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De nouveaux matériaux et systèmes réduisent de moitié les émissions de particules générées par les freins des voitures

La circulation routière est une source majeure de pollution atmosphérique aux particules dans les villes. Cette pollution provient des émissions de gaz d’échappement générées par les moteurs à combustion interne et des particules produites par l’usure des freins, des pneus et des routes. Des chercheurs financés par l’UE ont entrepris de remédier à ce problème en déployant des solutions révolutionnaires qui réduisent d’au moins 50 % les émissions générées par le freinage.

Transports et Mobilité

Si les véhicules à faibles émissions se font de plus en plus nombreux sur nos routes, l’une des sources de pollution atmosphérique générée par le trafic routier reste constante: les particules de poussière de frein. Des études avancent que l’usure des freins représente entre 16 % et 55 % de la masse totale des particules générées par le trafic routier non émises par le pot d’échappement en milieu urbain. Ces minuscules particules sont susceptibles d’avoir une incidence négative sur l’environnement mais aussi sur notre santé. «Les freins s’usent au fil du temps et produisent ainsi des particules d’usure. Certaines de ces particules se fixent aux jantes, d’autres tombent par terre ou se dispersent dans l’air», explique Guido Perricone, responsable du développement des matériaux chez Brembo, en Italie. Nouveaux matériaux et systèmes pour des émissions réduites Mû par l’objectif de réduire de moitié les émissions de particules de freinage, le projet LOWBRASYS, financé par l’UE, s’est intéressé aux émissions de freinage et a mis au point de nouvelles solutions intégrant des matériaux plus durables pour les disques et plaquettes de frein, ainsi qu’un système de captation des particules destiné aux freins. Les matériaux inédits du disque et des plaquettes de frein peuvent être facilement intégrés dans les voitures existantes au cours d’un entretien normal, tandis que les nouvelles voitures pourraient être équipées de série de la solution de freinage à faibles émissions LOWBRASYS. Les chercheurs du projet ont mis au point un revêtement céramique pour protéger la surface des disques et des plaquettes de frein. «Les tests ont démontré que notre matériau de revêtement est plus durable à l’usure et réduit le nombre total de particules d’environ 90 %, tout en limitant la masse totale des particules de 25 %. Ces disques se distinguent de la technologie actuelle par le fait qu’ils sont recouverts d’un revêtement céramique accolé aux disques de frein en fonte traditionnels», explique M. Perricone. En outre, une stratégie de freinage assurée par un logiciel embarqué permet de réduire de 40 % le nombre de particules émises et de 20 % la masse totale des particules. En effet, le logiciel coordonne l’action des freins entre l’essieu avant et l’essieu arrière afin de maintenir les paramètres physiques à l’origine des émissions de particules à un niveau aussi bas que possible. Surveillance du comportement du conducteur Les chercheurs du projet ont créé une application pour smartphone qui permet aux conducteurs de suivre leur comportement de freinage pendant un trajet. L’objectif est d’encourager les conducteurs à freiner d’une manière plus respectueuse de l’environnement tout en faisant preuve d’une grande prudence. Des études menées par des chercheurs du projet ont montré qu’en surveillant leur comportement de conduite, les conducteurs sont en mesure de réduire leurs émissions de particules de 30 % et le nombre total de particules de 50 %, des données qui peuvent inciter les automobilistes d’être plus attentifs lors du freinage. La poussière de frein: prochain problème environnemental délicat? D’importantes questions environnementales ont été résolues au cours du projet et, pour la première fois, une approche scientifique fiable a été mise en œuvre pour évaluer les effets potentiels des particules de freinage dans des conditions réelles à l’aide de modèles in-silico et in-vitro. «LOWBRASYS s’est avéré un excellent exemple de coopération fructueuse entre la sphère industrielle, le milieu universitaire et les instituts de recherche. Notre objectif ambitieux a ouvert la voie à la fabrication d’une nouvelle gamme de produits de freinage en Europe. La compétitivité des pays participant au projet s’en trouvera renforcée, ce qui leur permettra de mettre au point des solutions plus respectueuses de l’environnement afin de répondre à l’évolution des besoins de mobilité. Par ailleurs, les technologies innovantes développées dans le cadre du projet devraient favoriser l’adoption de réglementations plus strictes pour les véhicules», fait remarquer Roberto Vavassori, responsable du développement commercial chez Brembo. Il devrait jaillir de ces efforts une industrie des transports compétitive et plus respectueuse de l’environnement.

Mots‑clés

LOWBRASYS, particules, disque de frein, plaquette, revêtement, poussière de frein, pollution atmosphérique, système de captation, céramique, système de freinage

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