《測(cè)量空氣中磨損顆粒的盤(pán)式制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《測(cè)量空氣中磨損顆粒的盤(pán)式制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)（13頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

測(cè)量空氣中磨損顆粒的盤(pán)式制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)摘要在制動(dòng)過(guò)程中，轉(zhuǎn)子和制動(dòng)片都有磨損。這個(gè)過(guò)程可能產(chǎn)生散布在空氣中的顆粒。 在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，難以在周?chē)h(huán)境中區(qū)分這些顆粒。因此，該研究設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試臺(tái)?？梢钥刂浦?chē)諝獾那鍧嵍?。測(cè)試臺(tái)由安裝在密封室中的前右制動(dòng)器組件組成。通過(guò)氣動(dòng)系統(tǒng)施加制動(dòng)負(fù)荷，并且已經(jīng)用銹層預(yù)處理模擬在潮濕環(huán)境中停放過(guò)夜的車(chē)輛的轉(zhuǎn)子由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。然后測(cè)量機(jī)載磨損顆粒的數(shù)量和尺寸。該實(shí)驗(yàn)裝置已經(jīng)通過(guò)在低制動(dòng)負(fù)載下執(zhí)行的系列初始測(cè)試的驗(yàn)證。結(jié)果表明，該試驗(yàn)臺(tái)可用于從轉(zhuǎn)子中去除銹層的研究。關(guān)鍵詞：磨損 空氣中的顆粒物 盤(pán)式制動(dòng)器 試驗(yàn)臺(tái) 銹層介紹許多研究表明，大氣中顆粒的濃度對(duì)健康有不利的影響。在城市環(huán)境中，空氣中的顆粒可以來(lái)自不同的來(lái)源，例如拆遷和施工、道路粉塵，車(chē)輪和軌道接觸，車(chē)對(duì)路面接觸以及盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)。在制動(dòng)期間，剎車(chē)片和轉(zhuǎn)子都有磨損，產(chǎn)生磨損顆粒。這些顆粒中的一些會(huì)沉積在制動(dòng)器上，而其它顆粒就會(huì)在空氣傳播。此外，為了確保制動(dòng)性能的穩(wěn)定，一些制動(dòng)系統(tǒng)可能需要制動(dòng)片經(jīng)常與轉(zhuǎn)子低壓接觸。這種接觸可能會(huì)除去轉(zhuǎn)子中在潮濕的環(huán)境中停留過(guò)夜所產(chǎn)生的銹層，并保持接觸表面清潔。然而，所產(chǎn)生的拖曳扭矩會(huì)增加燃料的消耗并產(chǎn)生磨損顆粒，因?yàn)樵阡P層被去除之后制動(dòng)片仍然會(huì)與轉(zhuǎn)子接觸。因此，我們期望能夠減少這種接觸而不影響制動(dòng)器的性能。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中測(cè)量空氣中的剎車(chē)顆粒時(shí)，可能難以將其與其他由交通產(chǎn)生的氣溶膠區(qū)分開(kāi)來(lái)。 因此，可以?xún)?yōu)選使用允許控制周?chē)諝獾那鍧嵍鹊膶?shí)驗(yàn)室測(cè)試。雖然已經(jīng)建立了幾個(gè)測(cè)試臺(tái)來(lái)研究制動(dòng)片和轉(zhuǎn)子的磨損和摩擦，但很少有研究致力于磨損顆粒上。在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)臺(tái)中，可以控制周?chē)諝獾那鍧嵍?，從而更?zhǔn)確地研究制動(dòng)產(chǎn)生的磨損顆粒。 考慮到這一點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)臺(tái)就是設(shè)計(jì)用于測(cè)量由盤(pán)式制動(dòng)器產(chǎn)生的空氣中磨損顆粒的數(shù)量和尺寸。本文的目的是描述該試驗(yàn)臺(tái)，并提出第一個(gè)系列試驗(yàn)的結(jié)果以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)設(shè)置。這些測(cè)試致力于在低制動(dòng)負(fù)載下的銹層去除。實(shí)驗(yàn)裝置在該試驗(yàn)臺(tái)中，使用的是來(lái)自客車(chē)的右前制動(dòng)組件。右前制動(dòng)器組件包括轉(zhuǎn)向節(jié)，車(chē)輪軸承和盤(pán)式制動(dòng)器組件。盤(pán)式制動(dòng)器組件又由通風(fēng)轉(zhuǎn)子，具有單個(gè)活塞的滑動(dòng)卡鉗和兩個(gè)制動(dòng)墊片組成（圖 1） 。 指?jìng)?cè)剎制動(dòng)片包括 K 型熱電偶，其用于測(cè)量指?jìng)?cè)制動(dòng)片與轉(zhuǎn)子接觸附近的溫度。圖 2 給出了試驗(yàn)臺(tái)的示意圖。額定轉(zhuǎn)矩為 191 Nm 的直流電動(dòng)機(jī)（ K）驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，連接到右前制動(dòng)組件（H）的氣動(dòng)系統(tǒng)（ M）是用于應(yīng)用受控的制動(dòng)負(fù)載。當(dāng)制動(dòng)器作用時(shí)，馬達(dá)繼續(xù)以固定的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即測(cè)試系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行節(jié)流和制動(dòng)。驅(qū)動(dòng)軸（L）將轉(zhuǎn)矩從電動(dòng)機(jī)依次傳遞到車(chē)輪軸承，輪轂軸承和旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)。電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)軸是通過(guò)固定聯(lián)軸器相連接，車(chē)輪軸承和驅(qū)動(dòng)軸是通過(guò)花鍵聯(lián)軸器連接。轉(zhuǎn)向節(jié)安裝在懸掛裝置上。密封室（G）將右前制動(dòng)器組件與周?chē)h(huán)境密封隔絕。電動(dòng)機(jī)與兩端的軸承平衡。使用校準(zhǔn)的應(yīng)變力傳感器的示值乘以距離電機(jī)中心的距離來(lái)測(cè)量電機(jī)上的扭矩，精度為±2.2％。盤(pán)的旋轉(zhuǎn)速度由車(chē)輪軸承內(nèi)置的霍爾效應(yīng)傳感器測(cè)量，每轉(zhuǎn) 48 個(gè)脈沖。氣動(dòng)系統(tǒng)在制動(dòng)液壓缸中產(chǎn)生高達(dá) 4 bar 的受控低壓水平。通過(guò)靠近制動(dòng)缸入口的校準(zhǔn)壓電傳感器測(cè)量壓力水平，精度為±0.5％。來(lái)自轉(zhuǎn)速傳感器，力傳感器和壓力傳感器的信號(hào)連接到 HBM Spider 8 放大器（HBM Germany, Darmstadt, Germany） ，后者又連接到計(jì)算機(jī)以存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)。 圖 1.具有單個(gè)活塞浮動(dòng)卡鉗和通風(fēng)轉(zhuǎn)子的盤(pán)式制動(dòng)器組件圖 2.測(cè)試系統(tǒng)示意圖。 A，室內(nèi)空氣；B，風(fēng)扇；C，流量測(cè)量; D，過(guò)濾器；E，柔性管；F，清潔空氣入口； G，密封腔； H，前右制動(dòng)總成；I，混合后的室內(nèi)空氣； J，出氣口，測(cè)微點(diǎn)儀等；K，電機(jī)；L，驅(qū)動(dòng)軸；M，氣動(dòng)系統(tǒng)。圖 3.密封腔內(nèi)的照片。（a）照片顯示清潔空氣和前右制動(dòng)器總成的入口。（b）照片顯示連接到顆粒儀器的試管的出口。前右制動(dòng)器組件，轉(zhuǎn)向節(jié)的懸掛裝置和驅(qū)動(dòng)軸被安裝在密封腔中。該腔用于控制進(jìn)入其中空氣的清潔度。圖 3 顯示了在腔內(nèi)拍攝的照片。風(fēng)扇（B）通過(guò)流量測(cè)量系統(tǒng)（C ）和過(guò)濾器（D）從空間（A）中取出空氣，并通過(guò)進(jìn)氣口（ F）將其通入密封腔（G ） 。風(fēng)扇和測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量系統(tǒng)和過(guò)濾器以及過(guò)濾器和腔通過(guò)柔性管（E）連接。在本測(cè)試系列中，從測(cè)量系統(tǒng)到腔的所有連接都被密封以防止泄漏。泄漏不會(huì)影響測(cè)試，因?yàn)楣軆?nèi)的氣壓高于外面的氣壓。然而，泄漏將改變測(cè)量時(shí)的空氣流速，這將影響顆粒測(cè)量。在室內(nèi)，由于前右制動(dòng)器組件的體積復(fù)雜，空氣交換率非常高，空氣混合得很好（I） 。這種混合也通過(guò)在測(cè)試期間測(cè)量的平滑濃度來(lái)驗(yàn)證。室中的空氣將產(chǎn)生的顆粒輸送到空氣出口（J） ，空氣出口（J）是用于顆粒測(cè)量的采樣點(diǎn)。用于測(cè)量顆粒的主要儀器是 GRIMM 1.109 氣溶膠光譜儀（GRIMM Technologies，Inc.，Douglasville，GA，USA ） 。該光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器以 31 尺寸的間隔測(cè)量0.25 至 32μm 的空氣中的顆粒，并且以 72Lh-1（0.02L / s-1）的樣品流速測(cè)量 1 至 2×10 6個(gè)顆粒 L-1 的濃度。顆粒濃度每 6 s 儲(chǔ)存一次。因?yàn)楣鈱W(xué)顆粒計(jì)數(shù)器對(duì)顆粒的形狀和折射率敏感，所以測(cè)量的顆粒尺寸和數(shù)量分布是近似的。第二粒子儀器是 P-TRAK 計(jì)數(shù)器（TSI Instrumets Ltd.，Buckinghamshire，UK） 。這種凝結(jié)核對(duì)抗了空氣中顆粒的數(shù)量濃度在 0.02和 1μm 之間。對(duì)于兩個(gè)極限，給出計(jì)數(shù)的 50％截止值，即兩個(gè)極限定義為計(jì)數(shù)效率（相對(duì)于實(shí)際顆粒數(shù)的顆粒數(shù)的計(jì)數(shù)）已降低到 50％的大小。上限和下限之間沒(méi)有尺寸分辨率，每秒存儲(chǔ)一次顆粒濃度。第三顆粒儀器是 Dust Track 氣溶膠監(jiān)測(cè)器（TSI Instrumets Ltd.，Buckinghamshire，UK） ，其報(bào)告質(zhì)量濃度為 mg -3 級(jí)別。該儀器還基于光散射，并且可以測(cè)量對(duì)應(yīng)于可呼吸尺寸，PM10，PM2.5 或 PM1.0 尺寸的顆粒濃度。它用密度為 2650 kg m-3 的固體顆粒進(jìn)行校準(zhǔn)。在沒(méi)有任何預(yù)除塵器的情況下，將其用于這些實(shí)驗(yàn)中以測(cè)量 0.1至 10μm 的顆粒尺寸。質(zhì)量濃度每 5 s 儲(chǔ)存一次。該儀器用不同尺寸分布，密度和折射率的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試灰塵進(jìn)行校準(zhǔn)，這比測(cè)量的顆粒大。因此，盡管該儀器的輸出只能用作相對(duì)測(cè)量，但是可以看到生成的粒子質(zhì)量隨時(shí)間的變化，這一點(diǎn)是有用處的。流量測(cè)量系統(tǒng)由直線(xiàn)校準(zhǔn)管組成，具有用于總壓力和靜壓力的獨(dú)立連接。這些使用普通的 U 型管型壓力計(jì)來(lái)測(cè)量。進(jìn)行 2 至 50 m3 h -1 的流量間隔的校準(zhǔn)。用于確定無(wú)顆粒進(jìn)口空氣的過(guò)濾器是 H13 級(jí)（根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) EN 1822） ，其最大穿透粒徑的認(rèn)證收集效率為99.95％。測(cè)試計(jì)劃為了驗(yàn)證使用該試驗(yàn)臺(tái)可以測(cè)量從制動(dòng)片到轉(zhuǎn)子接觸產(chǎn)生的空氣傳播磨損顆粒的數(shù)量和尺寸，運(yùn)行初始試驗(yàn)系列。 使用一對(duì)低金屬制動(dòng)片和一對(duì)非石棉有機(jī)（NAO）制動(dòng)片與鑄鐵轉(zhuǎn)子一起使用，并在靜止負(fù)載條件下（即制動(dòng)缸壓力和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速恒定）下進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試條件旨在模擬在潮濕環(huán)境中過(guò)夜停泊的客車(chē)。 轉(zhuǎn)子生產(chǎn)時(shí)就有防銹層處理。為了磨損該層，在試驗(yàn)前，轉(zhuǎn)子和制動(dòng)片在 1 巴的固定氣缸壓力和 600rpm 的轉(zhuǎn)速下磨損 12 分鐘。經(jīng)過(guò)這個(gè)磨合期后，轉(zhuǎn)子上大部分的防銹層都磨損了。 此后，將轉(zhuǎn)子放置在具有潮濕空氣（20℃，80％大氣濕度）的氣候室中 8 小時(shí)，以在其接觸表面上形成銹層。兩種類(lèi)型的制動(dòng)片分別在三種不同的制動(dòng)缸壓力水平下進(jìn)行三次試驗(yàn)：1.2,1.7 和 2.2巴。對(duì)于每個(gè)試驗(yàn)，將轉(zhuǎn)速設(shè)定為 600rpm 的穩(wěn)定水平，施加穩(wěn)定的制動(dòng)負(fù)荷 6 分鐘。所有的測(cè)試均從室溫開(kāi)始。將用于使測(cè)試室中產(chǎn)生恒定氣流的風(fēng)扇設(shè)置為 33 m3 h-1 的流量，這會(huì)使所有測(cè)試期間的空氣交換率大致為 144h-1。在試驗(yàn)開(kāi)始之前和試驗(yàn)完成后，通過(guò)測(cè)量腔室出口中的顆粒濃度，驗(yàn)證密封室內(nèi)的空氣是無(wú)顆粒的。在這兩種情況下，測(cè)量的顆粒濃度近似為零。測(cè)量的扭矩包括從電機(jī)到轉(zhuǎn)子的變速器中的摩擦損失。為了獲得該條件，每次測(cè)試運(yùn)行 1 分鐘，在施加氣動(dòng)制動(dòng)負(fù)載之前制動(dòng)片和轉(zhuǎn)子之間不接觸。在施加制動(dòng)缸壓力的同時(shí)，以 1200Hz 的采樣頻率測(cè)量轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩和制動(dòng)缸壓力。 指?jìng)?cè)制動(dòng)片溫度以 3Hz 采樣。在測(cè)試中，顆粒濃度由 GRIMM 儀器每 6 秒儲(chǔ)存一次，由 P-TRAK 儀器 5 秒儲(chǔ)存。質(zhì)量濃度由 DustTrak 儀器每 5 秒儲(chǔ)存一次。測(cè)試結(jié)果制動(dòng)扭矩和手指?jìng)?cè)制動(dòng)片溫度如圖 4 所示。在制動(dòng)缸壓力為 1.2 巴時(shí)，NAO 制動(dòng)片和低金屬制動(dòng)片的制動(dòng)力矩在前 20 秒內(nèi)大致為零，然后分別增加到大約 3 和 11 Nm 的穩(wěn)定水平。在 1.7 巴的中間壓力水平下，在扭矩增加并達(dá)到更高的穩(wěn)態(tài)水平之前，兩種制動(dòng)片似乎在開(kāi)始 20 秒都是在低扭矩水平。在 2.2 巴的制動(dòng)油缸壓力水平下，NAO 制動(dòng)片測(cè)得的扭矩增加到 23 Nm，而低金屬制動(dòng)油盤(pán)扭矩則迅速增加至約 38 Nm?？傮w來(lái)說(shuō)，正如預(yù)期的那樣，對(duì)于更具腐蝕性的低金屬制動(dòng)片，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩更高。在所有測(cè)試中，指?jìng)?cè)制動(dòng)片溫度由于摩擦加熱而升高。對(duì)于這兩種類(lèi)型的制動(dòng)片，指?jìng)?cè)制動(dòng)片溫度曲線(xiàn)的斜率在較高的制動(dòng)缸壓力水平下更陡。對(duì)于所有制動(dòng)氣缸壓力水平，NAO 型制動(dòng)片的指?jìng)?cè)制動(dòng)片溫度似乎線(xiàn)性增加。相反，低金屬型制動(dòng)片的溫度斜率隨時(shí)間而變化，似乎與制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的變化相關(guān)。在最低壓力水平下，NAO 墊的指?jìng)?cè)制動(dòng)片溫度的增加較小。請(qǐng)注意，圖 4 中的制動(dòng)力矩對(duì)于在沒(méi)有施加壓力下測(cè)量的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行校正，并且轉(zhuǎn)子和制動(dòng)片之間無(wú)接觸。它也使用平均 200 點(diǎn)的移動(dòng)過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾。圖 4.測(cè)試期間的制動(dòng)扭矩和指?jìng)?cè)墊溫度。左側(cè)的兩個(gè)圖（a，c）是非石棉有機(jī)（NAO）制動(dòng)片，右側(cè)的兩個(gè)圖（b，d）是低金屬制動(dòng)片為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，將測(cè)量的顆粒濃度分為粗顆粒分?jǐn)?shù)（測(cè)量直徑在 1 和 10μm 之間的顆粒）和細(xì)顆粒分?jǐn)?shù)（測(cè)量直徑小于 1μm ） 。圖 5 顯示了由 GRIMM 顆粒儀測(cè)量的由 NAO和低金屬制動(dòng)片產(chǎn)生的空氣傳播磨損顆粒的濃度。對(duì)于所有試驗(yàn)運(yùn)行，可以觀(guān)察到粗顆粒濃度的峰值。顆粒濃度峰值高達(dá)峰值后記錄的顆粒濃度的 5 倍。請(qǐng)注意，在制動(dòng)氣缸壓力為 1.2 巴時(shí)，NAO 型剎車(chē)片還有一個(gè)峰值。在所有的試驗(yàn)運(yùn)行中，微粒濃度大致相同。從圖 5 中可以看出，細(xì)顆粒的總數(shù)比起始峰之后產(chǎn)生的粗顆粒的數(shù)量高達(dá) 100 倍。當(dāng)轉(zhuǎn)子在第一分鐘內(nèi)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)并沒(méi)有任何施加的載荷時(shí)，似乎有些顆粒變成空氣傳播的。這可能是因?yàn)橐恍╊w粒被通風(fēng)轉(zhuǎn)子的氣流旋轉(zhuǎn)了起來(lái)。NAO 和低金屬制動(dòng)片的間隔 1-2.5,2.5-7 和 1-7 分鐘的平均粒子濃度如圖 6 所示。通過(guò) DustTrak 儀器測(cè)量的空氣傳播磨損顆粒的質(zhì)量濃度和由 P-TRAK 儀器測(cè)量的氣載磨損顆粒的顆粒濃度可以在圖 6 中看到。圖 5.由 GRIMM 儀器測(cè)量的空氣傳播磨損顆粒的粗細(xì)和細(xì)分的顆粒濃度。左側(cè)的兩個(gè)圖（a，c）是非石棉有機(jī)（NAO）制動(dòng)片，右側(cè)的兩個(gè)圖（b，d）是低金屬制動(dòng)片。圖 7 給出了低金屬制動(dòng)片的平均化粒度分布，圖 8 給出了 NAO 制動(dòng)片的平均化粒度分布，均由 GRIMM 粒子儀器測(cè)量。對(duì)于上面兩個(gè)圖，平均濃度取自 1 至 2.5 分鐘，其中粗顆粒濃度為峰值。對(duì)于下面兩個(gè)圖，平均濃度取自 2.5 至 7 分鐘之間（即峰值后） 。 對(duì)于 NAO 和低金屬制動(dòng)片，1 和 2.5 分鐘之間的平均分布最大為 3μm 左右。在所有試驗(yàn)運(yùn)行 2.5 分鐘后，峰值在 1.2 巴汽缸壓力下的 NAO 制動(dòng)片除外，其余的測(cè)試在大約0.28,0.35,0.6,2 和 3μm 的顆粒尺寸下具有最大的空氣中的顆粒濃度。注意，產(chǎn)生的大部分空氣中的顆粒是細(xì)小顆粒。如圖 1，盤(pán)式制動(dòng)器組件裝配有單個(gè)活塞浮動(dòng)卡鉗和通風(fēng)轉(zhuǎn)子。表 I 中列出了用于標(biāo)準(zhǔn)化粒度分布曲線(xiàn)的總顆粒濃度。圖 6.空氣傳播磨損顆粒（DustTrak）的質(zhì)量濃度和（P-TRAK）顆粒濃度。左側(cè)的兩個(gè)圖（a，c）是非石棉有機(jī)（NAO）制動(dòng)片，右側(cè)的兩個(gè)圖（b，d）是低金屬制動(dòng)片。圖 7.用 GRIMM 儀器測(cè)量的低金屬制動(dòng)片的平均化粒度分布。左側(cè)的兩個(gè)圖（a，c）是精細(xì)粒度，右側(cè)的兩個(gè)圖（b，d）是粗粒度。圖 8.使用 GRIMM 儀器測(cè)量的非石棉有機(jī)制動(dòng)片的平均化粒度分布。 左側(cè)的兩個(gè)圖（a，c）是精細(xì)粒度，右側(cè)的兩個(gè)圖（b，d）是粗粒度。表 I.使粒度分布標(biāo)準(zhǔn)化的顆粒濃度（10 8粒子 m-3） 。非石棉有機(jī) 低金屬氣缸壓力（巴）1—2.5min 2.5—7min 1—2.5min 2.5—7min1.2 1.0 1.5 1.9 1.71.7 0.8 0.9 1.4 1.02.2 1.4 1.6 1.9 1.6表 II.對(duì)于非石棉有機(jī)（NAO）和低金屬制動(dòng)片，來(lái)自 GRIMM（10 9粒子 m-3）的在時(shí)間間隔 1-2.5,2.5-7 和 1-7 分鐘的平均粒子濃度。非石棉有機(jī) 低金屬氣缸壓力（巴）1—2.5min2.5—7min1—7min1—2.5min2.5—7min1—7min1.2 5.6 8.0 6.8 10.2 8.7 9.51.7 4.1 4.6 4.3 7.5 5.2 6.32.2 7.4 8.0 7.7 10.4 8.2 9.3討論所有的測(cè)試在空氣中的顆粒濃度上顯示出大約 0.35μm 的最大值（見(jiàn)圖 7a 和 7c 以及8a 和 8c） 。 Mosleh 等人在不同測(cè)試條件下用制動(dòng)材料進(jìn)行了針盤(pán)測(cè)試，呈現(xiàn)了在過(guò)濾器上收集的磨損顆粒的尺寸分布。他們還注意到在 0.35μm 處的尺寸分布峰值，與接觸壓力和滑動(dòng)速度無(wú)關(guān)。在圖 7 和圖 8 中，也可以發(fā)現(xiàn)在 0.6μm 左右的峰值。 對(duì)于所有測(cè)試運(yùn)行，可以看到粗略部分的顆粒濃度的獨(dú)特峰值。 該峰值比該峰值后產(chǎn)生的空氣傳播磨損顆粒數(shù)大 5 倍。 Iijima 等人在使用制動(dòng)測(cè)功機(jī)測(cè)量 NAO 制動(dòng)片的制動(dòng)器灰塵的測(cè)試中，也注意到在 0.7μm 左右的尺寸分布峰值。在施加的制動(dòng)缸壓力為 1.2 和 1.7 巴時(shí)，制動(dòng)器扭矩在頭 20 秒在恒定水平上，然后增加至更高的水平穩(wěn)定。在 2.2 巴制動(dòng)缸壓力的試驗(yàn)中，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩幾乎立即趨于穩(wěn)定水平。這些結(jié)果的一個(gè)可能的解釋是，初始穩(wěn)定水平代表去除銹層的時(shí)間。因此，可以將粒子測(cè)量結(jié)果與扭矩測(cè)量值一起用作氧化物去除的指標(biāo)。對(duì)這一現(xiàn)象的評(píng)估需進(jìn)一步測(cè)試。在生銹層被磨損后，由 NAO 和低金屬制動(dòng)片產(chǎn)生的空氣傳播磨損顆粒（表 II）的平均濃度大致相同。然而，在去除銹層期間，低金屬制動(dòng)片的要高 2 倍?？傮w而言，低金屬制動(dòng)片的平均粒子濃度略高于 NAO 制動(dòng)片。驗(yàn)證這些結(jié)果需要進(jìn)一步的測(cè)試，但結(jié)果與S?derberg 等人的針盤(pán)測(cè)試結(jié)果一致，其中更具腐蝕性的低金屬制動(dòng)片針對(duì)鑄鐵盤(pán)比 NAO制動(dòng)片產(chǎn)對(duì)鑄鐵生更多的磨損和更多的空氣中的顆粒。這兩個(gè)結(jié)果顯示出了對(duì)于產(chǎn)生空氣傳播磨損顆粒的不同制動(dòng)片到轉(zhuǎn)子材料組合能力的排列。此外，對(duì)于 NAO 和低金屬制動(dòng)片（圖 8b 和 8d）在 1 和 2.5 分鐘之間的平均粒子分布，在 3μm 附近的粗粒子濃度最大值為峰值。在所有試驗(yàn)中 2.5 分鐘后，該峰值變小，除了在0.2 巴氣缸壓力下的 NAO 制動(dòng)片。這可能意味著在測(cè)試期間銹層不會(huì)磨損（即該壓力可能不足以從轉(zhuǎn)子除去銹層） 。 因此，如果進(jìn)一步的測(cè)試表明可以使用顆粒和扭矩測(cè)量作為氧化物去除的指標(biāo)，則該測(cè)試臺(tái)可用于研究在不同低壓水平下清潔轉(zhuǎn)子銹層所需的滑動(dòng)距離。在測(cè)試前用道路鹽對(duì)轉(zhuǎn)子做預(yù)處理也是有意義的。通過(guò) DustTrak 儀器測(cè)量的質(zhì)量濃度曲線(xiàn)（圖 6a 和 6b）與 GRIMM 儀器測(cè)量的顆粒濃度曲線(xiàn)（圖 5a 和 5b）的形狀相類(lèi)似。由 PTRAK 儀器測(cè)量的 NAO 制動(dòng)片（圖 6c）的顆粒濃度曲線(xiàn)的形狀與 GRIMM 儀器測(cè)量的顆粒濃度曲線(xiàn)（圖 5c）的形狀一致。對(duì)于低金屬制動(dòng)片，使用 GRIMM 測(cè)量的曲線(xiàn)形狀（圖 5d）與 P-TRAK 儀器測(cè)得的顆粒濃度（圖 6d）不一致。這可以通過(guò) P-TRAK 從 0.02μm 計(jì)數(shù)顆粒，而 GRIMM 的下限為 0.25μm 來(lái)解釋。因此，如果產(chǎn)生粒度小于 0.25μm 的空氣傳播磨損顆粒，則 P-TRAK 將記錄的顆粒濃度將更高。請(qǐng)注意，DustTrak 儀器測(cè)量質(zhì)量濃度，這意味著小粒徑對(duì)質(zhì)量濃度水平的影響將很小。因此，可以將其與 GRIMM 測(cè)量的粗粒子濃度曲線(xiàn)的形狀進(jìn)行比較。沒(méi)有一個(gè)粒子儀器對(duì)粒子進(jìn)行實(shí)際的幾何測(cè)量。在以后的測(cè)試系列中，磨損顆粒將被收集在過(guò)濾器上進(jìn)行幾何分析。由這些過(guò)濾器捕獲的顆粒的分析還可以分別指出來(lái)自轉(zhuǎn)子和來(lái)自制動(dòng)片的磨損顆粒的數(shù)量。轉(zhuǎn)子和制動(dòng)片之間的摩擦是制動(dòng)行為的重要因素，因此估計(jì)摩擦系數(shù)是有必要的。為了計(jì)算摩擦系數(shù)，必須知道轉(zhuǎn)子和制動(dòng)片之間的有效半徑。 （有效半徑是指作用單個(gè)力便可在制動(dòng)器上產(chǎn)生相同扭矩的徑向位置。 ）Antanaitis 和 Sanford 使用 Tekka 壓電壓力儀來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)子和制動(dòng)片之間的接觸面積和壓力分布，并計(jì)算有效半徑。該儀器在測(cè)試之前和之后均可使用，來(lái)估計(jì)有效半徑，從而計(jì)算出摩擦系數(shù)該測(cè)試臺(tái)是在穩(wěn)定的負(fù)載條件下運(yùn)行的。將測(cè)試臺(tái)擴(kuò)展到更現(xiàn)實(shí)（瞬態(tài)）制動(dòng)狀態(tài)是有意義的。這可以通過(guò)控制來(lái)自氣動(dòng)系統(tǒng)的壓力和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)模擬典型的制動(dòng)狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，必須通過(guò)與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的比較來(lái)驗(yàn)證該測(cè)試臺(tái)的有效性。結(jié)論組件級(jí)測(cè)試臺(tái)是設(shè)計(jì)用來(lái)在穩(wěn)定的負(fù)載條件下能夠?qū)χ苿?dòng)片與轉(zhuǎn)子間接觸產(chǎn)生的空氣傳播顆粒的數(shù)量和尺寸進(jìn)行測(cè)量。來(lái)自初始測(cè)試系列的結(jié)果表明，該測(cè)試臺(tái)可用于進(jìn)行從轉(zhuǎn)子中去除銹層的研究。 結(jié)果還顯示出對(duì)來(lái)自不同制動(dòng)片/轉(zhuǎn)子材料組合的顆粒的數(shù)量和尺寸分布進(jìn)行排序的能力正如預(yù)期的一樣。所有測(cè)試都反映出直徑約 0.35μm 的顆粒的顆粒濃度是最大的，大部分空氣中的顆粒的直徑均小于 1μm。參考文獻(xiàn)1. Katsouyanni K, Touloumi G, Samoli E, Gryparis A, Le Tertre A, Monopolis Y, Rossi G, Zmirou D. Confounding andeffect modification in the short-term effects of ambient particles on total mortality: results from 29 European cities withinthe APHEA2 project. Epidemiology 2001; 12(5):521–531.2. Samet JM, Dominici F, Curriero FC, Coursac I, Zeger SL. Fine particulate air pollution and mortality in 20 U.S. cities1987–1994. The New England Journal of Medicine 2000; 343(24):1742–1749.3. Pope CA, Burnett RT, Thun MJ, Calle EE, Krewski D, Ito K, Thurston GD. Lung cancer, cardiopulmonary mortality, andlong-term exposure to fine particulate air pollution. JAMA: The Journal of the American Medical Association 2002;287:1132–1141.4. Querol X, Alastuey A, Ruiz CR, Arti?ano B, Hansson HC, Harrison RM, Buringh E, Ten Brink HM, Lutz M, BruckmannP, Straeh P, Schneider J. Speciation and origin of PM10 and PM2.5 in selected European cities. Atmospheric Environment2004; 38:6547–6555.5. Gehrig R, Hill M, Buchmann B. Separate determination of PM10 emission factors of road traffic for tailpipe emissionsand emissions from abrasion and resuspension processes. International Journal of Environment and Pollution 2004;22(3):312–325.6. Seaton A, Cherrie J, Dennekamp M, Donaldson K, Hurley J, Tran C. The London underground: dust and hazards to health.Occupational and Environmental Medicine 2005; 62(6):355–362.7. Branis M. The contributions of ambient sources to particle pollution in spaces and trains of the Prague underground transportsystem. Atmospheric Environment 2006; 40(2):348–356.8. Abu-Allaban M, Gillies JA, Gertler AW, Clayton R, Proffitt D. Tailpipe, resuspended road dust, and brake-wear emissionfactors from on-road vehicles. Atmospheric Environment 2003; 37(37):5283–5293.9. Weckwerth G. Verification of traffic-emitted aerosol components in the ambient air of Cologne (Germany). AtmosphericEnvironment 2001; 35(32):5525–5536.10. Sanders PG, Xu N, Dalka TM, Marico M. Airborne brake wear debris: size distributions, composition of dynamometerand vehicle test. Environmental Science 37(18):4060–4069.11. Loug G, Schaur JJ, Soopark J, Shafer M, Deminter J, Weinstein J. Emission of metals associated with motor vehicle roadways. Environmental Science 39(3):826–836.12. Blau PJ, Meyer HM III. Characteristics of wear particles produced during friction tests of conventional and unconventionaldisc brakes materials. Wear 2003; 255(7–12):1261–1269.13. Garg DG, Cadle SH, Mulawa PA, Groblicki PJ. Brake wear particle matter emission. Environmental Science 43(21):4463–4469.14. Peters TM, Ott D, O’Shaughnessy PT. Comparison of the GRIMM 1.108 and 1.109 Portable Aerosol Spectrometer to theTSI 3321 Aerodynamic Particle Sizer for Dry Particles. Annals of Occupational Hygiene 2006; 50(8):843–850.15. Liu Y, Daum PH. The effect of refractive index on size distributions and light scattering coefficients derived from opticalparticle counters. Journal of Aerosol Science 2000; 31(8):945–957.16. Zhu Y, Yu N, Kuhn T, Hinds W. Field comparison of P-TRAK and condensation particle counters. Aerosol Science andTechnology 2006; 40(6):422–430.17. Cheng YH. Comparison of the TSI model 8520 and GRIMM series 1.108 portable aerosol instruments used to monitorparticulate matter in an iron foundry. Journal of Occupational and Environmental Hygiene 2008; 5(3):157–168.18. Mosleh M, Blau PJ, Dumitrescu D. Characteristics and morphology of wear particles from laboratory testing of disc brakematerials. Wear 2004; 256(11–12):1128–1134.19. Iijima A, Sato K, Yano K, Kato M, Kozawa K, Furuta N. Emission factor for antimony in brake abrasion dusts as one ofthe major atmospheric antimony sources. Environmental Science 42(8):2937–2942.20. S?derberg A, Wahlstr?m J, Olander L, Jansson A. On airborne wear particles emissions of commercial disc brake materials:a pin on disc simulation. TRITA-MMK 2008:20/ISSN 1400-1179/ISRN/KTH/MMK/R-08/20-SE, Stockholm 2008.21. Antanaitis D, Sanford J. The effect of racetrack/high energy driving on brake caliper performance. SAE Brake Technology2006; SAE 2006-01-0472 in SP-2017.