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欧七提案丨连轮胎/制动都有要求? 这些设计堪称脑洞大开!有用吗?

欧七提案丨连轮胎/制动都有要求? 这些设计堪称脑洞大开!有用吗?

卡车之家龚弋新

2022-11-21

【卡车之家 原创】近日,欧盟委员会提出了欧7排放标准提案,一时间引发行业热议。从提案内容来看,除了在氮氧化物和颗粒物排放量方面有了更为严苛的要求之外,还针对刹车和轮胎运行时所产生的铁屑粉层、微塑料颗粒物制定了额外的严苛标准,也是首个规范制动器和轮胎排放的排放标准。

欧七提案丨连轮胎/制动都有要求? 这些设计堪称脑洞大开!有用吗?

此前我们所熟悉的排放标准主要是要求卡车排放出来的尾气要足够干净,更多的是针对发动机以及后处理系统等部件,而此次有关欧七相关提案开始要求轮胎和制动也需一并达到较高的排放标准。那么轮胎和制动系统到底会对空气产生怎样的污染?目前又有哪些解决方案呢?

轮胎磨损颗粒收集器 未来或集成到车辆上

●  轮胎颗粒物有何危害?

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目前大多数轮胎多由合成橡胶也就是石化产品所组成,而采用天然橡胶的相对来说比较少。作为车辆上的消耗品,轮胎在行驶过程中由于加速、刹车或转弯等,会与路面形成摩擦从而造成轮胎正常磨损,而这些磨损掉落后的颗粒物就会飘散到空气当中、进入土壤里面或者流入海洋里。

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听着感觉不就是轮胎上磨损下来的一些颗粒物而已,能有多大污染呢?实际上具权威报道称,轮胎磨损所产生的排放已经成为海洋中微塑料和空气微粒污染的第二大来源,可能对人体和环境造成巨大损坏。

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据资料显示,轮胎里面的合成剂对轮胎磨损颗粒物的毒性有很大影响,尤其是在颗粒暴晒或者分解溶出后,毒性效果会更加明显。也就是说,轮胎所产生的磨损颗粒与周围介质接触时间越长,所释放的潜在有毒化合物相对来说可能越多,例如长期浸泡在水里、埋在土壤里以及滞留在空气当中等。

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由此可见,轮胎所产生的微塑料作为一种新污染物已引起全球关注,这种可渗透进生态环境中的微塑料污染不仅可能会危害野生动植物的正常生长、影响海洋生态环境,还可能会对人体产生一定伤害。据了解,轮胎磨损颗粒在通过呼吸潜进身体后,会在肠道滞留,久而久之就会造成肠道损伤。

●  Tyre Collective推出轮胎排放收集器

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根据相关数据统计来看,每年约有610万吨轮胎颗粒物进入我们的大气和海洋,具有极大的潜在毒性。针对这一情况,英国的Tyre Collective公司推出了一款轮胎排放收集器,保护我们免受环境中第二大微塑料污染物的侵害。

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原设计模型

据悉,该公司成立于2020年,其使命是捕获和监测轮胎产生的塑料污染,以应对更高的排放要求。2022年,这款轮胎排放收集器荣获Terra Carta设计实验室奖,该奖项是为解决气候危机的创新而进行设立。

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那么这款长相类似于“盒子”的轮胎排放收集器是如何工作的呢?Tyre Collective发现,轮胎上脱落的颗粒因与道路的摩擦而带有正电荷,使用静电和气流可以吸引这些颗粒,主动去除轮胎上所脱落下的排放物,并且该设备功耗低,可以直接由汽车的交流发电机供电,可捕获0.3至136微米的颗粒物。

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从上图可以看到,该装置设计在与轮胎靠近的位置,可通过利用车辆周围的气流来提升收集效率,当然可以根据不同车型来改变设备的安装位置,以确保车辆足够的离地间隙。

捕获的轮胎颗粒将存储在设备内的滤筒中,并在维修期间统一收集,这些回收的轮胎颗粒物除了能够再次用于轮胎之外,还可以二次加工成各种不同的产品,例如橡胶制品、隔音材料、鞋底、油墨和染料等。

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Tyre Collective正在与总部位于伦敦的物流公司Zhero合作测试该设备

据悉,2021年8月,Tyre Collective与CEVT研发中心、沃尔沃汽车已经完成首次车载测试,近期正在与zhero公司在伦敦试运行最新的产品。Tyre Collective计划是率先在卡车和公共汽车上加装这些设备,并最终让车企将该技术整合到他们的车辆上,就像“后处理”系统一样。

●  大陆集团推出可持续发展环保轮胎

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此外,在轮胎用料的好坏也能有效降低环境污染,为此各大轮胎制造厂商也推出了符合可持续发展概念的环保轮胎。在2022 IAA大会上,大陆集团就展示了一系列高度创新的轮胎解决方案,其中Conti Urban系列含有约50%的可再生或可回收材料,包括菜籽油,从稻壳灰烬中获得的二氧化硅以及再生橡胶。

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另外,该轮胎也可以通过用新胎面替换旧胎面来完成翻新,让可再生和回收材料的比例提升到90%以上。据悉,大陆集团计划到2050年,其所生产的轮胎将100%使用可回收材料制造,在整个价值链中实现完全的碳中和。

制动粉尘过滤器 高效收集粉尘颗粒物

●  制动粉尘对人体有何危害?

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看完了轮胎对环境所造成的危害以及相应的解决方案,接下来我们再说说制动器。车辆制动时,刹车片会与刹车鼓或刹车盘摩擦,进而产生大量粉层、铁屑等颗粒物,并散播到空气当中,有时候我们车轮上一圈都会堆积这些粉尘物质。

可能大多数人都从未将刹车粉尘与污染联系起来,实际上长期吸入这种粉层颗粒的话,将可能导致肺细胞炎症,从而引发各种呼吸系统疾病。

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据数据显示,有55%的路边交通污染是由非废气颗粒造成的,其中约20%的污染来自刹车粉尘,而超过90%的制动粉尘由非常细小的颗粒组成,直径小于10微米(PM10)的颗粒将对人体造成非常大伤害。这些车辆制动时所产生的粉尘颗粒在我们呼吸时进入体内并直达肺部,与废气一样都会对身体造成损害。

●  推出制动粉尘颗粒过滤器

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轿车和商用车的制动粉尘颗粒过滤器

针对刹车粉尘这一难题,德国汽车供应商Mann+Hummel(曼胡默尔)开发了一种制动粉尘过滤器,该装置集成在盘式制动器上并能够捕获80%的粉尘污染,并直接将颗粒排放物保留在制动器上,在车辆保养时一并清除。

从外形上看,这款粉尘过滤器布置在制动卡钳之后,根据轿车和卡车轮胎之间的尺寸不同,其粉尘过滤器的大小也会呈现出较大差异,总体来看还是比较的协调。

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那么它是如何收集制动粉尘颗粒物的呢?粉尘过滤器内部采用掏空设计,呈现出波浪一样的形状,并使用耐温度和耐腐蚀的材料,在车辆制动过程中可以从源头有效捕获不同尺寸的粉尘颗粒。同时还可以显着减少合金轮辋上的污垢堆积,避免难以清除的粉尘嵌入到轮胎和制动器等部件内部。而当其使用寿命结束时,只需将其从制动钳支架上拆下并进行更换即可。

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这款刹车粉尘过滤器还具备出色的拓展能力,可以适应不同尺寸的制动器,例如轿车、卡车、公共汽车等,适应性广泛。目前,这款刹车粉尘过滤器经过强度、机械特性、温度稳定性、环境等多方面测试。并取得了出色的过滤效果,可适用于各种复杂的工况环境,目前曼胡默尔也在集中精力开发和推动这款制动粉尘颗粒过滤器。

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此外,优化刹车片和刹车盘等制动系统部件,也是减少制动粉尘的有效措施之一。博世子公司Buderus Guss就为此推出了iDisc制动盘,它在传统的铸铁制动盘上覆盖钨硬质合金涂层,据称与标准的铁制动盘相比,可将制动粉尘减少高达90%,从而防止生成大量粉尘。

●  编后语:

车辆排放不仅仅来自于排气管,随着排放标准的不断提升,排气管内所排放的污染物已得到进一步降低。而相对的,轮胎磨损所产生的颗粒物、制动时所产生的粉层将变得越来越重要。

目前来看,此次有关欧七排放的新提案堪称史上最为严苛的排放提案,也可以说是全面挑战内燃机极限,甚至还有外媒认为设立该法规的目的就是制约内燃机,从而促使汽车制造业全面电气化。

虽然新能源车型可以实现低碳排放乃至零碳排放,满足低碳绿色的运输需求,但万万没想到得是,轮胎和制动系统仍然会产生各种粉尘、颗粒等排放,如果欧七排放标准按照该提案实施,那么新能源车型在这方面也同样需要花很大的功夫去解决。(文/龚弋新 图片来源/Tyre Collective Mann+Hummel

注:本文为卡车之家原创,版权归卡车之家所有,任何媒体、网站或个人如转载、引用时,请须注明“来源:卡车之家,并标明作者”,对于侵权行为,卡车之家保留起诉权利。

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