全球统一轻型车辆测试程序-制动循环期间制动磨损引起的 PM10 排放

在本研究中，采用有限元分析（FEA）和实验方法研究了中型乘用车前制动器磨损产生的粒径小于 10 μm 的颗粒物（PM10）排放。选择全球统一轻型车辆测试程序-制动（WLTP-B）循环来模拟真实驾驶工况。在密封于试验舱内的制动测功机上，使用电迁移低压冲击仪（ELPI+）对制动磨损颗粒进行计数。此外，采用了一种机器学习方法，即极限梯度提升（XGBoost），以获取对制动磨损 PM10 排放起作用的制动工况特征重要性排序。模拟的 PM10 排放与实测结果高度吻合，总体相对误差为 9%，表明所提出的模拟方法在预测 WLTP-B 循环期间制动磨损 PM10 方面具有良好前景。WLTP-B 循环期间的模拟和实验 PM10 排放因子分别为 6.4 mg km−1 veh−1 和 7.0 mg km−1 veh−1。在 WLTP-B 循环的 10 个行程中，行程 #10 的实测 PM10 是最大的排放来源，占 PM10 总排放量的 49%。另一方面，XGBoost 结果表明，决定制动磨损 PM10 排放的前五个最重要因素为耗散能、初始制动车速、制动盘最终温度、制动功率和减速度。从友好驾驶行为和法规监管的角度来看，限制急制动和高速制动有望减少制动磨损产生的 PM10 排放。