Remgeruis & Vibratie? Het Kunnen Je Remschijven Zijn!

Hoe Remschijven Bijdragen aan Remgeruis en Vibratie

De Wetenschap Achter Vervormde Remschijven en Remgeruis met Hoge Frequentie

Wanneer remschijven vervormen, ontstaan er oneffenheden door hittebelasting of simpelweg mechanische druk. Dit verstoort de manier waarop de remblokken contact maken met het oppervlak van de remsschijf. Wat vervolgens gebeurt is vrij interessant - die inconsistente contactpunten zorgen voor allerlei drukveranderingen heen en weer. Deze fluctuaties leiden tot trillingen met een hoge frequentie die wij horen als dat vervelende piepende geluid van de remmen, meestal ergens tussen 1 en 16 kHz, wat precies het bereik is waarbinnen ons gehoor het meest gevoelig is. Zelfs een klein verschil van 0,15 mm in dikte over het oppervlak van de remsschijf kan het trillingsniveau al met ongeveer 60% doen toenemen wanneer iemand op de rem trapt. Dit zorgt niet alleen voor meer geluid, maar geeft de bestuurder ook een onaangenaam gevoel via het rempedaal.

Toestand van het rotoroppervlak en de impact op wrijving en geluid

De kleine groeven en verharde plekken op rotoroppervlakken verstoren de materiaaloverdracht die nodig is voor een juiste remprestatie. Een onevenredige overdrachtlaag leidt tot wat monteurs noemen 'stick-slip' wrijving. Dit gebeurt wanneer de remblokken vastgrijpen op het rotoroppervlak en dan plotseling loslaten, waardoor die vervelende trillingen ontstaan die we horen tijdens het stoppen. Er gebeuren ook enkele interessante dingen op het metaalniveau. Koolstofmigratie is één probleem dat verandert hoe materialen met elkaar interageren. Deze metallografische veranderingen kunnen de wrijvingsniveaus zelfs verhogen met ongeveer 40% in vergelijking met rotors die correct zijn bewerkt. En hogere wrijving betekent over het algemeen meer geluid, wat niemand wenst tijdens hun dagelijkse rit.

Thermische spanning: een belangrijke oorzaak van rotorvervorming

Wanneer remmen herhaaldelijk oververhit raken, zetten ze ongelijkmatig uit en trekken ze zich weer samen over hun oppervlak. Dit creëert gebieden met compressiespanning die de rotorvorm op de lange termijn permanent kunnen vervormen. Het probleem verergert wanneer de oppervlaktetemperaturen boven de 650 graden Celsius komen, terwijl het midden ongeveer 200 graden blijft. Het temperatuurverschil zorgt ervoor dat delen van de schijf zich met verschillende snelheden inkrimpen, waardoor het geheel uit zijn evenwicht raakt. Stadschauffeurs maken veel vaker met dit probleem te maken dan weggebruikers, omdat stop- en startverkeer ongeveer 50 tot 70 extra verwarmingscycli per rit veroorzaakt in vergelijking met rijden met constante snelheid. Daarom zien we tegenwoordig meer prestatieauto's uitgerust met geventileerde rotoren met die gebogen inwendige lamellen. Deze ontwerpen helpen de lucht sneller door het remsysteem te bewegen, waardoor de temperatuur tijdens intensief remmen beter onder controle blijft.

Stedelijk rijgedrag en toenemend remgerucht door rotorproblemen

Stop-and-go-verkeer verhoogt de belasting op de remklauw—elke vertraging van 50km/h genereert ongeveer 95% meer warmte dan een vergelijkbare remming op de snelweg. Hierdoor staan stadsremklauwen bloot aan verhoogde thermische belasting en groter risico op trillingen:

Deze omstandigheden bevorderen oppervlakteverharding en materiaalmoeheid, waardoor de resonantie tussen remblokken en remklauwen in stedelijke omgevingen tot 300% hoger kan zijn dan op plattelandsroutes.

Trillingen meten: Case study over ongelijkmatige prestaties van remklauwen

De meeste technici vertrouwen op lasermicrometers bij het controleren van diktevariatie (TV) en grijpen terug naar wijzerplaatjes voor het meten van zijdelingse speling tijdens reminspecties. Praktijkervaring leert dat commerciële vlooten die de diktevariatie van de rotor onder 0,05 mm houden, ongeveer 71 minder vibratieklachten per voertuig krijgen dan vlooten die variaties boven 0,1 mm toelaten. De nieuwere generatie scansystemen kan zelfs rotoroppervlakken in kaart brengen met een uitzonderlijke resolutie tot 0,001 mm stapsgewijs. Deze geavanceerde tools detecteren subtiel harmonische vervormingen die het blote oog eenvoudigweg niet kan waarnemen, wat verklaart waarom er een duidelijk verband is tussen oppervlakteoneffenheden en die vervelende hoge geluiden waar drivers vaak over klagen.

Veelvoorkomende rotorproblemen die remvibratie veroorzaken

Verkromde rotoren: mechanische realiteit of verkeerd begrepen fenomeen?

Mensen gebruiken vaak de term "vervormde schijven" bij het beschrijven van remproblemen, maar echte structurele vervorming komt eigenlijk vrij zelden voor. Hiervoor zouden remmen temperaturen moeten bereiken van meer dan 700 graden Celsius, iets wat de meeste auto's gewoonweg niet regelmatig meemaken. Wat veel bestuurders daadwerkelijk tegenkomen, voelt weliswaar aan als vervorming, maar wordt meestal veroorzaakt door een onevenmatige overdracht van remblokmateriaal. Deze verharde afzettingen vormen kleine bobbels op het oppervlak van de schijf, die vervelende trillingen door de rempedaal veroorzaken. Volgens onderzoek dat vorig jaar werd gepubliceerd in Vehicle Dynamics Quarterly, komen dergelijke afzettingen ongeveer vier keer vaker voor dan echte schijfvervorming. Wanneer mensen merken dat hun stuurwiel trilt of dat er pulsaties voelbaar zijn in de rempedaal tijdens het remmen op de snelweg, wordt dit meestal veroorzaakt door oppervlakteoneffenheden, en niet door werkelijke schijfvervorming zoals vaak wordt aangenomen.

Materiaalvermoeidheid en diktevariatie in schijven met hoge afstand

Rotoren met meer dan 50.000 mijl aan gebruik ontwikkelen vaak diktevariaties door herhaaldelijk thermisch belast worden en materiaalmoeheid. Onderzoek wijst uit dat 70% van de rotoren met hoge afstand optreedt variaties van meer dan 0,003 inch, wat tijdens het remmen kan leiden tot harmonische resonantie. Bijdragende factoren zijn:

• Veranderingen in de kristalstructuur van gietijzer door thermische cycli
• Lokale verharding door ongelijkmatige afkoeling
• Voortschrijdende slijtage die leidt tot coning of tapervorming
• Verschillende uitzetting in de wrijvingszones

Regelmatige diktemetingen helpen trillingen te voorkomen, vooral bij voertuigen die gebruikt worden voor langdurig remmen op snelwegen.

Diagnoseren monteurs te vaak verbogen remmen?

Branchedata wijzen erop dat 40% van de trillingsproblemen bij remmen opgelost worden met alleen schoonmaken, niet vervangen (Automotive Service Report 2024). Onder andere door:

• Tijdelijke belagoverdracht verwarren met blijvende schade
• Onvoldoende oppervlak voorbereiding tijdens belagwisseling
• Corrosie aan remklauwgleufpennen negeren die de beweging beperken
• Runout- en diktemetingen overslaan vóór vervanging

Voor een juiste beoordeling zijn micrometermetingen op meerdere punten en het reinigen met oplosmiddel om afzettingen te verwijderen vereist, voordat te bepalen of oppervlaktebehandeling of vervanging daadwerkelijk nodig is

Problemen met remschijven diagnosticeren via inspectie en meting

Een nauwkeurige diagnose onderscheidt tijdelijk geluid van mechanische defecten. Begin met visuele inspectie en bevestig de bevindingen daarna met precisie-instrumenten

Visuele inspectie: het identificeren van groeven, scheuren en warme plekken

Reinig de remschijven grondig met een reinigingsmiddel voor remmen om verborgen defecten zichtbaar te maken. Belangrijke indicatoren zijn:

• Groeven : Meer dan 0,050 inch diepe krassen verminderen het effectieve contactvlak van de remblokken en verhogen het risico op trillingen
• Barsten : Radiale scheuren in de buurt van de koelkanalen duiden op thermische vermoeidheid - aanwezig in 38% van de remschijven met hoge kilometerstand
• Hete plekken : Blauw getinte, geharde zones creëren inconsistente wrijfvlakken
• Verontreiniging : Onregelmatige gepolijste plekken duiden op belagmateriaaloverdracht

Documenteer de bevindingen digitaal voor toekomstige vergelijking en volgen.

Micrometers en spelslagmeters gebruiken om rotoroneffenheden vast te stellen

Kwantitatief testen voorkomt verkeerde diagnose. Gebruik de volgende normen:

Voer minimaal acht diktemetingen rond de rotor uit om slijtagepatronen in kaart te brengen. Voor spelingmontage moet het klokje tegen de naaf worden bevestigd om interferentie door vuil te voorkomen. Volgens onderzoek naar industriële diagnosepraktijken vermindert nauwkeurige meting op de meest versleten punten onnodige rotorvervangingen met 72% in vergelijking met visuele inspectie alleen.

Voorbeugend onderhoud om de levensduur van de rotor te verlengen en lawaai te verminderen

Opnieuw bewerken versus vervangen: een kostenefficiënte strategie voor rotoren

Het laten slijpen van de schijven in plaats van vervangen kan kosten besparen van 40 tot 60 procent, terwijl er nog steeds goed contact is tussen de remblokken en de schijven. Maar er zit wel een addertje onder het gras. De schijf moet boven de door de fabrikant gespecificeerde minimale dikte blijven, wat meestal direct op de schijf zelf staat aangegeven. Als je tijdens het bewerken voorbij dat punt gaat, wordt het gevaarlijk, omdat de schijf dan geen warmte meer goed kan afvoeren en de structuur zwakker wordt. Dat betekent een groter risico op vervorming op de lange duur. De meeste ervaren monteurs zullen klanten adviseren om de schijf gewoon te vervangen als blijkt dat de minimale dikte waarschijnlijk al bereikt wordt voordat de volgende set remblokken hoe dan ook vervangen moeten worden.

Aanbevolen praktijken voor het combineren van remblokken en schijven

Het onder controle krijgen van lawaai begint met het zorgen dat alles goed samenwerkt. De semi-metallic remblokken zijn duurzamer, maar veroorzaken vaak die vervelende hoge vibraties bij het remmen met standaard remtrommels, vooral wanneer het koud is buiten. Keramische blokken zijn echter anders. Tests van de NHTSA laten zien dat zij het piepende geluid ongeveer 70% verminderen, en ze functioneren behoorlijk consistent, of het nu warm of koud is. De wrijvingscoëfficiënt ligt tussen 0,38 en 0,42, wat eigenlijk vrij goed is. Maar ook hier zit een addertje onder het gras: keramische blokken vereisen remtrommels die hogere temperaturen aankunnen zonder vervorming. Dus bij het samenstellen van een remsysteem is het echt de moeite waard om onderdelen te combineren met vergelijkbare wrijvingseigenschappen en een gelijkwaardige hittebestendigheid. De meeste monteurs zullen je vertellen dat dit het grootste verschil maakt voor een soepele werking, dag na dag.

De afweging: agressieve blokken verbeteren de prestaties maar slijten de remtrommels sneller

Remmen met prestatieplaten gebruiken metalen toevoegingen om de remkracht te verhogen, waardoor de wrijving met 25–40% toeneemt. Hoewel dit effectief is, ontstaat er te veel warmte, wat thermische cycli versnelt en kristallijne veranderingen in de rotor veroorzaakt. Deze veranderingen leiden tot diktevariatie, vaak al binnen 15.000 mijl. Voorliefhebbers zouden de prestatiewinsten in balans moeten brengen met frequenter inschatten en vervangen van de rotor.

Algemene onderhoudstips om vroegtijdige rotorverlaging te voorkomen

• Reinig de vlakken van de naaf elke zes maanden om speling en onevenwichtigheid te voorkomen
• Controleer de plaatdeposito's elke drie maanden met behulp van spelingmetingen met een klokje
• Laat de remmen langzaam opwarmen tijdens ochtendritten om vocht te verdampen en corrosie te voorkomen

Rotorupgrades voor stillere en soepelere remprestaties

Gesleepte versus geboorde rotoren: welke vermindert het meeste geluid?

Wat betreft het verminderen van remgeruchten, doen gesloten schijven het over het algemeen beter dan geboorde schijven. Het doorlopende groefontwerp helpt bij het gelijkmatig verdelen van hitte en uitgassen over het oppervlak, wat resulteert in minder opbouw van remblokmateriaal en minder last van vervelende hoge geluiden door resonantieproblemen. Geboorde schijven zien er op veel auto's stoer uit, dat staat buiten kijf, maar ze veroorzaken juist luchtverwarring bij voldoende hoge snelheden, wat leidt tot dat vervelende fluitende geluid van wind bij ongeveer 60 decibel. Bovendien vormen al die kleine gaten in geboorde schijven punten waar op de lange duur spanning ontstaat, waardoor ze gevoeliger zijn voor het ontstaan van kleine barstjes. Thermische tests hebben aangetoond dat gesloten modellen tijdens zwaar remmen ongeveer 15 tot wel 20 procent koeler blijven, waardoor ze minder snel vervormen of overmatig gaan trillen. Stadschauffeurs profiteren er met name van, omdat gesloten schijven omgang met wegdekgeruchten beter aankunnen en ook bij nat of vochtig wegdek consistent goed presteren.

Keramische blokken en hun rol in stillere rotorwerking

Keramische remblokken verminderen het geluid, omdat ze een constante contact met de rotoren behouden en van nature trillingen absorberen. De mix van keramische vezels in combinatie met koper in deze blokken zorgt voor een soepeler remming zonder dat irritante hoge pieptonen die veel bestuurders haten. Sommige tests hebben aangetoond dat keramische varianten daadwerkelijk tot 15 decibel stiller kunnen zijn in vergelijking met oudere semi-metalen types. Een ander voordeel is dat keramische blokken minder stof afgeven tijdens normaal rijden, waardoor er minder ruw residu achterblijft tussen het oppervlak van de blokken en de rotor over tijd. Dit betekent schoonere remmen in het algemeen en mogelijk een langere levensduur van onderdelen.

• Stabiele wrijving over temperaturen (μ0,38–0,42)
• Minimale pulsaties door warmtebevlogenheid
• 44% reductie in slijtagegeïnduceerde rotorbeschadiging (NHTSA 2024)

Ideaal voor bestuurders die stil, schoon en betrouwbaar remmen belangrijk vinden.

Innovaties in rotorontwerp: gecoate en gedempte rotoren

Nieuwe rotortechnologie zorgt voor grote vooruitgang bij het verminderen van geluidsniveaus en heeft bovendien een langere levensduur dankzij betere materialen en slimme dempingstechnieken. Rottoren voorzien van een zink-nikkelcoating verzetten zich veel beter tegen roestvorming, die het evenwicht kan verstoren en vervelende trillingen kan veroorzaken tijdens gebruik. Voor wie op zoek is naar nog geavanceerdere oplossingen, zijn er tegenwoordig gedempte rottoren uitgerust met een techniek die bekend staat als constrained-layer damping, afgekort CLD. Deze rottoren bevatten namelijk een speciale polymeerlaag tussen de metalen onderdelen, die ongewenste trillingen opneemt. Tests uitgevoerd in akoestische laboratoria tonen aan dat deze CLD-rotten echt effectief zijn in het verminderen van hinderlijke trillingen in het bereik van 1 tot 5 kilohertz, waar de meeste mensen problemen mee ondervinden. Een andere innovatie is te vinden in keramische thermische barrières zoals de KBC-130-coatingtechnologie. Deze technieken voorkomen plotselinge temperatuurstijgingen op bepaalde plaatsen en zorgen voor een stabiele wrijving gedurende het gebruik. Al deze ontwikkelingen leiden tot verschillende waarneembare verbeteringen in de algehele prestaties van het systeem.

FAQ: Remmingsgeluid en -trillingen

Wat veroorzaakt het verbuigen van remtrommels?

Het grootste deel van wat aanvoelt als verbogen remtrommels, wordt eigenlijk veroorzaakt door een oneven overdracht van remblokmateriaal, wat bobbels op de remtrommel creëert, en niet door echte structurele vervorming. De hoge temperaturen die nodig zijn om remtrommels te verwerpen, zijn tijdens normaal rijden meestal niet aanwezig.

Waarom komen hoogfrequente geluiden vaak voor in remsystemen?

Hoogfrequente geluiden ontstaan door trillingen tussen de remblokken en oneffen oppervlakken van de remtrommels, vaak veroorzaakt door onregelmatige wrijving of ongelijke dikte van de remtrommels.

Hoe helpen gegroefde remtrommels bij het verminderen van geluid in vergelijking met geboorde remtrommels?

Gegroefde remtrommels verspreiden warmte en gassen gelijkmatiger, waardoor resonantieproblemen en geluid effectiever worden beperkt in vergelijking met geboorde remtrommels, die geluid door luchtverstoring kunnen veroorzaken.