Uitgelegd in Jip en Janneke-taal: hoe werken remmen?

In de reeks 'Uitgelegd in Jip en Janneke-taal' ontleden we complexe onderwerpen op een manier die zelfs een 5-jarige zou begrijpen. Om ons hierbij te helpen, hebben we een beroep gedaan op Gareth Thomas, Senior Engineer bij Polestar, die jarenlange ervaring heeft in de wereld van de remsystemen.Net als in de vorige aflevering van deze reeks beginnen we met een spoedcursus natuurkunde. Bij een rijdende auto bevatten de wielen energie in de vorm van beweging. Dit wordt ook wel kinetische energie genoemd. Als je het rempedaal van je auto intrapt, oefenen de remmen wrijving uit op de wielen. Ze drukken op de remschijven, waardoor de kinetische energie wordt omgezet in warmte-energie. De kinetische energie van de rijdende auto wordt door deze wrijving omgezet in warmte, net als wanneer je je handen tegen elkaar wrijft als je het koud hebt. Door deze warmteafvoer kan je auto tot stilstand komen.Hoewel er in de loop van de autogeschiedenis talloze remsystemen hebben bestaan, was wrijving in alle gevallen noodzakelijk. Zonder wrijving kun je niet remmen. Sommige van de allereerste remmen waren gewoon stukken hout die tegen het wiel duwden. Hoewel ze verre van optimaal waren en aanzienlijke slijtage aan het wiel veroorzaakten, werkten ze evengoed dankzij de wrijving die ze veroorzaakten.

Trommels en hydraulische remmen

Hoe oefen je dan wrijving op het wiel uit zonder het te beschadigen? De briljante remmenbouwers van begin 1900 kwamen met de ingenieuze oplossing om een trommel aan het wiel te bevestigen. In de trommel zaten twee hittebestendige remblokken die tegen de trommel duwden. Omdat de trommel aan het wiel was bevestigd, werd het wiel afgeremd door de trommel af te remmen. Het probleem van slijtage aan het wiel was hiermee opgelost, maar er zaten nog wel een paar zwakke plekken in het systeem.De eerste auto's hadden een ingewikkeld stelsel van kabels en draden om de druk van het pedaal op de wielen over te brengen. Als je het pedaal intrapte, werd de remkabel aangetrokken die aan het wiel was bevestigd. Maar dit systeem had twee problemen. Afgezien van de neiging van de kabels om te breken, was er een enorme precisie nodig om op alle wielen dezelfde remdruk uit te oefenen. Verkeerd gespannen kabels leidden ertoe dat de auto ging slingeren als je op de rem trapte.Met de uitvinding van hydraulische remmen kwam hier een oplossing voor. Hydraulische remleidingen zijn leidingen die het remsysteem verbinden met de trommels op het wiel. Deze leidingen zijn gevuld met remvloeistof die niet kan worden samengeperst. De kracht die door het intrappen van het rempedaal ontstaat, wordt dus zonder krachtverlies overgebracht. Door remvloeistof onder druk te gebruiken, wordt de druk bij het remmen door alle remleidingen tegelijk gestuurd. In de jaren 1950 waren hydraulische remmen de enige remsystemen die in auto's werden gebruikt.Dankzij de trommels en hydraulische remleidingen zijn we erin geslaagd om de kinetische energie van het draaiende wiel op een gecontroleerde manier om te zetten in warmte-energie. Maar hoe zit het met alle warmte-energie die we overhouden?

Schijven en remklauwen

Remmen die te heet worden, zijn funest voor het remmen. Als ze oververhit raken, kunnen ze de kinetische energie niet meer omzetten in warmte en treedt 'remfading' op (verlies van remkracht door oververhitting). De oplossing hiervoor is simpel: haal de trommels weg en vervang ze door schijven en remklauwen.De remschijf zit op het wiel en bevindt zich in de remklauw. Terwijl trommelremmen naar buiten duwen, werken schijfremmen door te drukken. De remklauw drukt op de remschijf, waardoor… je raadt het al − wrijving ontstaat.  Hoe groter de combinatie van schijf en remklauw, hoe beter de remkracht.Schijfremmen zijn ook beter in het afvoeren van warmte. Dit gebeurt op een aantal manieren. Ten eerste zit de remklauw niet opgesloten in een trommel, waardoor warmte kan ontsnappen. Ten tweede zorgen gaten in de wielen ervoor dat warme lucht kan ontsnappen. En ten derde zorgen remkoelleidingen (kleine tunnels die van de voorkant van de auto naar de achterkant van de remmen lopen) ervoor dat frisse lucht de remmen kan koelen. Net alsof je op een warme dag voor een ventilator zit om af te koelen.Hoewel schijfremmen een betere remkracht bieden, zijn trommelremmen zeker niet slecht of onveilig. Schijfremmen zijn veel duurder om te maken en vervangen dan trommelremmen. Ze kunnen ook last hebben van corrosie als ze niet vaak worden gebruikt of als de auto lang heeft stilgestaan. Omdat een trommelrem een volledig gesloten systeem is, roest het niet op dezelfde manier. Trommelremmen kunnen ook als parkeerrem functioneren, wat het remsysteem vereenvoudigt.

Slijtage

Om ervoor te zorgen dat je remmen zo lang mogelijk meegaan, is het belangrijk dat je niet te veel energie in het systeem stopt. Dit betekent dat je, in plaats van harder en later te remmen, de remmen eerder en met minder kracht moet gebruiken. Hierdoor wordt er minder druk door het remsysteem gestuurd en vermindert de wrijving tussen de rem en de schijf, waardoor de energie geleidelijker wordt afgevoerd.In de wintermaanden kan het gebeuren dat de parkeerrem vastvriest als je auto bij zeer lage temperaturen buiten staat. Om dit te voorkomen, kun je de auto het beste in een garage parkeren, waar de iets hogere temperaturen dit probleem kunnen voorkomen.We hopen dat deze spoedcursus je iets meer heeft geleerd over remmen. Mocht je er geen genoeg van kunnen krijgen, klik dan op de pijl hieronder voor meer informatie over onze remmen en onze wereldberoemde partner, Brembo.