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Every car that rolls down a city street moves air through its grille and sheds dust from its brakes, and the driver never sees either. At the Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM), a team led by Dr. BangWoo Han has tried to turn both flows into a cleaning job. Its prototype cars, a Kia Carnival and a Hyundai Sonata, now carry filters that pull fine particles out of the roadside air and catch brake dust before it escapes.
Chaque voiture qui roule dans une rue de ville fait circuler de l'air à travers sa calandre et libère de la poussière par ses freins, sans que le conducteur ne voie jamais l'un ou l'autre. À l'Institut coréen des machines et des matériaux (KIMM), une équipe dirigée par le Dr BangWoo Han a cherché à transformer ces deux flux en une tâche de dépollution. Ses voitures prototypes, une Kia Carnival et une Hyundai Sonata, sont désormais équipées de filtres qui extraient les fines particules de l'air des bords de route et captent la poussière de freins avant qu'elle ne s'échappe.
For years, automotive clean-air work went after the exhaust pipe. Particles that come from brakes and tires, known as nonexhaust emissions, have gained attention more recently, partly because electric and hydrogen-powered vehicles produce them too. Brake particle emissions are now regulated under Euro 7, the European standard for new vehicles, and the researchers expect their technology to find more uses as rules tighten.
Pendant des années, le travail sur l'air propre dans l'automobile s'est concentré sur le pot d'échappement. Les particules issues des freins et des pneumatiques, appelées émissions hors échappement, ont gagné de l'attention plus récemment, en partie parce que les véhicules électriques et à hydrogène en produisent aussi. Les émissions de particules de freinage sont désormais encadrées par la norme Euro 7, la norme européenne applicable aux véhicules neufs, et les chercheurs s'attendent à ce que leur technologie trouve davantage d'usages à mesure que les règles se durcissent.
The grille system works like an electrostatic filter. Particles entering through the grille receive an electric charge and are drawn onto collection plates. The collectors use carbon fibers thinner than a human hair, which lets them catch particles with a low electric current while producing little ozone. Driving provides the airflow, so no separate high-power blower is needed. When the car is parked over wireless power, its existing radiator fan can keep purifying the air around it. The brake device sits behind the caliper, and it relies on friction: the pads and discs give brake particles an electric charge on their own, so the collector needs neither a charger nor a suction fan.
Le système de calandre fonctionne comme un filtre électrostatique. Les particules qui entrent par la calandre reçoivent une charge électrique et sont attirées vers des plaques collectrices. Les collecteurs utilisent des fibres de carbone plus fines qu'un cheveu, ce qui leur permet de capter les particules avec un faible courant électrique tout en produisant peu d'ozone. La conduite fournit le flux d'air, de sorte qu'aucun ventilateur séparé à forte puissance n'est nécessaire. Lorsque la voiture est garée sur une recharge sans fil, son ventilateur de radiateur existant peut continuer à purifier l'air qui l'entoure. Le dispositif de freinage se situe derrière l'étrier et repose sur le frottement : les plaquettes et les disques donnent d'eux-mêmes une charge électrique aux particules de freinage, de sorte que le collecteur n'a besoin ni de chargeur ni de ventilateur d'aspiration.
In the team's tests, the grille system removed at least 95% of PM2.5 and at least 99% of coarser particles at 30 km/h, and kept the same performance at 50 km/h. Each vehicle purified about 1,800 m³ of air per hour. Fuel economy changed by no more than 1% after installation on both models. The brake collector captured 22.2 mg of brake wear particles per kilometer under the WLTC test cycle, which the team puts at about 10 g over 450 km. These figures come from the researchers' own vehicle trials and were published in the journal Tribology International.
Lors des essais de l'équipe, le système de calandre a éliminé au moins 95 % des PM2.5 et au moins 99 % des particules plus grossières à 30 km/h, et il a conservé les mêmes performances à 50 km/h. Chaque véhicule a purifié environ 1 800 m³ d'air par heure. La consommation de carburant a varié de 1 % au plus après l'installation sur les deux modèles. Le collecteur de freinage a capté 22,2 mg de particules d'usure de freins par kilomètre selon le cycle d'essai WLTC, ce que l'équipe évalue à environ 10 g sur 450 km. Ces chiffres proviennent des essais sur véhicules menés par les chercheurs eux-mêmes et ont été publiés dans la revue Tribology International.
For a city, the appeal is that the fleet already exists: every car on the road could, in principle, become a mobile filter without a separate street installation. The team plans to link the work with AirFive, one of KIMM's Five Flagship Brands, and to widen its use to improve urban air quality. But no price, production date or manufacturer commitment has been announced, and the tests covered two models only. Parked purification also requires spaces equipped with wireless power. The researchers say they still need to confirm performance and long-term durability under real driving conditions, so for now the results belong to a research team and two test cars.
Pour une ville, l'intérêt tient au fait que la flotte existe déjà : chaque voiture en circulation pourrait, en principe, devenir un filtre mobile sans installation spécifique sur la voirie. L'équipe prévoit de relier ces travaux à AirFive, l'une des Five Flagship Brands du KIMM, et d'en élargir l'usage pour améliorer la qualité de l'air urbain. Mais aucun prix, aucune date de production ni aucun engagement de constructeur n'ont été annoncés, et les essais n'ont porté que sur deux modèles. La purification à l'arrêt exige aussi des emplacements équipés de recharge sans fil. Les chercheurs affirment qu'ils doivent encore confirmer les performances et la durabilité à long terme en conditions de conduite réelles : pour l'instant, les résultats appartiennent à une équipe de recherche et à deux voitures d'essai.