Laboratory measurements of airborne emissions from car brakes for clean air

Tid: Fr 2020-05-29 kl 09.00

Plats: https://kth-se.zoom.us/webinar/register/WN_eGW21EuVSbqhyxdKBU6PeQ, Stockholm (English)

Ämnesområde: Maskinkonstruktion

Respondent: Guido Perricone , Tribologi

Opponent: Fulvio Amato, Institute of Environmental Assessment and Water Research (IDÆA) Spanish National Research Council (CSIC)

Handledare: Professor Ulf Olofsson, Tribologi

Abstract

Mekaniska bromsar används för att stoppa fordon på ett säkert sätt. I en skivbroms pressas bromsbeläggen mot bromsskivan och förvandlar fordonets kinetiska energi till värme. I denna process finns en tribologisk kontakt som orsakar slitage i gränssnittet mellan belägg och skiva: partiklar alstras då, av vilka en bråkdel blir luftburna och skapar en aerosol. För att möta krav på luftkvalitet och hållbara transporter är viktiga utmaningar: att utveckla metoder för att mäta luftburna partiklar och att lösningar utvecklas som kan minska utsläppen av luftburna partiklar vid källorna.

Papper A presenterar en testcykel som utförs i en skivbromsdynamometer under vilken en mätning av luftburna partiklarna utförs: provtagningspunkten är nära källan till utsläppen. De experimentella resultaten analyseras för att bestämma antalet luftburna partiklar som genereras per testsektion.

Papper B presenterar en ny design av skivbromsdynamometern (Papper A) med syftet att ha ren bakgrundsluft vid mätning av partiklar och isokinetisk provtagning. En jämförande studie presenteras när det gäller antalet och storleksfördelningen av de luftburna partiklarna med och utan ren bakgrundsluft.

Papper C presenterar en rankning av fem olika skivbromsmaterial i den nya skivbromsdynamometern (Papper B). I jämförelsen utvärderas antalet generade partiklar och partikelmassan genom uppsamling av luftburna partiklar på filter.

Papper D undersöker inkörningseffekter över fem upprepningar av samma testprocedur. Speciellt studeras utvecklingen av friktionsprestanda i termer av friktionskoefficient, ihop med utsläpp i form av luftburna partiklar. Friktionsprestanda diskuteras också som en konsekvens av de dominerande nötningsmekanismerna.

Papper E presenterar en studie av uppmätt kör data som omvandlas till en testprocedur för prov i en bromsdynamometer genom en energitemperaturmetod. Den efterföljande studien gör det möjligt att beräkna emissionsfaktorer för skivbromsar.

Papper F presenterar en jämförelse av mätningen av bromspartiklarnas utsläpp när volatila och organiska föreningar (i förekommande fall), på samma sätt som för avgasutsläpp, termiskt behandlas innan de mäts.

Papper G illustrerar ett holistiskt tillvägagångssätt, utvecklat inom REBRAKE-projektet, ett EU-finansierat projekt, för att minska massan luftburna inandningsbara partiklar från bilbromsar med 50%. Detta genomförs genom att integrera olika perspektiv: tribologiska tester av friktionsparet i olika storleksskalor, analys av nötningsprodukter som korreleras med slitage mekanismer, utveckling av specifika metoder för kontaktmekanisk simulering och optimering av skivbromsens material i den tribologiska kontakten.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-272858