Hoe Bosch zich een weg baant naar innovatieve remtechnologieën
Een exclusieve blik achter de schermen van Bosch Mobility Aftermarket
Dat remmen nog steeds één van de belangrijkste veiligheidssystemen op een auto zijn, valt niet te ontkennen. Al meer dan 95 jaar werkt Bosch met haar wereldwijde ontwikkelingsfaciliteiten aan innovatieve remtechnologieën die inspelen op de voortdurende evoluties binnen de auto-industrie. CarFix kreeg een exclusieve blik achter de schermen van hun grootste Mobility Aftermarket-site in Karlsruhe (Duitsland), waar ze volop voorbereidingen treffen voor de naderende Euro 7-norm.
Het remmend hart van de Bosch Mobility Aftermarket
Wat in 1971 oorspronkelijk begon als een productiesite voor prefab huisonderdelen, is vandaag uitgegroeid tot het grootste wereldwijde Mobility Aftermarket distributiecentrum van Bosch. Met 85.000 m² aan opslagruimte worden in het centrale hoofdkwartier van Karlsruhe maar liefst 70.000 actieve artikelnummers verwerkt voor stockage of levering naar de aftermarket en repair shops.
Omdat Bosch een toonaangevende speler is op de markt van remtechnologie, bestaat ruim de helft van dit complete aanbod van reserveonderdelen, diagnose- en werkplaatsapparatuur uit remcomponenten: 22.000 wielremonderdelen, 10.000 aandrijvingsonderdelen en 3.000 transmissie-onderdelen.
Distributiecentrum met geautomatiseerde productstroom
De strategische uitvalsbasis nabij de Rijn en snelweg bevordert een vlotte productstroom in het distributiecentrum van Karlsruhe. Terwijl er dagelijks 4.300 verwerkingseenheden vanuit 230 wereldwijde Bosch fabrieken en leveranciers aankomen, verlaten er tegelijkertijd 70 vrachtwagens het warenhuis met 5.800 verwerkingseenheden, die verzonden worden naar 6.000 wereldwijde adressen. Binnen de Benelux worden de grootste bestellingen geleverd aan LKQ, AAG, Motorparts en Doyen.
Binnen het logistiek netwerk van het distributiecentrum zijn er 300 vaste werknemers actief. Om hun werkefficiëntie naar een hoger niveau te tillen, werd meer dan 80% van de materiaalflows en 100% van de informatieflows volledig geautomatiseerd. Dit resulteert in een autonoom opslagbeheerproces, aangestuurd door innovatieve software die in realtime gemonitord wordt.
Onderzoekscentrum voor innovatieve remtechnologie
Dankzij hun interne productienetwerk heeft Bosch toegang tot een uitgebreide en internationale expertise in diverse kennisgebieden. Met behulp van deze knowhow worden innovatieve productvernieuwingen voor de Mobility Aftermarket gerealiseerd, denk maar aan de reeds bewezen ABS, ESP en regeneratieve remsystemen. Via interne testlaboratoria komen deze dergelijke ontwikkelingen tot stand, die verbeterde prestaties leveren en voldoen aan nieuwe marktstandaarden, zoals de Euro 7.
Sinds 2012 wordt er in het 900 m² grote onderzoekscentrum van Karlsruhe onderzoek gedaan naar remtechnologie. Vanaf volgend jaar zullen ook startmotoren en generatoren onder de loep genomen worden. Dagelijks gaan er 12 onderzoekers aan de slag om enerzijds de effectiviteit van bestaande remonderdelen te evalueren en anderzijds nieuwe remblokken en -schijven te produceren op testniveau. Deze innovatieve cyclus bestaat hoofdzakelijk uit drie fasen: een grondstofanalyse, productieproces en testprocedure.
Een duurzame samenstelling van ruwe materialen
De productie van een remblok start met het samenstellen van de juiste grondstoffen. Door middel van trial and error wordt de ideale mix van bind-, smeer-, schuur- en vulmiddelen gezocht. Elk ruw materiaal draagt hiertoe bij met zijn eigen kwaliteiten. Zo bevordert hout betere compressienormen en geeft rubber extra flexibiliteit. De optimale compositie brengt vervolgens een remblok voort die wrijving vermindert, geluid reduceert, de levensduur verlengt en remprestaties verbetert.
Door uiteenlopende reguleringen verschilt de samenstelling van remonderdelen van land tot land. Vanwege het verbod in de Verenigde Staten produceert Bosch bijvoorbeeld al kopervrije remblokken sinds 2014. Als alternatief gebruikt de fabrikant metaalsulfiden, mineralen, slijpstoffen, vezels, keramische deeltjes en grafietsoorten om dezelfde slijtage- en wrijvingskenmerken te verkrijgen. Deze duurzamere aanvoerbasis wordt nu breed ingezet over de gehele productielijn, aangezien ook Europese remblokken vanaf 2025 slechts 0,5% koper mogen bevatten.
De invloed van cruciale parameters tijdens het productieproces
Na het nauwkeurig wegen en mengen van de ruwe materialen in kleine testhoeveelheden van 15 tot 50 liter, wordt de massa hydraulisch samengeperst onder een temperatuur van 140 à 170°C. Vervolgens wordt de gecomprimeerde remvoering uitgehard in een oven van 180 à 230°C. Tijdens dit proces spelen de factoren druk, temperatuur en tijd een cruciale rol om een stevig en slijtvast resultaat te verkrijgen.
Daaropvolgend worden de afschuiningen en groeven van de remblok gecreëerd via een machinale slijpbewerking, waarna het metaal verschroeid wordt via een kritieke warmtebehandeling. Deze stap is essentieel om de remblok hitte-, slijtage- en corrosiebestendig te maken. Door de slijtagemaat hier tot een minimum te minimaliseren, worden niet alleen betere prestaties en een langere levensduur bereikt, maar wordt uiteindelijk ook de schadelijke uitstoot beperkt.
De geperste achterplaten krijgen hierna een zandstraalbeurt en lijmcoating. Daarna is de remblok toe aan de afwerkingsfase, waarbij de nodige kleuren en markeringen worden aangebracht. Als allerlaatste stap in het productieproces worden eventuele clips of veren gepositioneerd en gestabiliseerd door middel van een vulringpers. Hierdoor kan de remblok gelijkmatig contact maken met de remschijf, wat resulteert in een reductie van trillingen en geluid tijdens het remmen.
Diepgaande testprocedures overstijgen de norm
Aangezien remonderdelen een grote veiligheidsfunctie vervullen, dienen ze grondig getest te worden op hun effectiviteit. Daarom worden zowel testontwerpen als bestaande aftermarketcomponenten uitvoerig geëvalueerd in het laboratorium van Bosch in Karlsruhe. Dit start met een grondige labo-analyse. Op basis van 3D-beelden kunnen de eigenschappen van verschillende basisonderdelen grondig onderzocht worden, bijvoorbeeld de rugplaten van een remblok.
Complexere componenten, zoals wrijvingsonderdelen, worden onderworpen aan gerichtere testprocedures. Terwijl de ECE R90-remtest de benodigde schuifweerstand, snelheidsgevoeligheid, druk- en temperatuurbestendigheid evalueert op basis van kracht en hydraulische druk, overtreft Bosch dit strenge testprotocol door ook de temperatuurgevoeligheid, remverval, thermische geleidbaarheid, schokbestendigheid en slijtage te onderzoeken. Bovendien wordt ook het samenspel van geluid, trilling en hardheid nagegaan. Dankzij deze uitgebreide testen kan Bosch remblokken produceren waarvan de compressiewaarde ver onder de grens van 2% ligt.
Als finale testprocedure simuleert de Bosch wear test het daadwerkelijke gebruik van de remonderdelen in een echt voertuig. Deze tests worden uitgevoerd in goed geventileerde ruimtes, waarbij de effectieve remwerking wordt beïnvloed door extern gesimuleerde parameters, zoals het type auto, de weersomstandigheden, rijsnelheid of remintensiteit. Zo levert de performance test een realistische inzicht in de effectieve remwerking van de verschillende onderdelen en hun bijhorende prestaties.
De route van Bosch richting Euro 7
Door de opbouw van een sterke knowhow en een constante evaluatie van nieuwe technologieën streeft Bosch Mobility Aftermarket naar een duurzame productontwikkeling op lange termijn. Met deze visie is de fabrikant alvast goed gepositioneerd voor de komst van de Euro 7-norm. Hoewel Bosch hiervoor verschillende oplossingen naar voren schuift, streven ze naar een beperkt aantal artikelnummers die inzetbaar zijn voor zo veel mogelijk voertuigtypes.
Hoewel Bosch verschillende oplossingen naar voren schuift voor de Euro 7, streven ze naar een beperkt aantal artikelnummers die inzetbaar zijn voor zo veel mogelijk voertuigtypes
Het vermijden van rememissies als uitgangspunt
Van alle fijne deeltjesemissie is 80% het gevolg van slijtage aan banden en remmen. Omdat deze vervuilende stoffen terechtkomen in de lucht of grond, heeft de Euro 7-verordering verschillende limieten vastgesteld. Vanaf 2027 mogen personenwagens maximaal 7 mg/km aan remstof uitstoten, verdeeld over de vier remmen samen. Deze limiet zal tegen 2035 verder verlaagd worden naar 3 mg/km.
In tegenstelling tot andere fabrikanten, die zich richten op filteroplossingen, zet Bosch sterk in op het vermijden van remstofvorming. Sinds 2019 speelt de fabrikant een proactieve rol in diverse werkgroepen die meetmethoden en testmateriaal ontwikkelen om de hoeveelheid stof en de deeltjesgrootte nauwkeuriger te kunnen bepalen. Zo heeft Bosch vandaag al systemen ontwikkeld die voldoen aan de normen, gebaseerd op diverse parameters zoals de autogrootte en combinatie van remonderdelen.
Upgrade van remschijven door oppervlaktebehandeling
Om aan de nieuwe normen van de Euro 7 te voldoen, onderzoekt Bosch Mobility Aftermarket volop het effect van verschillende oppervlaktebehandelingen op remschijven. Hiervoor wordt een speciale poederontwikkeling aangebracht op het oppervlak van de remschijf, wat resulteert in een harde coating die uiteindelijk de stofemissie reduceert. Uit diverse wrijvings-, geluids- en emissietesten blijkt dat dergelijke remschijven de uitstoot van slijtagedeeltjes tot wel 90% kunnen verminderen.
In 2018 ontwikkelde Bosch reeds de iDisc. Deze gietijzeren remschijf bevat een coating van wolfraamcarbide waarmee de remstof tot 90% gereduceerd kan worden. Toch blijft Bosch verder zoeken naar oplossingen die ook de vorming van slijtage en corrosie zo lang mogelijk tegen gaan, zoals de Ferritic Nitrocarburizing (FNC)-techniek. Hierbij wordt stikstof via temperatuurdruk geïnfuseerd in het ijzeren oppervlak, met een verhoogde weerstand van de remschijf als gevolg.
Trommelremmen als alternatief
Een ander alternatief dat Bosch onderzoekt, zijn trommelremmen. Omdat de componenten van dit remsysteem zijn ingekapseld, zijn ze beter beschermd tegen stof, water en andere invloeden van buitenaf. Hierdoor zijn ze ook beter bestand tegen corrosie. Door de trommel zelf te optimaliseren en nieuwe wrijvingscombinaties te gebruiken, kunnen bepaalde auto’s met trommelremmen van Bosch nu al voldoen aan de strengere Euro 7-normen zonder al te hoge kosten.
Bosch stelt dan ook vast dat trommelremmen naar verwachting steeds meer de standaard zullen worden op de achterassen van (H)EV’s. Met behulp van regeneratieve remsystemen, die een deel van de kinetische energie omzetten in elektriciteit, kan zo het slijtagepercentage drastisch teruggedrongen worden. Naast een gereduceerde impact op het milieu, zorgt dit ook voor een verlengde levensduur van de remonderdelen.
Dankzij hun interne productienetwerk heeft Bosch toegang tot een uitgebreide en internationale expertise in diverse kennisgebieden
Met deze innovatieve oplossingen is de weg naar Euro 7 reeds ingeslagen en blijft Bosch zijn voortrekkersrol uitspelen op het gebied van duurzame (elektro)mobiliteit. Hun grootste uitdaging ligt dan ook niet zozeer bij het vinden van duurzame alternatieven, maar vooral om deze op een betaalbare manier te produceren.
