneratievermogen de mechanische remmen nauwelijks gebruiken. Met als bijkomstig gevoel dat er iets meer roestvorming is, dat af en toe moet worden ‘weggeremd’ door de software. Maar die mechanische remmen blijven wel nodig voor forse remacties. Bijvoorbeeld als je ineens een file inrijdt op de snelweg of een noodstop moet maken voor een overstekende fietser. Maar ook voor de toepassing van ABS of ESP-ingrepen! Daarvoor moet je per wiel apart kunnen remmen met zeer hoge frequentie van aan/uit.

In het nieuwe systeem draaien de remblokken (die 360 graden zijn in plaats van ruwweg 120 zoals nu vaak het geval is) en staat de 'remschijf' stil. Hierdoor is minder remdruk nodig en is er minder slijtage.

Uit het wiel

Maar omdat die ‘ouderwetse’ remmen zelden nodig zijn verandert er veel in het concept. Zo slijten ze nauwelijks meer. Hierdoor is het zelden meer nodig om remmen te vervangen tijdens de levensduur van een elektrische auto. Maar als je ze niet hoeft te vervangen, dan hoef je ze ook niet meer in het wiel te stoppen. Mercedes werkt nu aan een systeem waarbij de remmen zijn geïntegreerd in de eDrive-unit. In plaats van de schijf, draaien de remblokken mee met de as. Hierdoor kan de schijf met water worden gekoeld, waardoor geen rijwind nodig is. De blokken kunnen daardoor ook de hele schijf bedekken in plaats van ruwweg een derde, wat bijeen remklauw het geval is. “Hierdoor is er groter remoppervlakte, zodat we minder remdruk nodig hebben”, legt de technicus uit. “Dat zorgt weer voor minder slijtage, zodat remmen net zo lang meegaan als de levensduur van de auto.”

Er zijn bovendien enkele bijkomende gevolgen: zo daalt de onafgeveerde massa van de wielen, omdat er geen 25 kilo aan remonderdelen meer in zit. Dit is erg goed voor de rijeigenschappen van een auto. Verder kan een wiel worden dichtgemaakt. Een fabrikant hoef immers geen rekening meer te gehouden met koeling van de remmen. Dit is goed voor de aerodynamica van de auto. Daarnaast is het goed voor het milieu. Alle fijnstof die normaal gesproken vrijkomt door slijtage van remschijf en remblokken, blijft nu ingesloten in de interne remmen. Dat scheelt bovendien vieze wielen!

Het zal nog wel even duren voordat we dit systeem daadwerkelijk op een productieauto zien. Want je kan het niet toepassen op een bestaand model. Het hele technische design van een auto moet vanaf het eerste moment zijn aangepast op de nieuwe remvorm, en de techniek is nog niet af. Zo worstelt men nog wat met andere systemen waarvoor remingrepen worden gebruikt. “We gebruiken uiteraard een rem per kant, zodat zaken als ESP en torquevectoring net als nu toepasbaar blijven. Alleen bij zaken waarbij je zeer snel kort remt zoals bij het activeren van ABS, zorgt de torsie van de as tussen de nieuwe remmen en het wiel voor vertraging. Dat wil je juist niet bij ABS. Dat soort dingen is nog work in progress.”

De schijf kan voortaan met water worden gekoeld. Vervangen is in principe nooit meer nodig. Er komen er twee per as, zodat ESP, ABS en torquevectoring kunnen worden toegepast.