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制动磨损源大气颗粒物排放的研究进展

摩擦学学报 2022年第6期42卷 1290-1304页

作者：肖叶龙成煜赵火平沈明学华东交通大学材料科学与工程学院江西南昌330013 华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室江西南昌330013

交通运输工具种类及数量的持续增长,势必会给环境保护带来严重的影响.交通运输工具于摩擦制动过程释放的制动磨损颗粒物(即制动粉尘)已成为城市大气颗粒物的重要贡献源,显著影响着城市的空气质量.为贯彻落实绿色发展理念,探索制动磨损... 详细信息

交通运输工具种类及数量的持续增长,势必会给环境保护带来严重的影响.交通运输工具于摩擦制动过程释放的制动磨损颗粒物(即制动粉尘)已成为城市大气颗粒物的重要贡献源,显著影响着城市的空气质量.为贯彻落实绿色发展理念,探索制动磨损源大气颗粒物排放的控制措施,需深入了解颗粒物排放的准确信息.基于此,本文中综述了近年来以制动磨损为源头的大气颗粒物排放研究进展.首先,从机理层面介绍了制动过程中磨屑的衍化,简述了摩擦层的形成机制和制动粉尘的来源及排放特性;其次,重点阐述了制动器结构、材料类型、外界环境、制动速度和制动载荷等因素对制动磨损源大气颗粒物排放的影响,分析了各因素对大气颗粒物排放特性(如颗粒形貌、颗粒尺寸和颗粒浓度等)的影响规律;最后,提出了制动磨损源大气颗粒物排放研究需要加强的几方面内容.

关键词：大气颗粒物制动磨损摩擦副材料排放特征影响因素

机动车制动磨损颗粒物及挥发性有机物的组分特征

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环境科学 2022年第10期43卷 4348-4356页

作者：门正宇刘笃优郭全有张静彭剑飞吴琳毛洪钧南开大学环境科学与工程学院天津市城市交通污染防治研究重点实验室天津300071 中国汽车技术研究中心有限公司天津300300 天津市生态环境监测中心天津300191

利用制动惯性实验台测试了6套制动系统,分别采集了制动磨损颗粒物(BWPs)和制动过程中排放的挥发性有机物(VOCs)样品,提取并检测了颗粒物中39种元素、12种水溶性离子、7种碳组分和18种多环芳烃(PAHs)的含量,分析了气体样品中74种VOCs的浓... 详细信息

利用制动惯性实验台测试了6套制动系统,分别采集了制动磨损颗粒物(BWPs)和制动过程中排放的挥发性有机物(VOCs)样品,提取并检测了颗粒物中39种元素、12种水溶性离子、7种碳组分和18种多环芳烃(PAHs)的含量,分析了气体样品中74种VOCs的浓度.含量较高的12种无机元素(即Sb、Mg、Cu、Zn、Ti、Ca、Si、Zr、K、Ba、Al和Fe)在PM_(2.5)和PM_(10)中的质量分数平均值分别为43.4%和40.3%,其中Fe的质量分数最高,在PM_(2.5)和PM_(10)中分别为16.6%和13.1%.元素的粒径分布与BWPs质量分布一致.12种水溶性离子在PM_(2.5)和PM_(10)中的质量分数平均值分别为16.5%和12.6%,其中NO^(-)_(3)、SO_(4)^(2-)和Ca^(2+)的质量分数平均值较高.总碳(TC)在PM_(2.5)和PM_(10)中的质量分数平均值分别为21.9%和18.1%,有机碳(OC)的质量分数平均值是元素碳(EC)的5倍左右.检出率大于50%的PAHs共有6种,其中萘(Nap)含量最为丰富.74种VOCs的浓度平均值为316.04μg·m^(-3),其中芳香烃的浓度最高.6套制动系统排放的BWPs组分和VOCs构成的差异较大,主要是由刹车片的品牌和制造使用的材料决定的.

关键词：制动磨损颗粒物化学组分粒径分布挥发性有机物(VOCs)

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轻型车制动磨损颗粒物排放与测试

北京汽车 2021年第1期 15-20页

作者：钱国刚孙龙付铁强吴迪中国汽车技术研究中心有限公司天津300300

美、欧研究显示,传统动力下LDV(Light Duty Vehicle,轻型车)制动磨损颗粒物的排放量为5~7 mg/km,此值高于国6b排放标准Ⅰ型试验PM(ParticulateMatter,颗粒物)限值。车辆技术配备是关键影响因素,制动能量回收可以显著降低PM排放数值,采用... 详细信息

美、欧研究显示,传统动力下LDV(Light Duty Vehicle,轻型车)制动磨损颗粒物的排放量为5~7 mg/km,此值高于国6b排放标准Ⅰ型试验PM(ParticulateMatter,颗粒物)限值。车辆技术配备是关键影响因素,制动能量回收可以显著降低PM排放数值,采用NAO(Non Asbestos Organic friction material,非石棉有机物混合纤维摩擦材料)技术相比少金属衬片配置的车辆其PM排放量会降低。虽然在2018年有关制动器衬片的标准规定了一部分危害身体健康的物质含量上限,但对人体危害显著的元素锑Sb却未在列,相关标准规范亟需补充。欧盟的测试方法已基本完成框架搭建和要素设定,预计2022年发布法规标准。在制动磨损测试中,速度循环、环境温度和冷却风设定对测量值有影响,分析WLTP-BrakeCycle(World Light-duty Vehicle Test Procedure-brake Cycle,全球轻型车测试规程-制动工况)是否符合我国轻型车使用规律。

关键词：制动磨损制动磨损颗粒物排放测试方法 WLTP-Brake Cycle 轻型车

JASO C 470:2020乘用车制动磨损颗粒排放测量方法标准解读

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时代汽车 2022年第6期 192-194页

作者：张新峰丛一牛治慧中汽研汽车检验中心(天津)有限公司天津市300300

制动系统影响行车和生命安全,是整车中最重要的安全系统之一。该系统能够使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速、保持稳定、驻车甚至停车。车辆行驶过程中,制动衬块(片)与制动盘(鼓)之间不断摩擦,产生粉尘颗粒物并排放到空气、... 详细信息

制动系统影响行车和生命安全,是整车中最重要的安全系统之一。该系统能够使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速、保持稳定、驻车甚至停车。车辆行驶过程中,制动衬块(片)与制动盘(鼓)之间不断摩擦,产生粉尘颗粒物并排放到空气、土壤或河流中,严重空气及环境质量。本文对日本标准JASO C 470的主要内容进行解读,并为我国如何开展该领域研究工作和应对国际法规研究动向提供建议。

关键词：制动磨损颗粒排放 JASO C 470 测试方法

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机动车辆制动摩擦粉尘对环境污染的研究综述

润滑与密封 2011年第5期36卷 106-112,115页

作者：陈东梁华军华南理工大学机械与汽车工程学院汽车工程研究所广东广州510640

车辆制动器在工作时都是由摩擦材料与金属对偶材料相摩擦,在摩擦表面产生摩擦力的同时,在摩擦副表面之间也会产生磨损粉尘颗粒,这些粉尘对环境的污染不容忽视。介绍制动摩擦材料的组成,综述国外在机动车辆制动摩擦粉尘排放的研究现状。... 详细信息

车辆制动器在工作时都是由摩擦材料与金属对偶材料相摩擦,在摩擦表面产生摩擦力的同时,在摩擦副表面之间也会产生磨损粉尘颗粒,这些粉尘对环境的污染不容忽视。介绍制动摩擦材料的组成,综述国外在机动车辆制动摩擦粉尘排放的研究现状。国外研究者已开展汽车制动摩擦粉尘对环境污染情况的研究,包括磨损颗粒的尺寸分布及形成机制,污染测试和监控的实验平台、实验方法和粉尘采样方法,制动摩擦粉尘排放中的部分重金属对生态环境的影响等。

关键词：汽车制动磨损粉尘环境污染