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机动车制动排放测试系统解决方案
发布时间:2026-06-05 05:48:19

  随着机动车尾气排放控制技术日益成熟,非尾气颗粒物排放问题逐渐凸显。研究表明,到2040年,非尾气排放占车辆颗粒物排放总量的比例预计将超过90%。其中,制动磨损是城市颗粒物(PM)的主要来源之一,在非尾气排放中,制动磨损贡献了约40%的PM10和30%的PM2.5。

  欧7法规(EU 2024/1257)已将制动磨损、轮胎磨损等非尾气排放纳入管控范围,并对轻型车制动颗粒物排放(PM10)设定了明确限值:混合动力与燃油车为7 mg/km,电动车为3 mg/km。据行业评估,约50%的现有轻型车摩擦材料配方将超出该限值,约60%的制动器需要重新设计或调整配方。

  中国“国七”标准草案预测显示,除PM10外,PM2.5与颗粒物数量(PN)也可能被纳入监测范围。具体限值如下:

机动车制动排放测试系统解决方案(图1)

  四方仪器机动车制动排放测试系统完全按照联合国全球技术法规GTR 24的要求进行设计,用于机动车制动颗粒排放的标准化测试。系统组成如下图所示:

机动车制动排放测试系统解决方案(图2)

  系统采用模块化设计,各单元通过主控系统实现协调控制。稀释风道内壁经过电解抛光处理,以降低颗粒损失,提高测量可重复性。该系统可测试PM2.5、PM10、SPN和TPN等指标,满足欧7标准认证测试及相关研发需求。

  PM采样单kaiyun体育网页元由取样喷嘴、取样探头、旋风分离器(PM2.5或PM10)、滤纸架、流量测量装置、流量控制器和真空泵组成。

机动车制动排放测试系统解决方案(图3)

  在整个测试循环周期内,质量流量控制器与气泵提供恒定气流,将经旋风分离器筛分后的颗粒物(PM2.5或PM10)引导至直径为47mm的滤纸上进行收集。随后,在可控环境条件下对滤纸进行称重,计算每个测试循环的颗粒物质量。

机动车制动排放测试系统解决方案(图4)

  PN分析单元由取样喷嘴、取样探头、旋风分离器(2.5μm)、稀释器、挥发性颗粒物去除器(SPN通道)及凝结核粒子计数器(CPC)组成。

机动车制动排放测试系统解决方案(图5)

  在测试过程中,气泵与限流元件提供恒定气流,将制动排放产生的气溶胶吸入系统。气流首先经过旋风分离器,去除2.5μm以上的大颗粒;随后经过冷稀释(用于TPN测量)或热稀释与挥发物去除(用于SPN测量),最后进入CPC进行粒子kaiyun体育网页计数并输出浓度。

机动车制动排放测试系统解决方案(图6)

机动车制动排放测试系统解决方案(图7)

  TPN和SPN分析模块分别用于表征10nm粒径以上的总颗粒数(TPN10)和固体颗粒数(SPN10)

机动车制动排放测试系统解决方案(图8)

  UFM-7200-DN超声波流量计基于超声波时差法工作。通过一对超声波换能器交替发射和接收超声波,测量超声波在气体中顺流与逆流传播的时间差,计算流体速度,进而获得流量数据。该测量方式为非接触式,引起的压差较低。

机动车制动排放测试系统解决方案(图9)

机动车制动排放测试系统解决方案(图10)

  系统及核心组件已经过实际应用验证。PN设备已获得中国计量科学研究院校准证书,与进口设备的比对测试结果显示,瞬态数据曲线基本一致。