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Neue Studie Unentdeckte Emissionen von Fahrzeugbremsen
Erstellt 10.26
Eine aktuelle Studie zeigt, dass der Verschleiß von Fahrzeugbremsen eine bedeutende und wenig erforschte Quelle für nicht-ausstoßbedingte Verkehrsemissionen darstellt, die eine Vielzahl von gasförmigen Schadstoffen freisetzt. Die Forschung untersuchte die Echtzeitemissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) aus verschiedenen Bremsmaterialien und stellte einen direkten Zusammenhang zwischen diesen Gasen und der Entstehung von gefährlichen ultrafeinen Partikeln her.
Wichtige Highlights· Asbestfreies Organisches (NAO)
Bremsbeläge, die häufig in den Vereinigten Staaten verwendet werden, wurden festgestellt, dass sie signifikant höhere Konzentrationen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) emittieren als die typischen, metallarmen, kupferfreien (LMCF) Pads auf dem europäischen Markt.
· Die Studie identifizierte erfolgreich über 200 verschiedene chemische Summenformeln aus den Emissionen beider Bremsbelagtypen.
· Ein deutlicher Anstieg der gasförmigen Emissionen wurde konsequent kurz vor der Bildung von ultrafeinen Partikeln beobachtet, was die Hypothese unterstützt, dass diese schädlichen Partikel aus den emittierten VOCs nucleieren.
· Es wurden erhebliche Emissionen unter Bedingungen aufgezeichnet, die normales urbanes Fahren simulieren, was die gängige Auffassung in Frage stellt, dass solche Schadstoffe nur bei extremen Bremsereignissen wie einem Bergabfahren freigesetzt werden.
Eine Geschichte von zwei Bremsbelägen
In einer kontrollierten Laborumgebung mit einem Pin-on-a-Disc-Tribometer verglichen die Forscher die Emissionen von zwei kommerziell verbreiteten Bremsmaterialien: NAO und LMCF. Die Ergebnisse zeigten einen erheblichen Unterschied in den VOC-Emissionen zwischen den beiden. Unter identischen mechanischen Stressbedingungen emittierte das NAO-Material konsequent höhere Konzentrationen von VOCs als das LMCF-Material.
Die chemische Zusammensetzung der Emissionen variierte ebenfalls. Eine wichtige Erkenntnis war, dass Siloxane, eine Gruppe von silikonbasierten Verbindungen, eine charakteristische Emission von NAO-Bremsbelägen waren, insbesondere unter hoher Belastung, aber in den Emissionen von LMCF nahezu vollständig fehlten. Während das Gesamtspektrum der meisten anderen VOCs zwischen den beiden Belagtypen ähnlich war, macht diese Entdeckung Siloxane zu einem potenziellen Marker für den Verschleiß von NAO-Bremsen.
Die Verbindung zwischen Gasen und Partikeln
Vielleicht ist die wichtigste Erkenntnis die direkte Beziehung zwischen gasförmigen Emissionen und der anschließenden Bildung von ultrafeinen Partikeln, die Partikel sind, die kleiner als 100 Nanometer sind. Die Studie ist die erste, die eindeutig zeigt, dass der Anstieg der gasförmigen Emissionen der Bildung von ultrafeinen Partikeln vorausgeht.
Während der Experimente trat ein Anstieg der VOC-Konzentrationen konsequent auf, als die Temperaturen der Bremsscheiben anstiegen, und erreichte ihren Höhepunkt kurz bevor die Nanopartikel nachgewiesen wurden. Diese Beobachtung unterstützt stark die Theorie, dass die gefährlichen ultrafeinen Partikel, die durch den Bremsverschleiß emittiert werden, durch die Nukleation dieser VOCs gebildet werden.
Umwelt- und Gesundheitsauswirkungen
Diese Forschung wirft wichtige Fragen zu den Umweltauswirkungen von Bremsmaterialien auf, die oft als „freundliche“ Alternativen vermarktet werden. Die Studie ergab, dass NAO-Bremsbeläge, trotz eines „grünen“ Rufs, mehr gasförmige Schadstoffe emittieren als LMCF-Bremsbeläge. Viele dieser identifizierten flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs), wie Benzol und Formaldehyd, sind bekannt dafür, toxisch für die menschliche Gesundheit zu sein, was Zweifel an den Netto-Vorteilen dieser Materialien aufwirft.
Darüber hinaus sind diese Emissionen nicht auf extreme Bremsbedingungen beschränkt. Die Experimente zeigten eine signifikante VOC-Freisetzung bei Temperaturen und Geschwindigkeiten, die typisches urbanes Fahren entsprechen. Dies deutet darauf hin, dass die Minderung gasförmiger Emissionen von Bremsbelägen eine entscheidende Strategie zur Reduzierung der Bildung schädlicher ultrafeiner Partikel in Städten sein könnte und dass die in Laboren gemessenen Emissionsfaktoren möglicherweise nicht genau die komplexen Bedingungen der realen Welt widerspiegeln.
Eine aktuelle Studie hat gezeigt, dass der Verschleiß von Fahrzeugbremsen eine wichtige und bisher unzureichend erforschte Quelle für nicht-exhaust Emissionen im Verkehr darstellt, die eine Vielzahl von gasförmigen Schadstoffen freisetzt. Die Studie untersuchte die Echtzeitemissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) aus verschiedenen Bremsmaterialien und stellte somit einen direkten Zusammenhang zwischen diesen Gasen und der Entstehung schädlicher ultrafeiner Partikel her.
主要亮点· 研究发现，美国常用的无石棉有机 （NAO） Hauptmerkmale · Die Forschung hat ergeben, dass in den USA häufig verwendete asbestfreie organische (NAO)
BremsbelägeDie Konzentration der emittierten flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) ist deutlich höher als die typischen niedrigmetallischen, kupferfreien (LMCF) Bremsbeläge auf dem europäischen Markt.
· Diese Studie hat erfolgreich über 200 verschiedene Chemikalien und Formeln aus den Emissionen von zwei Arten von Bremsbelägen identifiziert.
· Vor der Bildung von ultrafeinen Partikeln wurde ein deutlicher Anstieg der Gasemissionen beobachtet, was die Hypothese unterstützt, dass diese schädlichen Partikel aus den emittierten flüchtigen organischen Verbindungen nucleieren.
· Unter Bedingungen, die das normale Fahren in der Stadt simulieren, wurden eine große Menge an Emissionen aufgezeichnet, was die weit verbreitete Ansicht herausfordert, dass solche Schadstoffe nur während extremer Bremsereignisse wie beim Bergabfahren freigesetzt werden.
Die Geschichte von zwei Bremsbelägen
In einer kontrollierten Laborumgebung, in der ein Stiftfriktionsmessgerät verwendet wird, verglichen die Forscher die Emissionen von zwei kommerziell beliebten Bremsmaterialien: NAO und LMCF. Die Ergebnisse zeigen, dass es signifikante Unterschiede in den VOC-Emissionen zwischen beiden gibt. Unter denselben mechanischen Spannungsbedingungen emittiert das NAO-Material stets höhere Konzentrationen von VOCs als das LMCF-Material.
Die chemische Zusammensetzung der Emissionen variiert ebenfalls. Eine wichtige Entdeckung ist, dass Siloxane eine Gruppe von silikonbasierten Verbindungen sind, die charakteristische Emissionen von NAO-Bremsbelägen darstellen, insbesondere unter hohen Belastungen, jedoch in den Emissionen von LMCF nahezu vollständig fehlen. Obwohl der Gesamtrange der meisten anderen flüchtigen organischen Verbindungen zwischen den beiden Bremsbelagtypen ähnlich ist, macht diese Entdeckung Siloxane zu potenziellen Indikatoren für den Verschleiß von NAO-Bremsen.
Die Verbindung zwischen Gasen und Partikeln
Vielleicht ist die entscheidendste Entdeckung die direkte Beziehung zwischen den Gasemissionen und den anschließend gebildeten ultrafeinen Partikeln (Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 100 Nanometern). Die Studie zeigt erstmals eindeutig, dass der Anstieg der gasförmigen Emissionen der Bildung ultrafeiner Partikel vorausgeht.
Während des Experiments stieg die VOC-Konzentration kontinuierlich an, während die Temperatur der Bremsscheibe anstieg und erreichte ihren Höhepunkt, bevor Nanopartikel nachgewiesen wurden. Diese Beobachtung unterstützt nachdrücklich die Theorie, dass die schädlichen ultrafeinen Partikel, die durch den Abrieb der Bremsen emittiert werden, durch die Kernausbildung dieser flüchtigen organischen Verbindungen entstehen.
Umwelt- und Gesundheitsauswirkungen
Diese Studie wirft wichtige Fragen zu den Umweltauswirkungen von Bremsmaterialien auf, die normalerweise als „freundliche“ Alternativen verkauft werden. Die Forschung hat ergeben, dass, obwohl NAO-Beläge einen „grünen“ Ruf haben, sie im Vergleich zu LMCF-Belägen mehr gasförmige Schadstoffe emittieren. Es ist bekannt, dass viele identifizierte flüchtige organische Verbindungen (wie Benzol und Formaldehyd) für die menschliche Gesundheit giftig sind, was Zweifel an den Nettovorteilen dieser Materialien aufwirft.
Darüber hinaus sind diese Emissionen nicht auf extreme Bremsbedingungen beschränkt. Experimente zeigen, dass die Freisetzung von flüchtigen organischen Verbindungen bei Temperaturen und Geschwindigkeiten, die typisches Stadtfahren entsprechen, signifikant ist. Dies deutet darauf hin, dass die Reduzierung der Gasemissionen von Bremsbelägen eine Schlüsselstrategie zur Verringerung der Bildung schädlicher ultrafeiner Partikel in städtischen Gebieten sein könnte, während die im Labor gemessenen Emissionsfaktoren möglicherweise nicht in der Lage sind, die komplexen Bedingungen der realen Welt genau widerzuspiegeln.
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