14-1-2003
Remkracht bij Volkswagen Lupo loopt al op tot
600 pk!
Remmen in moderne autos zijn ingenieuze systemen die extreme krachten
aankunnen. Compacte autos zoals de Volkswagen Lupo kunnen al
remkrachten leveren tot vele honderden pks veel meer dan hun
motorvermogen!
Aan de remschijven kan het er daarbij letterlijk heet aan toe gaan:
Volkswagen rekent met maxima van 700 graden Celsius, maar in de
praktijk komt de temperatuur zelden boven de 200 graden. Dat is mede
te danken aan slimme elektronica. Die helpt de bestuurder zijn/haar
auto onder alle omstandigheden zo goed mogelijk te beheersen.
Het basisprincipe van remmen is simpel; bewegingsenergie (oftewel
kinetische energie) omzetten in wrijvingswarmte. De schijfrem bewijst
zich al tientallen jaren als hét middel om een auto goed en veilig af
te remmen. Niet voor niets wordt dit remsysteem in de meeste
Volkswagens standaard toegepast. Bij lichtere voertuigen met een
minder sterke motor bieden trommelremmen aan de achteras nog steeds
voldoende remprestaties.
Remprestaties dient daarbij letterlijk te worden genomen, want de
natuurkundige krachten die bij stevig remmen vrijkomen, liegen er niet
om. Dat kan oplopen tot een veelvoud van het motorvermogen. Zo kunnen
die remkrachten bij een Volkswagen Lupo wel oplopen tot zon 600 pk!
Dat is dan nog maar het mechanische gedeelte. Het wordt pas echt
interessant wanneer er elektronica aan te pas komt. Bij Volkswagen is
dat steeds vaker standaard het geval.
Van de berg af
Dieter Maus, hoofd van de testafdeling Remmen bij Volkswagen,
verklaart het succes van de remschijf als volgt: Zelfs in de meest
innovatieve en duurste autos is de schijfrem door niets anders te
vervangen, eenvoudigweg omdat geen ander technisch principe er aan kan
tippen. Uiteraard is het systeem de laatste jaren wel steeds verder
verfijnd, vooral door de toepassing van elektronica.
Terug naar de basis. Voordat een remsysteem veilig en betrouwbaar kan
worden toegepast, moet het eerst uitvoerig worden getest. De technici
van Volkswagen nemen daarbij geen halve maatregelen. Bepalend zijn het
voertuiggewicht en de motorprestaties, maar ook het zwaartepunt speelt
een rol in verband met de remkrachtverdeling tussen voor- en achteras.
De ideale afmetingen van een remschijf komen pas tot uiting na veel
rekenwerk en uitvoerige tests die niet bepaald overeenkomen met een
gemiddeld rijgedrag. Enkele voorbeelden uit het
Volkswagen-testprogramma. Meermaals voluit remmen van 90 procent van
de topsnelheid tot 100 km/h. Of wat dacht u van tien noodstops achter
elkaar van 100 km/h tot stilstand, met een vol beladen auto en
tussendoor voluit accelererend? Een vast onderdeel van de testritten
met een nieuwe Volkswagen vormt een uitstapje naar de Grossglockner in
Oostenrijk. Geheel in strijd met alles wat u ooit van uw
rij-instructeur hebt geleerd, dalen de testpiloten met de auto in zijn
vrijstand in duizelingwekkende vaart deze steile bergweg af, daarbij
voortdurend op de rem trappend.
700 graden Celsius
Tijdens zulke tests worden onder meer de remweg en temperatuur van de
remmen gemeten. Dat laatste is vooral bepalend voor hoe goed een rem
functioneert. De maximale bedrijfstemperatuur ligt rond de 700 graden
Celsius. Onder normale omstandigheden blijven de remmen bij Volkswagen
keurig onder de 200 graden, wat al aangeeft dat er een forse
veiligheidsmarge bestaat. Grotere autos hebben grotere schijven nodig.
Zo kan een Polo prima uit de voeten met schijven met een diameter van
288 millimeter, terwijl een Phaeton 365 millimeter aan ieder wiel
heeft om veilig tot stilstand te komen. Dat klinkt eenvoudiger dan het
is, want op het mechanisme na hebben beide remsystemen weinig met
elkaar gemeen.
Zo zijn de schijven van de Phaeton veel complexer van bouw dan die van
de Polo, onder meer vanwege de imposante achtzuiger-remklauwen met
vier remblokken per schijf. Een goede vertraging alleen maakt nog geen
goede rem. Er mogen zich ook geen hinderlijke geluiden voordoen, zoals
het beruchte piepen, en uiteraard ook geen trillingen niet in de
wielophanging en niet in het stuur. Bovendien moet het rempedaal
prettig aanvoelen en goed doseerbaar zijn. Stuk voor stuk eisen waar
Volkswagen vele jaren van ervaring en ontwikkeling in investeert.
Stapje verder dan standaard ABS
Een remsysteem kan nog zo perfect zijn, als de bestuurder het niet
optimaal benut, is hij bij een noodstop nog nergens. Daar helpt sinds
een aantal jaren de elektronica. Het onder gladde omstandigheden
optimaal kunnen remmen, vergt meer vaardigheden dan de gemiddelde
automobilist doorgaans in huis heeft. 99 Procent van de remmanoeuvres
vindt gecontroleerd plaats, maar het gaat nu net om die resterende
gevallen. Hierop is men doorgaans te weinig getraind. Gelukkig neemt
het remsysteem zelf de regie in die lastige momenten steeds vaker
over. ABS is ondertussen gemeengoed geworden, maar Volkswagen gaat nog
een stapje verder. Haar ABS-systemen worden meer en meer uitgerust met
aanvullende voorzieningen zoals elektronische remkrachtverdeling en
bijvoorbeeld motor-sleepmomentregeling. Deze laatste techniek voorkomt
het overmatig vertragen van de aangedreven wielen tijdens het afremmen
op de motor door automatisch wat gas bij te geven. Een belangrijke
stap vooruit bereikt Volkswagen door ABS consequent in haar
seriemodellen toe te passen. Een goed voorbeeld daarvan is de nieuwe
Polo, die in alle uitvoeringen standaard ABS heeft.
Een andere ontwikkeling van de laatste tijd is de zogeheten
remassistent. Dit systeem herkent een panieksituatie direct en bouwt
dan automatisch de maximale remdruk op om de remweg zo kort mogelijk
te houden; een echte noodstop.
Automatische afstandscontrole
De intelligente software heeft een positieve invloed op het weggedrag
van de auto. Dieter Maus meent: Omdat we ABS steeds vaker in
combinatie met ESP gebruiken, kunnen we de remwerking veel beter
interpreteren dan vroeger. ESP vermindert het slipgevaar door
automatisch razendsnel een enkel wiel te kunnen afremmen als het
voertuig in onbalans raakt.
Met deze techniek zijn we al in de toekomst aangeland. Daarbij horen
ook twee nieuwe afkortingen: EHB en EMB - de elektro-hydraulische en
de elektromechanische rem. Bij het eerste systeem is de remkabel
vervangen door een elektronisch signaal vanaf een sensor naar een
controle-unit die vervolgens bliksemsnel de vier wielremmen activeert.
Dieter Maus somt de voordelen op: Meer comfort door een rempedaal
zonder vrije slag. Een betere vertraging omdat de elektronica sneller
de benodigde remdruk opbouwt. Daarnaast kun je allerlei nieuwe
functies toevoegen, waarvoor je alleen maar de software hoeft aan te
passen. Een van die nieuwe functies zou bijvoorbeeld automatische
afstandscontrole ten opzichte van de voorligger kunnen zijn, waarbij
de afstand gelijk blijft door af en toe bij te remmen. Ook is een
andere remkrachtverdeling denkbaar bij achteruitrijden of een
geleidelijk afnemende druk bij afremmen tot stilstand.
Remmen met joystick
Nog een stapje verder gaat het elektromechanische remsysteem. Hierbij
is het hydraulische systeem verdwenen en wordt de rem direct bediend
door een elektromotor. Groot voordeel hiervan is dat zowel de vorm als
de plaatsing van de bedieningselementen volledig vrij is. Dat betekent
dat een rempedaal zelfs achter in de auto kan worden geplaatst, maar
ook als hendel aan het stuur of als een joystick. Deze nieuwe
ontwikkeling staat nog in de kinderschoenen en zal zeker niet voor
2005 worden ingevoerd. De remweg zal door deze nieuwe technieken
overigens niet ingrijpend korter worden, zo verwacht Dieter Maus. We
bevinden ons nu al op zon hoog niveau dat verbeteringen slechts in
combinatie met de banden haalbaar zijn. Door verbeterde
rubbersamenstellingen bereiken we bijvoorbeeld nu al
vertragingswaarden op een natte weg, die werkelijk formidabel zijn.
Ondanks alle moderne technieken ligt de veiligste manier van remmen
nog altijd bij de bestuurder. Ver vooruit kijken, afstand houden en
tijdig anticiperen zijn de basisregels om tijdig veilig tot stilstand
te komen. Dat was 100 jaar geleden al zo en dat zal voorlopig ook zo
blijven.
Vaktermen van Volkswagen
ABS: antiblokkeersysteem; voorkomt het blokkeren van de wielen, ook
bij een noodstop.
EBV:elektronische remkrachtverdeling; voor optimale remkracht op alle
wielen.
MSR: motor-sleepmomentregeling; voorkomt overmatig afremmen van de
aangedreven wielen tijdens het afremmen op de motor door automatisch
wat gas bij te geven.
ESP: elektronisch stabiliteitsprogramma; remt de auto per wiel af als
deze in een slip dreigt te raken.
HBA: hydraulische remassistent; verhoogt de remdruk bij een noodstop.
EHB: elektro-hydraulisch remsysteem; het rempedaal zonder vrije slag
geeft slechts een signaal af naar een controle-unit die de benodigde
remdruk opbouwt.
EMB: elektromechanisch remsysteem; het hydraulische systeem tussen
rempedaal en remmen is vervangen door elektromotoren.