Une approche pratique pour les mesures sur route des particules d'usure des freins d'un véhicule léger

Les particules d'usure des freins sont générées par le contact de frottement entre le disque ou le tambour de frein et les plaquettes de frein. Certaines de ces particules peuvent être libérées dans l'atmosphère, contribuant aux particules fines en suspension dans l'air (PM2.5). Dans cette étude, un système embarqué a été développé et testé pour mesurer les particules d'usure des freins émises dans des conditions réelles de conduite. Les particules d'usure des freins ont été extraites d'une enceinte à volume fixe entourant la plaquette et le disque installés sur la roue avant d'un véhicule léger. Des données en temps réel sur la distribution granulométrique, la concentration en nombre, la masse de PM2.5 et la contribution des composés semi-volatils ont été obtenues via une série d'instruments sous-échantillonnant à partir du tunnel de dilution de l'échantillonneur à volume constant (CVS). Des mesures répétées des particules de frein ont été obtenues à partir d'un cycle de conduite sur mesure de 42 min sur banc dynamométrique à rouleaux, d'essais sur route en zone urbaine et d'événements de freinage sur piste d'essai. Les résultats ont montré que les émissions de particules coïncidaient avec les événements de freinage, avec des émissions massiques d'environ 1 mg/km/frein lors de la conduite sur route. Les émissions en nombre de particules de faible volatilité étaient comprises entre 2 et 5 × 109 particules/km/frein. Les émissions les plus élevées ont été observées lors de freinages plus agressifs. Le projet a permis de développer avec succès un système de mesure de démonstration de principe pour les émissions d'usure des freins en fonctionnement transitoire du véhicule. Le système montre une bonne répétabilité pour des métriques particulaires stables, telles que le nombre de particules non volatiles (PN) mesuré par le système de comptage de particules solides (SPCS), et permet de passer à une deuxième phase de travail au cours de laquelle les différences d'émissions entre des composants de systèmes de freinage disponibles dans le commerce seront évaluées.