REMblokken en remschijven uitgelicht

Kinetische energie omzetten in warmte-energie door middel van wrijving, dat is in se wat remmen doen. Het belang van de remmen op een voertuig kan moeilijk overschat worden, aangezien het een levensnoodzakelijk veiligheidsonderdeel is. Montagefouten zijn dan ook ten zeerste te vermijden. Bij Bosch hebben ze dat goed begrepen en organiseren ze dan ook op regelmatige basis onlinetrainingen tot Brake Specialist. CarFix volgde mee, slaagde met vlag en wimpel en deelt nu de opgedane kennis met u. Een eerste deel behandelt de theorie rond remmen, remblokken en remschijven; deel 2 gaat dan dieper in op het meten, remvloeistoffen, schadebeelden en montagetips. 

Wat is remmen?

Zoals in de inleiding vermeld is remmen heel eenvoudig gesteld het omzetten van kinetische energie in warmte-energie door middel van wrijving. Dat is toch in ieder geval hoe een hydraulisch remsysteem in essentie functioneert. Naast het hydraulisch remsysteem is er ook regeneratief remmen; daarbij wordt de kinetische energie omgezet in elektrische energie.

Wrijvingscoëfficiënt

De kracht waarmee geremd wordt, hangt af van de wrijvingscoëfficiënt tussen remblok en -schijf én tussen band en wegdek. Een wrijvingscoëfficiënt tussen twee materialen wordt proefondervindelijk vastgesteld. Bij een dynamische wrijvingscoëfficiënt moet ook de snelheid in rekening gebracht worden. In de praktijk is de dynamische wrijvingscoëfficiënt altijd lager dan de statische coëfficiënt.

De statische wrijvingscoëfficiënt tussen remblok en remschijf is de verhouding tussen de kracht waarmee de remblok tegen de remschijf wordt gedrukt en de remkracht waarmee het wiel wordt afgeremd. Deze factor wordt aangeduid als μ (mu).

 

De wrijving tussen band en wegdek - grip - is afhankelijk van de aslasten, die dynamisch zijn en gaan duiken bij het remmen. Gevolg: het zwaartepunt van het voertuig verschuift naar de vooras, waardoor grotere remkrachten kunnen worden toegepast op de vooras. 

Wrijvingsstabiliteit

Een goede remwerking valt ook samen met het behouden van de wrijvingscoëfficiënt onder alle omstandigheden.

• Oververhitting kan leiden tot fading of vapour lock (voor dit laatste: zie hoofdstuk remvloeistoffen). Bij fading vermindert de remwerking (tijdelijk) omdat extreme temperaturen materiaal en bindmiddelen aantasten waardoor een smeerfilm tussen remblok en -schijf de overdracht van remkracht verhindert. Na afkoeling kan deze laag wegslijten waardoor de remwerking weer terug kan komen. 
• Snelheid heeft een impact op de dynamische wrijvingscoëfficiënt. Bij hogere snelheden blijkt in de praktijk dat de wrijvingscoëfficiënt van minder kwalitatieve remblokken instabieler is, terwijl die coëfficiënt eigenlijk door de gehele levensduur van de remblok stabiel moet blijven.
• Vocht tussen remblok en remschijf creëert - net als bij fading (maar daar onder invloed van hitte) - een smeerfilm waardoor de remwerking drastisch afneemt. Water dient dus snel afgevoerd te worden. Moderne voertuigen kunnen het tractiesysteem op basis van de regensensorgegevens aanzetten om de remblokken af en toe licht tegen de remschijf aan te drukken zodat er drooggeremd wordt. 

Kinetische energie omzetten in warmte-energie door middel van wrijving, dat is in se wat remmen doen

Remvoeringen

Sinds eind vorige eeuw produceren Europese fabrikanten geen remvoeringen meer met asbest in. De hedendaagse remvoeringen kan men onderverdelen in drie groepen:

• Noa: remvoeringen waarbij asbest vervangen is door organisch materiaal zoals rubber, glas, hars ... Milieuvriendelijk en stil, maar met een grote stofontwikkeling. Wordt vooral op de Amerikaanse markt toegepast met de relatief lage maximale snelheden op de autosnelweg.
• Semi-met en low-met: remvoeringen op basis van metalen (koper, staal ...). Low-metaluitvoeringen gebruiken geen koper meer omdat deze grondstof onder druk staat. Deze remvoeringen kennen een lange levensduur en uitstekende remwerking. Er is evenwel kans op het ontstaan van bijgeluiden. 
• Keramisch: keramische remdelen hebben een excellente remwerking en zeer lange levensduur. De kostprijs ligt echter zo hoog dat ze enkel worden toegepast in exclusieve sportwagens.

normering

Remdelen voor de aftermarket worden pas toegelaten tot de Europese markt met een goedkeuringscertificaat volgens ECE-R90. Regulatie 90 van Europese Commissie stelt aan de remonderdelen eisen op vlak van afschuifweerstand, drukbestendigheid, snelheidsgevoeligheid en temperatuurbestendigheid.

Remblokken

Opbouw

Een remblok bestaat uit een grondplaat waarop het voeringsmateriaal wordt gelijmd. Het voeringsmateriaal (zonder grondplaat) heeft een minimale dikte die tussen de 2 mm en 3,7 mm ligt.

Sommige remblokken hebben een sleuf in het wrijvingsmateriaal om niet alleen vuil en vocht af te voeren, maar ook om een breuk van het voeringsmateriaal te voorkomen bij buiging van de grondplaat (door bijvoorbeeld een vastzittende geleider). 

Er zijn ook remblokken met op de grondplaat nog een aantal lagen om bijgeluiden te voorkomen. Het is belangrijk dat op deze lagen geen vet wordt aangebracht. Remblokken bij zwevende remklauwen kunnen voorzien zijn van een plakstrip. De remblok moet met de kant van de plakstrip tegenover de zuigerzijde geplaatst worden op een goed ontvette remklauw. Bij een eerste beremming kunnen de toleranties toegenomen zijn waardoor het remblok kan klapperen. De plakstrip zorgt dan voor fixatie van de remblok aan de remklauw en vermijdt zo speling en dus bijgeluiden.

Andere remblokken hebben soms een afschuining aan één of aan twee kanten. De afgeschuinde kant dient om eerst contact te maken bij het remmen wanneer de auto vooruitrijdt. Dit type remblok is richtinggebonden bij de plaatsing; een pijl op de blokken geeft de draairichting aan. 

Sommige remblokken hebben een metalen plaatje (shim) op de remblok. Deze is zo gevormd dat de remblok zonder vibraties tegen de remschijf kan gedrukt worden. 

Ook kunnen op remblokken gewichten aangebracht worden. Deze zorgen ervoor dat de eigen trillingsfrequentie van het onderdeel buiten het menselijk gehoor (20 Hz - 20 KHz) komt te liggen. 

Remschijven

Een standaard remschijf - al dan niet geventileerd - bestaat uit een volstaaluitvoering. Voor stockagedoeleinden (roestbescherming) wordt op deze remschijven een vetlaag aangebracht. Voor montage dient men deze laag te verwijderen. Er zijn ook remschijven met een zinkcoating, die de schijf beschermt tegen corrosie tijdens opslag maar ook tijdens gebruik. Weer andere remschijven werden Alutherm behandeld, een corrosiebehandeling vergelijkbaar met de zinkcoating maar beter bestand tegen de hogere temperaturen.

Compound

Naast de stalen remschijven zijn er ook exemplaren uit samengestelde materialen ('compound' of 'composiet'). Het hart van deze remschijven is van lichter materiaal en is met een klinkverbinding verbonden met de remschijf zelf. Dit zorgt voor isolatie tegen warmte van de wiellagers en een lager onafgeveerd gewicht (door het lichtere hart). 

Bij compound remschijven - zeker wanneer aanspraak wil gemaakt worden op de garantie - moet er zeker op gelet worden dat bij het verwijderde wiel het onderstel niet verdraaid wordt aan de remschijf. Daarnaast moet het wiel ook in drie fasen op moment worden vastgezet. Materiaalspanningen zouden trillingen kunnen veroorzaken. 

Remdelen voor de aftermarket worden pas toegelaten tot de Europese markt met een goedkeuringscertificaat volgens ECE-R90

Maatvoering

De maatvoeringen van de remschijf hangen samen met de materiaalsoort, het gewicht, de oppervlakteruwheid, de ruwheid van het frictiegedeelte, de schijfgattolerantie, de slingering en de diktevariatie. 

Koeling

Bij geventileerde remschijven wordt een geforceerde koeling gerealiseerd tussen de twee remoppervlakken. De luchtstroom is vanuit het hart naar buiten toe gericht. Om remschijven zowel links als rechts te kunnen plaatsen en de remschijf sterk te houden, werd veel aandacht besteedt aan de vorm van de verbindingsbruggen. 

Voor remmen bij voertuigen met hoog vermogen worden soms wel remschijven met inbouwpositie geleverd. Er is dan ook een apart onderdeelnummer voor de linker- en de rechterzijde. Het verschil ontstaat door de vorm van de aangebrachte lamellen. 

Minimale slijtagemaat

In de remschijf is ook de minimale slijtagemaat gegraveerd. Dit is niet het minimum van de remschijf, maar de minimale slijtagemaat waarbij er nog een nieuwe set remblokken mag gemonteerd worden.