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2022 | OriginalPaper | Buchkapitel

Characterization of Tire Road Wear Particles in the Field and at Laboratory Scale

verfasst von : Frank Schmerwitz, Steffen Wieting, Nadine Aschenbrenner, Andreas Topp, Burkhard Wies

Erschienen in: 12th International Munich Chassis Symposium 2021

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Abstract

During normal driving conditions, wear particles are formed due to the friction between tire tread and road surface. To derive realistic particles for study purposes, basically, two approaches can be taken: Either collection outdoor under real usage conditions or indoor under very controlled conditions. The first approach is challenging due to many disturbing factors, while the second might be biased by choosing specific conditions. This article describes how both approaches are used in combination to ensure field relevance of high-quality characterization insights.
Particle samples collected from the environment always contain material from both surfaces—the tire tread and the road, which is why in this context we refer to TRWP (Tire Road Wear Particles), which consist of combined material—roughly 50%/50% (by mass)—from both sources. To capture those TRWP outdoor under real usage conditions a special vehicle was used which is equipped with a vacuum cleaner system in the wheelhouse. For further evaluation the samples were further refined and analyzed. For better assignment of the collected material to the dedicated test tire a TiO2 marker was used. A trend between driving conditions and detected particle size was observed which must be further investigated.
Under lab conditions the generated particles can be assigned explicitly to the specific compound and to the operation conditions. The particles are observed with optical methods direct at the sample wheel or separately offline after collection. The obtained images are processed applying methods from the field of “Particle Object Tracking”, such as Feature-Point-Detection and Blob-Analysis. As an outcome, individual rubber particles are identified, tracked and characterized. Finally, the size distribution of the particles can be concluded from the entity of all particles, whereby information about the shape of each individual particle is available. Through these insights on size and shape environmental impact of TRWP can be determined more accurately and—most importantly—suitable mitigation approaches can be derived.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Oelze B, Steinhagen U, Wies B (2019) Quantification of influencing factors on tire wear volume. VDI Fachtagung Reifen 17 Oelze B, Steinhagen U, Wies B (2019) Quantification of influencing factors on tire wear volume. VDI Fachtagung Reifen 17
3.
Zurück zum Zitat Kreider LM et al (2010) Physical and chemical characterization of tire-related particles: Comparison of particles generated using different methodologies. Sci Total Environ 408:652–659CrossRef Kreider LM et al (2010) Physical and chemical characterization of tire-related particles: Comparison of particles generated using different methodologies. Sci Total Environ 408:652–659CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Cadle SH, William RL (1980) Environmental degradation of tire-wear particles. Rubber Chem Technol 53:903–914CrossRef Cadle SH, William RL (1980) Environmental degradation of tire-wear particles. Rubber Chem Technol 53:903–914CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Wellner P (1993) Adaptive thresholding for the digitaldesk. Rank Xerox Research Centre, Cambridge Wellner P (1993) Adaptive thresholding for the digitaldesk. Rank Xerox Research Centre, Cambridge
6.
Zurück zum Zitat Neddenriep L (2019) Mikroplastik durch Reifenabrieb—Ein Konzept für die Erhebung von Abriebpartikeln im Realbetrieb. Institut für Fahrzeugtechnik, Technische Universität Braunschweig und Continental Reifen Deutschland GmbH, Interne Abschlussarbeit Neddenriep L (2019) Mikroplastik durch Reifenabrieb—Ein Konzept für die Erhebung von Abriebpartikeln im Realbetrieb. Institut für Fahrzeugtechnik, Technische Universität Braunschweig und Continental Reifen Deutschland GmbH, Interne Abschlussarbeit
7.
Zurück zum Zitat Zühlsdorff R (2020) Erhebung und Analyse von Reifenabriebpartikeln im Realbetrieb in Abhängigkeit verschiedener Fahrzustände. Institut für Fahrzeugtechnik, Technische Universität Braunschweig und Continental Reifen Deutschland GmbH, Interne Abschlussarbeit Zühlsdorff R (2020) Erhebung und Analyse von Reifenabriebpartikeln im Realbetrieb in Abhängigkeit verschiedener Fahrzustände. Institut für Fahrzeugtechnik, Technische Universität Braunschweig und Continental Reifen Deutschland GmbH, Interne Abschlussarbeit
8.
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Metadaten
Titel
Characterization of Tire Road Wear Particles in the Field and at Laboratory Scale
verfasst von
Frank Schmerwitz
Steffen Wieting
Nadine Aschenbrenner
Andreas Topp
Burkhard Wies
Copyright-Jahr
2022
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-64550-5_41

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