轻型车制动颗粒排放研究现状

doi:10.19562/j.chinasae.qcgc.2024.05.009

摘要/Abstract

摘要：

随着汽车排气颗粒物排放标准的日益严格化，制动、轮胎磨损等产生的非排气颗粒物已经超过排气颗粒物成为汽车颗粒排放的主要来源。本文综述了制动颗粒物的研究现状，已有研究表明轻型车实际驾驶条件下制动产生的颗粒物PN排放能够达到10¹²#/km级别，PM排放最高可达21 mg/km，均超过国六尾气排放限值，并且有相当一部分集中在极细颗粒物水平（<100 nm），且颗粒物中含有PAHs等致癌物质。未来应制定相应的标准，规范制动颗粒物测量和控制方法。

关键词: 制动颗粒物排放, 非尾气排放, 交通源排放

Abstract:

Non-exhaust particles produced from brake wear and tire wear have become the main source of vehicle particle emission， surpassing the exhaust particle emission， as the limitation of exhaust gas becoming more stringent. A review of existing researches on brake particle emission is conducted. Some researches have shown that particle number emission under real driving condition could reach 10¹²#/km level， with particle mass emission up to 21 mg/km， which both exceed the limita-tion of exhaust gas in China VI regulation， in addition， a significant amount of which are ultrafine particles with carcinogenic PAHs. In the future， more regulations should be formulated to regulate measurement and control methods of brake particles.

Key words: brake particle emission, non-exhaust emission, traffic-related emission

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图/表 15

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参考文献 97

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Wahlstr?m等^［40］	单峰；0.35 μm		Aerosol Spectrometer，Grimm 1.109	自拟循环
Hagino等^［39］	单峰；1.2-3.5 μm	PM₁₀：0.04-1.4 mg/km/vehicle PM_2.5：0.04-1.2 mg/km/vehicle	CVS，MEXA-ONE	BSL-035
Perricone等^［37］	单峰；0.1-0.2 μm 9.07×10⁹# stop^-1 brake^-1		ELPI	SAE-J 2707
Mamakos等^［36］	4.0×10⁹#/km/brake		EEPS， DMS， ELPI， OPC	AK master procedure， WLTP
Farwick等^［2］	双峰；0.03 μm，0.2 μm 2.0×10¹² ~ 1.3×10¹³ #/km/brake	PM_EF：1.4-2.1 mg/km/brake	EEPS， Dusttrak， APS	3-h LACT
Beji等^［82］		单峰，峰值粒径为5 μm	ELPI， OPC， FMPS	ARTEMIS
Matějka等^［34］	4.64×10¹⁰/cm³（第1次循环） 2.94×10⁷/cm³（第6次循环）	PM₁₀：7.66 mg/km	ELPI+	LACT
Kim等^［33］		低金属：1.78-3.14 mg/km 非金属：0.3-2.34 mg/km	OPC	WLTC
Park等^［32］	单峰：0.01 μm左右（低金属）； 0.02 μm左右（非金属）	低金属：11-21 mg/km/vehicle 非金属：1-5 mg/km/vehicle	ELPI+	WLTC
Vojtí?ek-Lom等^［7］	3.3×10¹⁰#/km		EEPS， ELPI， DLPI	ISO 26867， SAE J2522

研究者	排放元素分析	来源	研究者	排放元素分析	来源
Sanders等^［25］	Fe， Si， Ba， Cu， Ca， Al	低金属制动片	Alemani等^［50］	Zn， Mg， Al， Fe	低金属制动片
Thorpe等^［84］	Ba， Zn， Sb， Cu， Mg， K	在新西兰市场上广泛应用的12种制动片	Perricone等^［37］	Zn， Mg， Al， Sn， Fe	低金属制动片
Kwak等^［26］	Coarse fraction： Fe， Ca， Zn Fine fraction： Fe， Ca， Ti， Ba	低金属制动片	Beji等^［82］	Al， Si， S， Fe， Cu	低金属制动片
Hagino等^［39］	Fe， Cu， Ba， Sb	2005-2010年日本市场占有率最高的3种制动片	Menapace等^［87］	Al， S， Ti， Si， S	低金属制动片
Nosko等^［51］	低金属：Zn， Mg， Al， Sn， Fe， Cu 非石棉有机：Ba， Zr， Cu	低金属制动片和非石棉有机制动片	Matějka等^［34］	Fe， Cu， Mg， Al， Zn， Si	半金属制动片
Plachá等^［38］	Fe， Cu， Ba， PAH， Sn	低金属制动片	Kim等^［33］	低金属：Fe， Zn， Si， Ca 非金属：Al， Zr， Ti， Fe	低金属制动片，非金属制动片

研究者	制动临界温度
Garg等^［90］	100-200 ℃间
Wahlstr?m等^［40］	最大达到140 ℃
Kukutschová等^［93］	最大达到340 ℃
Grigoratos等^［10］	超过200 ℃
Nosko等^［92］	169-189 ℃
Vanhanen等^［51］	超过160 ℃
Plachá等^［38］	165-190 ℃间
Alemani等^［50］	170-190 ℃
Philippe等^［49］	150-200 ℃
Farwick等^［2］	超过170 ℃
Beji等^［82］	大约在250 ℃