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La fine poussière des freins de voiture est considérée comme dangereuse pour l'environnement et la santé. Technique Il existe depuis longtemps des solutions au problème. Mais seulement lorsque l'Euro 7 arrivera, ceux-ci devraient également être plus répandus.
L'industrie automobile attend avec enthousiasme une proposition novatrice de Bruxelles : la Commission européenne devrait présenter un projet spécifique pour l'avenir au printemps Abgasnorm Soumettre 7 euros. L'ensemble de règles, qui entrera probablement en vigueur en 2025, obligera probablement les constructeurs automobiles, entre autres, à réduire davantage les émissions de poussières fines des voitures. Malgré l'Euro 6d et un nombre actuellement en croissance rapide de voitures électriques, le problème est loin d'être écarté.
Les disques sont en effet plus propres et donc le poussière fine du circuit de combustion a diminué, mais l'abrasion des pneus et des freins reste un problème énorme et toujours non résolu. Les médecins, les scientifiques, les organisations environnementales et les institutions officielles soulignent à plusieurs reprises les dangers pour l'environnement et la santé humaine des particules fines et ultrafines. Désormais, dans le cadre du Green Deal, l'UE est susceptible de concentrer ses plans Euro 7 sur la question de l'augmentation des émissions des automobiles, élargissant ainsi la lutte contre les particules pour inclure les pneus et les freins.
Surtout pour ce dernier, certaines solutions ont déjà été développées au point où elles sont prêtes pour la production en série. Cependant, ils ne deviendront plus répandus que lorsque les réglementations européennes contraignantes exigeront effectivement leur utilisation. L'industrie des fournisseurs perçoit une activité d'autant plus importante et se positionne déjà pour proposer des solutions adaptées aux équipementiers. Il existe plusieurs approches différentes pour lutter contre l'usure des freins - avec des avantages et des inconvénients et des coûts différents.
Des années d'ennuis
L'un des bénéficiaires de l'Euro 7 pourrait être la société française Tallano avec sa technologie d'extraction Tamic. Le fondateur de l'entreprise, Christophe Rocca-Serra, a eu l'idée de cette solution lorsqu'il était ennuyé par les jantes sales de sa voiture lorsqu'il rendait visite à des clients. À partir de 2012, il a travaillé avec un ami pour résoudre le problème de la saleté, et il est rapidement devenu clair que la fine poussière des freins est moins un problème esthétique qu'un problème de santé.
La solution aux deux est la technologie d'extraction active qui capture la poussière dans les freins dès qu'elle se produit. Les plaquettes de frein doivent pour cela disposer d'un conduit d'aspiration, qui est relié à un mini aspirateur via un tuyau. Il y a une turbine à entraînement électrique dans le compartiment moteur, qui génère la pression d'aspiration lors du freinage afin de diriger les poussières fines dans un filtre. Jusqu'à 90 % de la poussière de frein est censée être absorbée par le principe Tamic, ce qui garantit en même temps une réduction significative des émissions totales de poussières fines.
"Dans le cas des voitures, nous avons mesuré des émissions de poussières fines provenant du freinage qui sont six fois supérieures aux valeurs limites de poussières fines actuellement autorisées pour le moteur", explique Bert Stegkemper, associé directeur d'Allemagne, qui a rejoint Tallano en 2014.
Le système Tamic pourrait être intégré dans les systèmes de freinage conventionnels avec un effort gérable et pourrait ainsi contribuer de manière significative à la réduction des émissions de poussières fines dans le trafic routier. Il n'y a pas d'augmentation significative des masses non suspendues, l'électronique est compacte et la maintenance est faible. « Le filtre doit être changé tous les 30.000 150 kilomètres. Grâce à la fermeture à baïonnette, il peut être dévissé d'un simple mouvement du poignet », explique Stegkemper. Il évalue les surcoûts pour le constructeur automobile à environ XNUMX euros en moyenne par voiture.
Bien que les coûts puissent sembler modérés, il n'existe toujours pas de fabricant de freins ou de voiture qui utilise le système Tamic. Mais la pression croissante pour réduire les particules avec l'Euro 7 joue Tallano dans les cartes. En 2021, la start-up un peu dépassée a bouclé avec succès un autre tour de financement et, selon Stegkemper, est actuellement en pourparlers avec divers acteurs. Cela inclut également les opérateurs ferroviaires, car le système Tamic peut également rendre les chemins de fer et les métros plus propres. Stegkemper y voit même un grand potentiel de marché, car il y a une pression croissante sur les municipalités et les opérateurs ferroviaires pour réduire la congestion du trafic fin dans les stations de métro ou les gares. Contrairement aux voitures, la technologie Tamic pourrait même être adaptée aux trains existants.
Prêt pour la grande carrière
Cependant, Tallano ne fabriquera pas elle-même sa technologie de nettoyage des freins de véhicules automobiles. La start-up se considère comme un fournisseur d'innovations avec un certain nombre de droits de brevet, mais pas comme un exécutant. "Si un fournisseur de l'industrie automobile passe demain et veut nous acheter avec l'effet de levier approprié, alors notre savoir-faire et certains de nos employés lui seront transférés. Aucune décision n'a encore été prise. Je pense que nous attendons encore un peu la réglementation", déclare Stegkemper.
Le fabricant allemand de disques de frein Buderus Guss s'attend également à ce que la proposition de la Commission européenne réduise davantage le champ d'application des émissions de poussières fines : « En ce qui concerne les émissions de poussières fines, l'Euro 7 imposera des exigences au système de freinage qui ne peuvent être satisfaites qu'avec des solutions techniques supplémentaires. ", confirme Olaf Ley, responsable des ventes et du développement d'applications chez le fournisseur basé à Breidenbach, Hesse.
Depuis des années, le fabricant de disques de frein produit l'iDisc comme une solution au problème qui est prête pour la production en série.Il peut déjà réduire les émissions de poussières fines des freins de voiture au niveau Euro 7. Contrairement au Tallano, qui absorbe la poussière fine immédiatement après sa formation, l'iDisc réduit considérablement l'usure des freins et donc la formation de poussière fine à mesure qu'elle se forme. Ceci est rendu possible par un disque de frein en fonte grise essentiellement normal, sur lequel une couche de métal dur et éventuellement du carbure de titane est appliquée. La surface obtenue est très dure et donc particulièrement résistante à l'abrasion. Cela devrait se traduire par 80 à 90 % d'émissions de poussières fines en moins, ce qui correspond à peu près au niveau de la solution de Tallano.
En fait un frein de performance
Contrairement à la solution française, l'iDisc est sur le marché depuis plusieurs années et est actuellement disponible en option pour certains modèles Audi et Porsche. Avec la Porsche Taycan, il en coûte un supplément impressionnant de 3.000 XNUMX euros en tant que "Surface Coated Brake". Dans tous les cas, cette première génération d'iDisc n'a pas été principalement développée comme une solution pour réduire les poussières fines, mais comme un frein de performance qui est proposé comme une alternative bon marché au frein en céramique nettement plus cher.
"En plus des avantages en termes de performances, d'émissions de poussières fines et de comportement à la corrosion, l'iDisc offre une durée de vie nettement plus longue. Il peut être conçu comme un composant à vie et contribue ainsi à la durabilité et à l'économie du véhicule tout au long de sa durée de vie », fait l'éloge d'Olaf Ley pour ses disques de frein. Cependant, la réduction des émissions de poussières fines n'a jusqu'à présent guère été prise en compte à des fins de marketing pour les freins revêtus.
les coûts sont réduits
Buderus Guss veut changer cela avec l'iDisc II. Cette nouvelle génération est désormais sortie du pré-développement, et des discussions sont en cours avec les premiers clients concernant le développement en série, notamment au regard de l'Euro 7. "Nous avons fait nos devoirs sur le plan des coûts avec l'iDisc II. La génération précédente ne s'est pas généralisée dans le segment des volumes car un procédé de revêtement très coûteux est utilisé ici. Nous avons maintenant un processus de revêtement alternatif. Nous avons aussi une gradation, un kit de construction. Nous proposons toujours une variante performante proche de la première génération en termes de propriétés.
Ensuite, nous avons une variante Advanced pour les moteurs à combustion puissants et les véhicules hybrides. Il existe également une variante de mobilité électrique avec un revêtement monocouche pour les véhicules électriques. L'accent est mis ici sur la protection contre la corrosion. La rouille est un énorme problème dans les voitures électriques car les disques de frein sur l'essieu arrière sont rarement utilisés. » Chez VW, ce problème de corrosion est actuellement évité en installant des freins à tambour sur l'essieu arrière des voitures électriques telles que l'ID.3 et ID.4.
Coût versus environnement
Dans le contexte du durcissement de l'Euro 7, Buderus Guss est actuellement en pourparlers avec plusieurs constructeurs automobiles. Mais l'iDisc II ne sera pas bon marché non plus, donc ce ne sera probablement pas la solution optimale pour chaque modèle. "Il existe différentes philosophies ici, selon que le fabricant est axé sur les coûts ou, par exemple, a la main verte sur le drapeau." Ley ne nomme pas de prix spécifiques, mais les freins à disque à revêtement élaboré seraient deux à trois fois plus cher que les disques en fonte conventionnels .
Reste à savoir si les constructeurs automobiles n'utiliseront les nouvelles technologies de réduction ou d'évitement de la poussière des freins que lorsque l'Euro 7 sera obligatoire, ou s'ils, en tant que pionniers de l'environnement, les utiliseront indépendamment des exigences légales. Les OEM ont des entrepôts correspondants pour les deux scénarios. En raison de leur comportement de freinage inhérent, les voitures électriques n'auront probablement pas besoin de freins propres, mais elles auront besoin d'un revêtement antirouille sur les surfaces de friction qui sont soumises à peu de contraintes.
Revêtement spécial
Tallano et Buderus Guss ne sont pas les seuls à travailler sur des solutions pour réduire la poussière fine des freins. Entre autres choses, le spécialiste des filtres Mann+Hummel a développé un système de filtre passif dans lequel la fine poussière s'accumule dans un boîtier sur le dessus du frein à disque. Semblable à Buderus Guss, la société C4 Laser Technology, basée à Freital, en Saxe, utilise un procédé de revêtement pour disques de frein destiné à réduire la formation de fines poussières dues à l'abrasion des freins.
Enfin, le Centre aérospatial allemand (DLR) développe un frein à disque mécanique avec roulements à bain d'huile dans le cadre du projet Zedu-1. Le système fermé devrait même filtrer 100 % de l'abrasion. Il sera passionnant de voir quels fabricants choisiront quelles solutions pour quels modèles afin de pouvoir franchir la barre de l'Euro 7 dans quelques années.