Examing of the effectiveness of operation of a system to reduce particulate matter emission from motor vehicle brake mechanisms in conditions simulating the real vehicle use

• Autorzy: Kieracińska A. , Biedrzycki J. , Chłopek Z. , Jakubowski A. , Lasocki J. , Wójcik P.

Warianty tytułu

PL

Badania skuteczności urządzeń do zmniejszania emisji cząstek stałych z układu hamulcowego samochodu w warunkach symulujących rzeczywiste użytkowanie pojazdu

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The devices to reduce particulate matter emission from disc brake and drum brake mechanisms of motor vehicles successfully passed rig tests carried out on laboratory test stands. In this paper results of testing the devices installed in a passenger car have been presented. The tests were carried out on a vehicle chassis dynamometer in the conditions of special driving tests. The effectiveness of operation of the system under consideration was found to be good: the particulate matter emission was reduced by about 50 to 70%. The examinations have revealed that the brake dusts comprise particles of very small dimensions and that heavy metals are among the major particle components. Results of test carried out when the test vehicle was driven in real urban traffic confirmed high effectiveness of operation of the system developed. However, the road test results were not as good as the results obtained from the chassis dynamometer tests because of some design problems that emerged at the installation of an autonomous system version in the test vehicle. The experience gained at the road tests is now used for modifying the system to reduce dust emission from motor vehicle brake mechanisms.

PL

Urządzenia do zmniejszania emisji cząstek stałych z tarczowych i bębnowych układów hamulcowych samochodu zostały pozytywnie przebadane na stanowiskach laboratoryjnych. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań opracowanych urządzeń zamontowanych w samochodzie osobowym. Badania przeprowadzano na stanowisku hamowni podwoziowej w warunkach specjalnych testów jezdnych. Stwierdzono dobrą skuteczność urządzenia - zmniejszenie emisji cząstek stałych o około (50 ÷ 70) %. Stwierdzono, że pyły z układu hamulcowego zawierają ziarna o bardzo małych wymiarach, a w skład cząstek wchodzą m.in. metale ciężkie. W wyniku badań w czasie użytkowania pojazdu w ruchu w miejskim uzyskano potwierdzenie skuteczności opracowanych urządzeń, jednak ze względu na problemy konstrukcyjne zabudowy urządzeń w wersji autonomicznej wyniki nie były tak pozytywne jak w przypadku wyników z hamowni podwoziowej. Wnioski z badań trakcyjnych są wykorzystywane do modyfikacji urządzeń do zmniejszania emisji cząstek stałych z układu hamulcowego samochodu.

Słowa kluczowe

EN

exhaust emissions; particulate matter emission; braking systems; motor vehicles

PL

emisja spalin; emisja cząstek stałych; układy hamulcowe; pojazdy samochodowe

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Sieci Badawczej Łukasiewicz - Przemysłowego Instytutu Motoryzacji
• Czasopismo: Archiwum Motoryzacji
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 63, nr 1
• Strony: 35--50, 141--156
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., il.

Twórcy

autor

Kieracińska A.

• Automotive Industry Institute, ul. Jagiellońska 55, 03-301 Warsaw, Poland

autor

Biedrzycki J.

• Automotive Industry Institute, ul. Jagiellońska 55, 03-301 Warsaw, Poland

autor

Chłopek Z.

• Warsaw University of Technology, ul. Narbutta 84, 02-524 Warsaw, Poland

autor

Jakubowski A.

• Automotive Industry Institute, ul. Jagiellońska 55, 03-301 Warsaw, Poland

autor

Lasocki J.

• Automotive Industry Institute, ul. Jagiellońska 55, 03-301 Warsaw, Poland

autor

Wójcik P.

• Automotive Industry Institute, ul. Jagiellońska 55, 03-301 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] AGRICOLA G.: De re metalica. http://www.farlang.com/gemstones/agricola-metallica/.
• [2] ASTM E 2456 - 06. Standard Terminology Relating to Nanotechnology.
• [3] CANAGARATNA M.: Chase studies of particulate emissions from in-use New York City vehicles. Aerosol Science and Technology 2004, 38(6), 555-573.
• [4] CAPES C. E.: Particle size enlargement. Elsevier Sci. Publ. Co., Amsterdam 1980.
• [5] CHŁOPEK Z., JAKUBOWSKI A. KIERACIŃSKA A.: Examination of a laboratory system to reduce dust emission from braking systems of automotive vehicles. The Archives of Automotive Engineering - Archiwum Motoryzacji 3/2011,5-17,103-115.
• [6] CHŁOPEK Z., JAKUBOWSKI A.: A study of the particulate matter emission from the braking systems of motor vehicles. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability No. 4 (44)/2009, 45-52.
• [7] CHŁOPEK Z., JAKUBOWSKI A.: Ograniczanie emisji cząstek stałych z układu hamulcowego pojazdu samochodowego. Archiwum Motoryzacji 1/2010, 3-15 (in Polish).
• [8] CHŁOPEK Z., JAKUBOWSKI A.: The examination of the reduction of particulate matter emission from motor vehicle braking systems. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability No. 4(48)72010, 29-36.
• [9] CHŁOPEK Z., ŻEGOTA M.: The emission of particulate matter PM10 from vehicles. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability No. 1 (21)72004, 3-13.
• [10] CHŁOPEK Z.: Modelowanie emisji cząstek stałych PM10 ze źródeł motoryzacyjnych do celów oceny oddziaływania transportu drogowego na środowisko. Report of research project No. N N509 083637 sponsored by the Ministry of Science and Higher Education, Warszawa 2012.
• [11] EN 1540:1998. Workplace Atmospheres. Terminology.
• [12] EN 481:1993. Workplace atmospheres. Size fraction definitions for measurement of airborne particles.
• [13] FORSBERG B. et al.: Comparative health impact assessment of local and regional particulate airpollutants in Scandinavia. Journal of the Human Environment 34(1), 2005,11-19.
• [14] HARRISON R. M., JONES A. M., LAWRENCE R. G.: Major component composition of PM10 and PM2.5 from roadside and urban background sites. Atmos. Environ 38, 2004, 4531-4538.
• [15] http://www.commons.wikimedia.org/
• [16] ISO 4225:1994. Air quality. General aspects. Vocabulary.
• [17] ISO 7708:1995. Air quality. Particle size fraction definitions for health-related sampling.
• [18] Leksykon ekoinżynierii. Edited by Gabriel Borowski, Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej, Warszawa 2010 (in Polish).
• [19] MACNEE W., DONALDSON K.: Exacerbations of COPD - environmental mechanism. Chest 2000,117, 390-397.
• [20] MAYER A. et al.: Nanoparticle-emissions of EURO 4 and EURO 5 HDV compared to EURO 3 with and without DPF. SAE Emissions Measurement and Testing 2007, 335-43.
• [21] PAMPUCH R., HABERKO K., KORDEK M.: Nauka o procesach ceramicznych. PWN, Warszawa 1992 (in Polish).
• [22] RADWAG: Oznaczanie pyłu całkowitego i respirabilnego metodą filtracyjno - wagową na stanowiskach pracy. http://www.radwag.pl/e-sklep/pliki/artykuly/oznaczanie-pylu.pdf (in Polish).
• [23] Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 29 listopada 2002 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. Dz. U. 2002 No. 217, item 1833 (in Polish).
• [24] SIEMIŃSKI M.: Środowiskowe zagrożenie zdrowia. PWN, Warszawa 2001 (in Polish).
• [25] YUH-SHEN WU et al.: The measurements of ambient particulates (TSP, PM2.5, PM2.5-10), Chemical component concentration variation, and mutagenicity study during 1998-2001 in central Taiwan. Journal of Environmental Science and Health, Part C, Environmental Carcinogenesis and Ecotoxicology Reviews; Volume 20 Issue 1 2002, 45-59.

Uwagi

EN

The publication has been prepared with taking as a basis the results of tests carried out within research and development project No. NR10-0050-10/2010 entitled “Development of systems to reduce dust emission from disc brake and drum brake mechanisms of motor vehicles”, financed from the resources of the National Centre for Research and Development.

PL

Artykuł opracowano na podstawie wyników badań realizowanych w ramach pracy naukowej NR10–0050–10 „Opracowanie urządzeń do ograniczania emisji pyłów z tarczowych i bębnowych układów hamulcowych pojazdów samochodowych”, finansowanej ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.