“PROGRAMA FILTRO PARA CAMIONES” Abril 2008

GOBIERNO DE CHILE
SUBSECRETARÍA
DE TRANSPORTES
Centro de Control y Certificación Vehicular
Subsecretaría de Transportes
“PROGRAMA FILTRO PARA CAMIONES”
Preparado por:
Área de Planificación y Desarrollo
Centro de Control y Certificación Vehicular
Subsecretaría de Transportes
Abril 2008
Centro de Control y Certificación Vehicular
Índice
1.-
Introducción. .............................................................................................................4
1.1
2.3.-
Participantes ................................................................................................................. 4
Objetivo. ....................................................................................................................5
Descripción del laboratorio. ....................................................................................5
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
4.-
Dinamómetro de Chasis ............................................................................................... 6
Túnel de Dilución......................................................................................................... 6
CVS-CFV ..................................................................................................................... 7
Banco de Analizadores de Gas ..................................................................................... 7
Sistema contador de partículas ..................................................................................... 8
Medición masa método gravimetrico ........................................................................... 8
Integración de los Equipos. .......................................................................................... 9
Métodos de Medición de Analizadores y Cálculo de Emisiones.........................10
4.1
Sistema analizador de gases AVL-Pierburg, modelo AMA 4000.............................. 10
4.1.1
4.1.2
4.1.3
4.2
Material particulado ................................................................................................... 11
4.2.1
4.2.2
4.3
4.4
5.5.1
5.2
6.6.1
6.2
6.3
6.4
7.7.1
7.2
8.8.1
8.2
8.3
9.10.-
Monóxido de Carbono (CO) y Dióxido de Carbono (CO2)................................................. 10
Hidrocarburos Totales (HCT):............................................................................................. 11
Óxidos de Nitrógeno (NOx): ............................................................................................... 11
Número de Partículas:.......................................................................................................... 11
Material Particulado por método gravimétrico. ................................................................... 11
Cálculo de Emisiones Másicas. .................................................................................. 12
Cálculo de Rendimiento: ............................................................................................ 12
Simulación de los Ciclos de Marcha. ....................................................................13
Ciclo de Marcha. ........................................................................................................ 13
Simulación de la Carga en el Dinamómetro de Chasis. ............................................. 14
Descripción de la Flota de Camiones ....................................................................15
Diferentes ciclos de trabajo. ....................................................................................... 15
Diferentes tamaños ..................................................................................................... 16
Diferentes antigüedades y normas de emisión ........................................................... 16
Descripción de los camiones ...................................................................................... 16
Seguimiento Operacional de la flota ....................................................................19
Seguimiento operacional sin filtro (Predataloging).................................................... 20
Seguimiento operacional con filtro (dataloging)........................................................ 21
Ensayo de Emisiones ..............................................................................................22
Programación de mediciones...................................................................................... 22
Resultados de emisiones............................................................................................. 23
Eficiencia de reducción de emisiones......................................................................... 26
Conclusiones y Comentarios..................................................................................27
Recomendaciones....................................................................................................27
Área de Planificación y Desarrollo
1
Centro de Control y Certificación Vehicular
Índice de Tablas
Tabla 1:
Tabla 2:
Tabla 3:
Tabla 4:
Tabla 5:
Tabla 6:
Tabla 7:
Instituciones participantes. .............................................................................. 4
Empresas con camiones participantes ............................................................. 5
Fabricantes o representantes de Sistemas de Postratamiento .......................... 5
Características principales del Ciclo ETC-FIGE, fases 1 y 2........................ 14
Condiciones Operacionales de la flota licitada.............................................. 20
Filtros y empresas adjudicadas. ..................................................................... 21
Actividades de mediciones ............................................................................ 23
Índice de figuras
Figura 1:
Figura 2:
Figura 3:
Figura 4:
Figura 5:
Figura 6:
Figura 7:
Figura 8:
Figura 9:
Figura 10:
Figura 11:
Figura 12:
Figura 13:
Figura 14:
Figura 15:
Figura 16:
Figura 17:
Figura 18:
Figura 19:
Figura 20:
Figura 21:
Figura 22:
Figura 23:
Figura 24:
Dinamómetro de Chasis................................................................................... 6
Túnel doble dilución........................................................................................ 6
CVS-CFV. ....................................................................................................... 7
Analizadores AMA 4000................................................................................. 7
Sistema para contar partículas sólidas. ............................................................ 8
Esquema de la configuración del Laboratorio de Vehículos
Pesados. ........................................................................................................... 9
Fase 1 y 2 ciclo ETC-FIGE ........................................................................... 13
Camión IVECO 190.30 T.............................................................................. 16
Camión FORD CARGO 3530....................................................................... 17
Camión WOLKSWAGEN 14150 ................................................................. 17
Camión MITSUBISHI CANTER.................................................................. 17
Camión KIA FRONTIER 3.0........................................................................ 18
Camión INTERNATIONAL 4900 ................................................................ 18
Camión INTERNATIONAL 4900 ................................................................ 18
Camión WOLKSWAGEN 14150 ................................................................. 19
Camión MACK DM 690 ............................................................................... 19
Contrapresión................................................................................................. 21
Emisiones de hidrocarburos con y sin filtro .................................................. 24
Emisiones de monóxido de carbono.............................................................. 24
Emisiones de material particulado, método gravimétrico ............................. 24
Emisiones de cantidad de partículas sólidas.................................................. 25
Emisiones de óxidos de nitrógeno ................................................................. 25
Emisiones de dióxido de carbono.................................................................. 25
Reducción porcentual de emisiones .............................................................. 26
Área de Planificación y Desarrollo
2
Centro de Control y Certificación Vehicular
Lista de Acrónimos
RM:
Región Metropolitana.
PPDA:
Plan de Prevención y Descontaminación de la Región Metropolitana de
Santiago.
EPA:
Environmental Protection Agency (Agencia Ambiental de Estados
Unidos).
PNUD:
Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo
CONAMA RM: Comisión Nacional del Medio Ambiente de Chile.
3CV:
Centro de Control y Certificación Vehicular
ENAP:
Empresa Nacional del Petróleo
I.M. de Santiago: Ilustre Municipalidad de Santiago
CVS-CFV:
Sistema de Muestreo de Volumen constante por Venturi de Flujo Crítico
CPC:
Condensation Particle Counters
TEOM:
Tapered Element Oscillating Microbalance
CRT:
Filtro de Regeneración Continua
CCRT:
Filtro de regeneración continua con recubrimiento catalítico.
LTF:
Nombre comercial del sistema de regeneración continua de Donaldson
DPF DPX:
Nombre comercial del sistema de regeneración continua de Engelhard
CARB
California Air Resources Board
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3
Centro de Control y Certificación Vehicular
1.- Introducción.
Como parte del Acuerdo de libre Comercio (Free Trade Agreement FTA) entre los EEUU y
Chile, que incluye aspectos de complementación de políticas medioambientales entre
ambas naciones, se acordó la realización de un proyecto denominado: “Proyecto Piloto
entre Chile y Estados Unidos para retrofit en Vehículos Diesel”.
La ejecución del
programa experimental asociado a este proyecto fue encomendada a este Centro.
Dada la alta participación del los camiones en la contaminación por material particulado en
la RM (13% según PPDA 2003) y la exigencia del Plan de Prevención y Descontaminación
de la Región Metropolitana (PPDA) que establece que los camiones deben reducir sus
emisiones entre otros a través de la utilización de dispositivos de post combustión, es que se
escogió este segmento de aplicación del programa.
La participación del 3CV obedeció a que es el único laboratorio que posee la infraestructura
que permite desarrollar mediciones de emisiones de vehículos pesados, como así también a
que cuenta con experiencia relacionada proveniente de estudios anteriores tales como:
•
•
•
1.1
Programa de Filtro de Partículas para buses de transporte público de Santiago.
Medición de emisiones para determinación de Factores de Emisión.
Programas de evaluación de dispositivos y/o aditivos de reducción de
emisiones o mejoramiento del consumo.
Participantes
Las Tablas 1, 2 y 3 señalan las instituciones, empresas y fabricantes de postratamiento,
respectivamente, que participaron en este programa:
Tabla 1: Instituciones participantes.
Institución
EPA
Agencia Ambiental de Estados
Unidos
PNUD
Programa de las Naciones Unidas
para el Desarrollo
CONAMA RM
Comisión Nacional del Medio
Ambiente de Chile
3CV
Centro de Control y Certificación
Vehicular
ENAP
Empresa Nacional del Petróleo
Área de Planificación y Desarrollo
Rol
Financiamiento por US$ 150.000 y Apoyo Técnico.
Administración de los recursos de la EPA.
Coordinación general del proyecto
Diseño y ejecución del programa experimental
Aporte de CLP $ 24.000.000 en diesel ciudad
4
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Tabla 2: Empresas con camiones participantes
Empresa/Institución
Rol
I.M. de Santiago
Participación con tres camiones, dos recolectores de basura y un
camión tolva.
Conf. de Camioneros
Participación con 3 camiones.
Cecinas San Jorge
Participación con 2 camiones.
Camiones Particulares
Participación con 2 camiones.
Tabla 3: Fabricantes o representantes de Sistemas de Postratamiento
Fabricantes de Filtros
Actividad
HJS
Suministro de filtros a dos camiones
DONALDSON
Suministro de filtros a 5 camiones
INTERNATIONAL
Suministro de filtro a los tres camiones de la I.M. de Santiago.
2.- Objetivo.
El objetivo del presente informe es reportar los resultados del seguimiento operacional y de
emisiones producto del programa experimental del proyecto.
3.- Descripción del laboratorio.
Las mediciones de emisiones de la flota de camiones se realizaron en el Laboratorio de
Vehículos Pesados del 3CV. Este laboratorio cuenta con un sistema de dilución de la
muestra a volumen constante, con doble túnel de dilución, banco de analizadores para el
análisis de los gases contaminantes y sistema gravimétrico para el material particulado. El
sistema de muestreo cumple con las especificaciones establecidas en la Directiva 1999/96
EC de la Comunidad Económica Europea, para la medición de emisiones de motores de
vehículos pesados. En todo caso y a diferencia de dicha Directiva, el laboratorio cuenta
con un dinamómetro de chasis en sustitución de un dinamómetro de motor.
Una
descripción detallada de cada equipo se da a continuación:
Área de Planificación y Desarrollo
5
Centro de Control y Certificación Vehicular
3.1
Dinamómetro de Chasis
Dinamómetro eléctrico marca
AVL-Zöllner, con rodillo simple de
48 pulgadas.
La capacidad de
inercia máxima es de 30 [ton] y su
potencia máxima de 300 [kW]. El
peso admisible por eje es de 10
[ton].
Figura 1:
3.2
Dinamómetro de Chasis
Túnel de Dilución
Túnel de doble dilución
marca AVL-Pierburg, en acero
inoxidable,
con
sistema
de
muestreo
gravimétrico
para
material particulado, conforme
Directiva Europea 1999/96 EC.
Figura 2: Túnel doble dilución.
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6
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3.3
CVS-CFV
Sistema de muestreo de volumen
constante, mediante control de flujo por medio
de tres venturis de 30, 40 y 50 [m3/min], que
pueden operar en todas sus combinaciones. Un
intercambiador de calor regula la temperatura de
los gases de escape dentro de un rango
controlado de ±11 [ºK]. El equipo cuenta con
dos pares de bolsas para la acumulación de
muestra de gases de escape diluidos y de aire de
dilución, separadamente en cada par.
Figura 3: CVS-CFV.
3.4
Banco de Analizadores de Gas
Sistema analizador de gases AVLPierburg, modelo AMA 4000, con
método FID para hidrocarburos totales
(HCT) y metano (CH4). Método IRD
para monóxido de carbono (CO) y
dióxido de carbono (CO2), y método
CLD para óxidos de nitrógeno (NOx) y
dióxidos de nitrógeno (NO2).
Figura 4: Analizadores AMA 4000.
Área de Planificación y Desarrollo
7
Centro de Control y Certificación Vehicular
3.5
Sistema contador de partículas
Sistema que comprende un termodilutor, que
acondiciona la muestra, regulable en rangos de dilución
entre 18 y 1800 veces y de temperaturas de entre 0 y 400 ºC.
Un equipo CPC (Condensation Particle Counters), permite
medir las concentraciones de cantidad de partículas sólidas
en la muestra termoacondicionada, en rango de tamaños
desde 10 nm.
Figura 5: Sistema para contar
partículas sólidas.
3.6
Medición masa método gravimetrico
Equipo marca Marca AVL-Pierburg Modelo FP 4000 Advanced. Este sistema controla los
caudales de aspiración de muestreo desde el túnel primario como secundario, así como
también sensa la contrapresión producida por lo filtros, tiempos de toma de muestra.
Área de Planificación y Desarrollo
8
Centro de Control y Certificación Vehicular
3.7
Integración de los Equipos.
Los equipos del laboratorio, a excepción del Termodilutor-CPC y TEOM, están integrados
a través de un Sistema de Automatización que controla y sincroniza la operación de los
equipos, registra los valores medidos y calcula las emisiones de THC, NOx, CO, CO2 y
Material Particulado durante la prueba, en gramos por kilómetro.
Un esquema general del laboratorio se presenta en la Figura 7.
DINAMÓMETRO
Figura 6: Esquema de la configuración del Laboratorio de Vehículos Pesados.
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9
Centro de Control y Certificación Vehicular
Donde,
P
:
Tubo de escape del vehículo ensayado.
HE
:
Intercambiador de calor.
CFV
:
Tubo venturi de flujo crítico.
FID
:
Detector de ionización de llama.
CLD
:
Detector de luminiscencia química.
NDIR
:
Analizador de infrarrojo no dispersivo.
CPC
:
Contador de partículas
PTT
:
Tubo de transferencia de partículas.
SDT
:
Túnel de dilución secundario.
P
:
Bomba de muestreo.
4.- Métodos de Medición de Analizadores y Cálculo de Emisiones.
Durante el desarrollo del ciclo, la totalidad de los gases de escape son recolectados a través
de una sonda que los conduce al túnel de dilución, donde se mezclan con aire ambiente
adecuadamente filtrado, para generar una muestra diluida. Las condiciones constructivas
del túnel permiten una homogenización de la muestra, la que es posteriormente conducida a
los distintos instrumentos de análisis, para la determinación de las concentraciones de cada
sustancia en estudio. El flujo de los gases diluidos es conocido y prácticamente constante,
debido al uso del equipo CVS-CFV, que cuenta con venturis cuyos coeficientes de
calibración permiten el cálculo de dicho flujo. Para mayor exactitud en la estimación del
flujo, el equipo CVS-CFV posee un intercambiador de calor, que regula la temperatura de
la muestra diluida, en un rango de ± 11 [ºK].
4.1
Sistema analizador de gases AVL-Pierburg, modelo AMA 4000
A continuación se enuncian los principios físicos y el método de medición para la
concentración de contaminantes gaseosos.
4.1.1
Monóxido de Carbono (CO) y Dióxido de Carbono (CO2)
Método IRD para estos dos contaminantes. Para la determinación de estos contaminantes,
una muestra diluida es extraída desde el túnel de dilución y es conducida hasta el banco
analizador de gases NDIR. En este analizador la concentración es determinada con una
frecuencia de 2 Hz y posteriormente integrada para todo el ciclo de conducción,
calculándose la concentración media para ambos contaminantes. Simultáneamente, otra
muestra es dirigida a la bolsa de muestreo del equipo CVS-CFV, para ser también
acumulada durante todo el ciclo. En la bolsa es analizada al final de la prueba. Este
segundo valor es contrastado con el resultado modal para efectos de validación.
Área de Planificación y Desarrollo
10
Centro de Control y Certificación Vehicular
4.1.2
Hidrocarburos Totales (HCT):
Método FID para hidrocarburos totales (HCT). Para analizar este contaminante, se utiliza
una sonda calefaccionada a 191 [ºC], que conduce la muestra desde el túnel de dilución a
un analizador FID. Los valores son muestreados por el analizador a una frecuencia de 2
Hz y posteriormente integrados para la determinación de la concentración media obtenida
para el ciclo.
4.1.3
Óxidos de Nitrógeno (NOx):
Método CLD para óxidos de nitrógeno (NOx). Para la determinación de esta sustancia,
una muestra es extraída desde el túnel y conducida a través de una sonda calefaccionada
por sobre 60 [ºC], a un analizador CLD, donde es muestreada con una frecuencia de 2 Hz,
durante todo el ciclo, y posteriormente integrada para calcular el valor medio.
4.2
Material particulado
En material particulado este laboratorio mide la emisión másica por método gravimétrico y
se mide la cantidad de partículas.
Siendo estos métodos los que se describen a
continuación
4.2.1
Número de Partículas:
Para la determinación del número de partículas la muestra del túnel es conducida hacia un
termodilutor donde es diluida a razón entre 16 a 1800 veces, para posteriormente pasar a
través de un tubo de evaporación donde se eliminan las sustancias líquidas presentes en la
muestra. Debido a la dilución previa se evita la recondensación de las sustancias volátiles
aguas abajo del tubo de evaporación. Dicha muestra, acondicionada, es analizada por el
equipo CPC, donde se determinan las partículas sólidas por centímetro cúbico.
4.2.2
Material Particulado por método gravimétrico.
La masa total de material particulado (MP), es determinada a través del método
gravimétrico. Para ello una muestra de los gases diluidos se extrae desde el túnel primario
o segundario, luego es conducida a través de filtros que acumulan el material particulado.
Dichos filtros son pesados en una cámara de pesaje acondicionada, previa estabilización de
3 o más horas, en condiciones de humedad y temperatura controladas. La masa de material
particulado es determinado por diferencia del peso del filtro con material particulado menos
el peso del filtro medido antes del ensayo (método gravimétrico).
Área de Planificación y Desarrollo
11
Centro de Control y Certificación Vehicular
4.3
Cálculo de Emisiones Másicas.
Una vez determinadas las concentraciones medias de cada contaminante durante el ciclo, se
calcula, excepto para el método gravimétrico que entrega directamente valores en masa, la
emisión en masa a través de la siguiente ecuación:
⎡
1 ⎤⎤
⎡
Vmix × ρi × ⎢ Econ _ i − E fondo _ i × ⎢1 −
⎥
⎣ FD ⎥⎦ ⎦
⎣
Ei =
106
Donde:
Ei
:
Emisión másica total en gramos del contaminante i durante el ciclo de
conducción.
Vmix
:
Volumen total de gases de escape diluidos desplazados durante el ciclo.
ρi
:
Densidad del contaminante i
Econ_i
:
Concentración en partes por millón [ppm] del contaminante i en los gases de
escape diluidos.
Efondo_I
:
Concentración del contaminante i en el aire de dilución, en [ppm]
FD
:
Factor de dilución.
Para el caso de los óxidos de nitrógeno, el resultado final se multiplica por el factor de
corrección por humedad (Kh).
Para el caso de la cantidad de partículas, el valor medido se corrige por una perdida del
15% de las partículas en el termoacondicionador.
Las concentraciones de fondo
corresponden a las medidas dentro del túnel sin gases de escape, dentro del túnel y las
concentraciones.
4.4
Cálculo de Rendimiento:
La economía de combustible se determinó por medio del examen de la cantidad de carbono
en los gases de escape. Durante la combustión, la mayoría del carbono del combustible se
convierte en monóxido y dióxido de carbono. La masa total del combustible utilizado
durante las pruebas se calcula mediante la siguiente fórmula:
M fuel
⎡⎡
⎤
⎤
12.011
⋅ HCmass + 0.429 ⋅ COmass + 0.273 ⋅ CO2 mass ⎥
⎢⎢
⎥
⎣12.011 + α ⋅ (1.008) ⎦
⎦,
=⎣
12.011
12.011 + α ⋅ (1.008)
Donde:
Área de Planificación y Desarrollo
12
Centro de Control y Certificación Vehicular
Mfuel
:
Masa de combustible consumido durante la prueba.
HCmass :
Masa total de Hidrocarburos emitidos durante la prueba.
:
COmass
Masa total de Monóxido de Carbono emitido durante la prueba.
CO2mass :
Masa total de Dióxido de Carbono emitido durante la prueba.
α
Proporción atómica de hidrógeno a carbono del diesel (1,91).
:
Para el cálculo del consumo de combustible en volumen se consideró la densidad del diesel
comercial como ρ = 0,84 [kg/l]. La distancia recorrida por el vehículo, para expresar el
consumo en [km/l], corresponde al largo del ciclo de conducción ensayado, que es
determinado por el dinamómetro de chasis.
5.- Simulación de los Ciclos de Marcha.
Para generar las condiciones de operación de los camiones, éstos fueron sometidos a un
ciclo de conducción sobre el dinamómetro de chasis. Dicho ciclo es una representación de
las condiciones de carga, velocidad y aceleración a las que podría ser sometido el vehículo
en la operación real en la vía pública.
5.1
Ciclo de Marcha.
Para la simulación de las condiciones de marcha se utilizó las dos primeras fases del ciclo
ETC-FIGE (conocido como el ciclo transiente FIGE). El siguiente gráfico muestra el ciclo
utilizado.
80
ETC 2 fases Camiones
Fase Ciudad
[km / hr ]
60
40
Fase Rural
20
0
0
60
120 180 240 300
360 420 480 540 600 660 720 780 840 900 960 1020 1080 1140 1200 1260 1320 1380
Tiempo [seg]
Figura 7: Fase 1 y 2 ciclo ETC-FIGE
Área de Planificación y Desarrollo
13
Centro de Control y Certificación Vehicular
Tabla 4: Características principales del Ciclo ETC-FIGE, fases 1 y 2
Características
Fase 1
Nº puntos [seg]
5.2
Fase 2
Ciclo Total
600
600
1200
Ralentí [%]
Operación [%]
Aceleración [%]
Frenada [%]
Vel. Prom. [km/h]
Acel. Prom. [m/s2]
Fren Prom. [m/s2]
12%
88%
64%
26%
23,20
0,61
-0,76
0%
100%
63%
37%
69,24
0,59
-0,69
6%
94%
63%
37%
46,22
0,60
-0,72
Vel. Máx. [km/h]
49,90
87,50
87,50
Simulación de la Carga en el Dinamómetro de Chasis.
Dado que en el desarrollo de un ensayo de emisiones el camión se mantiene fijo sobre el
rodillo del dinamómetro, la inercia, la fuerza de roce con el piso y fuerza de roce con el
viento que actúan sobre un camión cuando circula por pista, deben ser simuladas por el
dinamómetro.
Para simular correctamente la operación del camión durante el desarrollo del ciclo, se
consideraron los factores de pérdida de potencia debidas a la resistencia aerodinámica y a la
rotación de las ruedas y los componentes mecánicos asociados. Para ello se utilizó la
siguiente ecuación de carga:
Fd = m × a + m × g × f ro + Cd × Af ×
ρ
2
× v2
Donde:
Fd
Fuerza simulada por el dinamómetro.
m× a
Fuerza de inercia.
m × g × f ro
Fuerza de las pérdidas de rotación (parámetro Fo en el
dinamómetro de chasis).
Cd × A f ×
ρ
2
× v2
Área de Planificación y Desarrollo
Fuerza de las pérdidas aerodinámicas (parámetro F2xv2 en el
dinamómetro de chasis)
14
Centro de Control y Certificación Vehicular
m:
Masa del vehículo. Considera el peso en vacío del vehículo más el 50% de su
capacidad de pasajeros.
a:
Aceleración instantánea del vehículo durante el ciclo.
g:
Aceleración de gravedad.
fro :
Coeficiente de pérdidas de rotación.
Cd :
Coeficiente de pérdidas aerodinámicas.
Af :
Área frontal del camión. Es el área de proyección ortogonal del vehículo, en un
plano perpendicular al eje longitudinal del vehículo, incluyendo los neumáticos y
los componentes de la suspensión, redondeado al 0,1 [m2].
ρ:
Densidad del aire.
v:
Velocidad instantánea del vehículos durante el ciclo.
Para la determinación de los coeficientes fro y Cd, se utilizaron los valores recomendados
en el estudio “Assessment and Reliability of Transport Emission Models and Inventory
Systems ARTEMIS/ Heavy duty vehicle emissions / Final Report”.
6.- Descripción de la Flota de Camiones
La flota utilizada durante este programa se eligió en consideración a tres criterios, los que
se exponen a continuación.
6.1
Diferentes ciclos de trabajo.
El ciclo de trabajo dice relación con las condiciones de operación del camión, tanto en
velocidades, aceleraciones, carga, ralentí, etc. A manera de ejemplo se indican algunos
ejemplos.
El primero corresponde al ciclo de trabajo de los camiones recolectores de basura, el cual se
caracteriza por largos periodos de baja velocidad y largos tiempos de ralentí durante la
recolección de basura, y por último una parte de velocidad media y alta, con carga, durante
el viaje al relleno sanitario. Para esta aplicación se contó con la participación de la Ilustre
Municipalidad de Santiago, que puso a disposición de este programa 2 camiones
recolectores.
Otro ejemplo, incluido en el programa, es el de camiones frigoríficos de reparto para
supermercados. Se caracteriza por ciclos de transito urbano y largos periodos de ralentí
(funcionamiento de la refrigeración). Este tipo de aplicación fue aportada por la fábrica de
cecinas San Jorge, con dos camiones de servicio liviano.
El tercer ejemplo considera un ciclo de comportamiento urbano e interurbano con camiones
pesados. Este tipo de aplicación fue aportada por la Confederación de Camioneros, con
dos camiones de transporte de contenedores desde Valparaíso.
Área de Planificación y Desarrollo
15
Centro de Control y Certificación Vehicular
También participó un camión tolva que se utiliza para el transporte de áridos, que se
caracteriza por ciclos urbanos con alta carga (lleno) y baja carga (vacío). Esta última
aplicación es habitual en la industria de la construcción en la R.M.
Otros ejemplos son el camión betonero y un camión dedicado al traslado de muebles,
insumos y otros, para eventos.
6.2
Diferentes tamaños
Otro aspecto relevante fue la cobertura, en la flota piloto, de camiones de distintos tamaños,
como se describe en 6.4 de este informe.
6.3
Diferentes antigüedades y normas de emisión
También este aspecto fue cubierto en una amplia gama de casos, con la participación de
camiones sin norma de emisiones, camiones EUROI (o EPA91) y EURO II. Asimismo se
encuentra en la flota camiones año fabricación 1992 al 2004 (mas detalles en 6.4 de este
informe).
6.4
Descripción de los camiones
Las siguientes fotos y sus cuadros muestran y describen la flota de camiones utilizada
Marca:
Patente:
Año:
Norma :
Potencia:
Peso Tara:
Peso Bruto Máximo:
Tipo de Vehículo:
IVECO
190.30 T
DU 8696
1992
Sin Norma
227 kW
6.500 Kg.
45.000 Kg.
Camión
Tracto
Interurbano.
Figura 8: Camión IVECO 190.30 T
Área de Planificación y Desarrollo
16
Centro de Control y Certificación Vehicular
FORD
CARGO
3530
Patente:
NS 8442
Año :
1996
Norma:
Euro I
Potencia:
223 kW
Peso Tara:
5.600 Kg.
Peso Bruto Máximo: 26.500 Kg.
Tipo de Vehículo:
Camión
Tracto
Interurbano
Marca:
Figura 9: Camión FORD CARGO 3530
Marca:
WOLKSWAGEN
14150
Patente:
Año:
Norma:
Potencia:
Peso Tara:
Peso Bruto
KP 1529
1993
Sin Norma
112 kW
5.000 Kg.
Máximo: 10.000
Kg.
Camión
Tipo de Vehículo:
Figura 10: Camión WOLKSWAGEN 14150
MITSUBISHI
CANTER
Patente:
XY 2195
Año:
2004
Norma:
EURO II
Potencia:
80 kW
Peso Tara:
3.100 Kg.
Peso Bruto Máximo: 6.100 Kg.
Tipo de Vehículo:
Camión de frío
Marca:
Figura 11: Camión
CANTER
Área de Planificación y Desarrollo
MITSUBISHI
17
Centro de Control y Certificación Vehicular
KIA
FRONTIER
3.0
Patente:
XA 2910
Año:
2003
Norma:
EURO II
Potencia:
60 kW
Peso Tara:
2.770 Kg.
Peso Bruto Máximo: 5.270 Kg.
Tipo de Vehículo:
Camión de
frío
Marca:
Figura 12:
Camión KIA FRONTIER 3.0
INTERNATIONAL
4900
Patente:
PN 1132
Año:
1996
Norma:
EPA 91
Potencia:
145 kW
Peso Tara:
12.600 Kg.
Peso Bruto Máximo: 20.500 Kg.
Tipo de Vehículo: Triturador de basura
Marca:
Figura 13:
Camión INTERNATIONAL
4900
INTERNATIONAL
4900
Patente:
PN 1118
Año:
1996
Norma:
EPA 91
Potencia:
145 kW
Peso Tara:
12.600 Kg.
Peso Bruto Máximo: 20.500 Kg.
Tipo de Vehículo: Triturador de basura
Marca:
Figura 14:
Camión INTERNATIONAL 4900
Área de Planificación y Desarrollo
18
Centro de Control y Certificación Vehicular
Marca:
INTERNATIONAL
4700
Patente:
NV 3996-2
Año:
1996
Norma:
EPA 91
Potencia:
129 kW
Peso Tara:
8.000 Kg.
Peso Bruto Máximo: 18.000 Kg.
Tipo de Vehículo: Camión Tolva
Marca:
WOLKSWAGEN
14150
Patente:
RE 1453
Año:
1997
Norma:
EURO I
Potencia:
97kW
Peso Tara:
6.900 Kg.
Peso Bruto Máximo:
11.000 Kg.
Tipo de Vehículo: Camión Tolva
Figura 15: Camión WOLKSWAGEN 14150
Marca:
Patente:
Año:
Norma:
Potencia:
Peso Tara:
Peso Bruto Máximo:
Tipo de Vehículo:
Figura 16:
MACK DM 690
XA 8940
2003
EPA 94
224 kW
13.000 Kg.
19.000 Kg.
Camión Betonero
Camión MACK DM 690
7.- Seguimiento Operacional de la flota
El seguimiento operacional consistió en registrar las temperaturas y contrapresiones de los
gases de escape, ya sea previo al silenciador (camión sin filtro) o después del filtro (camión
con sistema de postratamiento).
Se realizó un seguimiento operacional de la flota experimental antes de que se instalase el
filtro, denominada “predatalogin”, es decir operando los camiones con el silenciador. El
seguimiento operacional con filtro estuvo a cargo de los representantes de los sistemas de
postratamiento.
Área de Planificación y Desarrollo
19
Centro de Control y Certificación Vehicular
7.1
Seguimiento operacional sin filtro (Predataloging)
A la flota antes descrita en la sección anterior, con excepción de camión tolva perteneciente
a la Ilustre Municipalidad de Santiago, se le realizó un seguimiento operacional, el cual
consistió en registrar la temperatura y la contrapresión, de los gases de escape antes del
silenciador. Los resultados de esta campaña fueron reportados en informe previo generado
por el 3CV.
Con estos resultados se generaron las condiciones de licitación, para que los oferentes de
sistemas de postratamiento eligieran aquellas aplicaciones más convenientes a las
características de sus sistemas de postratamiento.
La siguiente tabla resume las condiciones operacionales con las que se licitaron los
sistemas de postratamiento para la combinación camión-aplicación
Tabla 5: Condiciones Operacionales de la flota licitada.
INICIO
MUESTREO
FINAL
MUESTREO
TEMP
MEDIA
[°C]
PRES
MAX
[mbar]
RE 1453-K
Vie, 26-05-2006
7:11:26
Mar, 06-06-2006
12:17:34
297,1
66,0
82%
65%
0%
DU 8696-0
Vie, 09-06-2006
11:28:48
Jue, 22-06-2006
15:13:42
225,4
18,0
54%
43%
0%
XA 2910-9
Mar, 23-05-2006
11:11:01
Lun, 05-06-2006
14:15:24
200,2
284,0
43%
28%
2%
XY 2195-9
Mié, 24-05-2006
13:50:52
Lun, 05-06-2006
12:44:51
198,8
81,0
46%
28%
0%
KP 1529-3
Mar, 27-06-2006
15:39:12
Mié, 05-07-2006
12:38:59
187,3
288,0
42%
24%
0%
PN 1132-6
Mié, 07-06-2006
10:51:53
Mié, 14-06-2006
16:28:53
209,7
46,0
59%
20%
0%
NS 8442-7
Mié, 24-05-2006
12:30:22
Jue, 15-06-2006
0:03:07
162,1
54,0
30%
19%
0%
XA 8940-3
Mar, 27-06-2006
16:54:49
Mar, 04-07-2006
19:34:20
168,6
77,0
29%
13%
0%
PN 1118-0
Mar, 06-06-2006
13:18:11
Mié, 14-06-2006
16:02:13
161,3
63,0
22%
7%
0%
PLACA
VALORE VALORES VALORES
S SOBRE SOBRE
SOBRE
190 °C
250 °C
500 °C
El primer segmento de la Tabla 5 corresponde a los camiones con temperaturas altas en los
gases de escape (en amarillo), el segundo segmento en azul corresponde a los camiones de
temperaturas medias y por último en gris los camiones de temperaturas bajas.
El proceso de licitación fue administrado por CONAMA RM, siendo adjudicadas las
tecnologías de filtros según lo describe la tabla siguiente.
Área de Planificación y Desarrollo
20
Centro de Control y Certificación Vehicular
Tabla 6: Filtros y empresas adjudicadas.
PLACA
Tecnología
Proveedor filtro
RE 1453-K
Filtro DPF CRT Cerrado
DU 8696-0
Filtro DPF CCRT Cerrado
XA 2910-9
Filtro LTF Cerrado
XY 2195-9
Filtro LTF Cerrado
KP 1529-3
Filtro LTF Cerrado
PN 1132-6
Filtro DPF DPX Cerrado
NS 8442-7
Filtro LTF Abierto
DONALDSON
XA 8940-3
Filtro LTF Abierto
DONALDSON
PN 1118-0
Filtro DPF DPX Cerrado
INTERNTATIONAL
NV 3996-2
Filtro DPF DPX Cerrado
INTERNTATIONAL
7.2
HJS
DONALDSON
INTERNTATIONAL
Seguimiento operacional con filtro (dataloging).
Conforme a las bases de licitación esta actividad correspondió a los representantes de los
filtros.
El siguiente gráfico resume el resultado de seguimiento operacional en la variable de
contrapresión producida por el silenciador (antes de instalar el filtro) y la contrapresión
producida por el uso del filtro en los gases de escape.
[ m b ar ]
400
452
Contrapresiones producidas por el filtro
260
300
230
211
211
200
167
191
54
100
192
56
52
66
39
5
17
0
C/F
S/F
C/F
S/F
C/F
S/F
HJS
HJS
Donaldson
abierto
IVECO 190,30T
VOLKSWAGEN
14 150
FOR CARGO
3530
C/F
S/F
Donaldson
C/F
S/F
Donaldson
C/F
S/F
Donaldson
C/F
S/F
International
C/F
S/F
International
VOLKSWAGEN
MITSUBISHI
KIA FRONTIER INTERNATIONAL INTERNATIONAL
14 150
CANTER 3,9 LTS
3,0 LTS.
4900 DTA 466
4900 DTA 466
Figura 17:
C/F
S/F
International
Abierto
International
4700 DTA 466
Contrapresión
El grafico muestra una línea roja, la cual corresponde a un valor de 200 mbar, que es el
valor máximo recomendado en literatura y legislación de otros países, como también en
nuestro país, en el Decreto que establece el procedimiento de Certificación de sistemas de
Área de Planificación y Desarrollo
21
Centro de Control y Certificación Vehicular
postratamiento para buses del sistema de transporte público. No obstante lo anterior se
hace notar que otras legislaciones1 establecen también como límite máximo de
contrapresión, el recomendado por el fabricante del motor.
Como resultado del seguimiento Operacional se observa que las contrapresiones
sobrepasaron los 200 mbar al utilizar sistemas de postratamiento Internacional. En todo
caso dichos valores fueron considerados aceptables por el fabricante del motor (el propio
Internacional).
Para el caso de los filtros DONALDSON, los datos son los recopilados por el 3CV, pues el
representante de estos filtros no se presentó, y no fue posible ubicarlo, durante la última
mitad del programa experimental. Adicionalmente los valores recopilados por el 3CV, con
filtro (C/F), corresponde a pocos días de seguimiento. En todo caso es posible observar
para este filtro, contrapresiones por debajo de los 200 mbar excepto para el camión KIA
FRONTIER, el cual ya presentaba contrapresiones sobre 200 mbar con el sistema original.
Para el camión betonero, con filtro Donaldson no hubo información disponible.
Para los sistemas HJS, los que cuentan con la mejor información de todas las disponibles,
se observa buen comportamiento de las contrapresiones.
8.- Ensayo de Emisiones
Las mediciones de emisiones se realizaron en laboratorio de vehículos pesados del 3CV,
bajo la configuración y equipamientos y método descritos en secciones anteriores.
Se utilizó petróleo diesel certificado, como combustible durante los ensayos. Este se
caracteriza principalmente por tener un contenido de azufre inferior a los 3 ppm en
volumen. Una descripción del combustible se encuentra en Anexo 1.
Los ensayos de mediciones estaban orientados a determinar la eficiencia de reducción de
emisiones.
8.1
Programación de mediciones
Los ensayos de emisiones contemplaban mediciones iniciales sin sistema de postratamiento
(Ronda previa) y dos rondas de medición, donde para cada ronda se media con filtro y sin
filtro seguidamente. Los fabricantes de los filtros eran responsables de remover el filtro
durante las mediciones.
En el caso de camiones de recolección de basura, durante las rondas iniciales sólo se
midieron aceleraciones libres, pues a esa fecha se desconocía la forma de desconectar el
segundo eje de tracción. Tampoco se cuenta con resultados de emisiones en todas las
1
CARB
Área de Planificación y Desarrollo
22
Centro de Control y Certificación Vehicular
rondas para el camión betonero, pues no fue posible en ningún momento desconectar la
doble tracción.
Se destaca el hecho que se produjo inasistencias y desperfectos en los vehículos que
imposibilitaron la realización de todas las mediciones, siendo el caso más desfavorable, la
imposibilidad de medir emisiones sin filtro en los vehículos equipados con sistema
DONALDSON, por ausencia del representante.
La siguiente tabla resume las mediciones validadas para la determinación de eficiencias de
reducción de emisiones de estos sistemas de postratamiento.
El signo X representa una medición no realizada, o invalidada, el signo √
representa mediciones realizadas
Tabla 7: Actividades de mediciones
PPU
Marca
Filtro
Ronda 1
Ronda 2
Ronda
Previa
C/ Filtro
√
√
X
√
√
S/ Filtro C/ Filtro S/ Filtro
DU 8696-0
IVECO 190.30T
NS 8442-7
FORD CARGO 3530 Filtro LTF Abierto Donaldson
√
X
X
√
X
KP 1529-3
VOLKSWAGEN 14 Filtro LTF Cerrado 150
Donaldson
√
√
√
√
X
XY 2195-9
MITSUBISHI
CANTER 3,9 LTS
Filtro LTF Cerrado Donaldson
√
√
√
√
X
XA 2910-9
KIA FRONTIER 3,0 Filtro LTF Cerrado LTS.
Donaldson
√
X
X
√
X
PN 1132-6
INTERNATIONAL Filtro DPF DPX Cerrado
4900 DTA 466
-International
X
√
√
X
X
PN 1118-0
INTERNATIONAL Filtro DPF DPX Cerrado
4900 DTA 466
-International
X
√
√
√
X
NV-3996-2
INTERNATIONAL Filtro DPF DPX Cerrado
4700 DTA 466
-International
X
√
√
√
X
RE 1453-K
VOLKSWAGEN 14 Filtro DPF CRT Cerrado
150
- HJS
X
√
√
√
X
XA 8940-3
MACK DM 690
X
X
X
√
X
8.2
Filtro DPF CCRT
Cerrado - HJS
Filtro DPF DPX Abierto
Resultados de emisiones
Los siguientes gráficos dan cuenta del los resultados obtenidos con y sin filtro. Cada barra
fue construida con el promedio de mediciones disponibles, las líneas en rojo representan el
valor máximo y el valor mínimo. Las barras plomas representan la condición de medición
sin filtro y las celestes las mediciones con filtros. La unidad es en gramos por kilómetros
de las dos primeras fases del ciclo ETC. La identificación del camión como de la marca y
tipo de filtro (abierto o cerrado) se encuentran en el eje de las abscisas.
Área de Planificación y Desarrollo
23
Centro de Control y Certificación Vehicular
1,60
1,4 3 4
HC [gr/km]
0 ,7 4 6
1,20
0 ,6 9 6
0 ,6 7 6
0,80
0 ,13 8
0 ,5 0 5
0 ,0 0 2
0 ,0 6 8
0 ,0 9 3
0,40
0 ,0 2 3
0 ,0 0 9
0 ,0 10
0 ,0 0 3
0 ,0 0 0
S/ F
C/F
0 ,2 3 1
0 ,0 0 0
0 ,0 10
0 ,0 0 0
0,00
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
H JS D P F C C R T
C e rra do
D o na lds o n D P F
LT F A bie rt o
D o na lds o n D P F
LT F C e rra do
D o na lds o n D P F
LT F C e rra do
D o na lds o n D P F
LT F C e rra do
IN T E R N A T IO N A L IN T E R N A T IO N A L IN T E R N A T IO N A L
D P F D P X C e rra do D P F D P X C e rra do D P F D P X C e rra do
IV E C O 19 0 .3 0 T D U
8696
F OR D C A R GO
3530 N S 8442
WO LKS V A G E N
14 .15 0 KP 15 2 9
C A N T E R X Y 2 19 5
KIA F R O N T IE R
X A 2 9 10
IN T E R N A T IO N A L
4 9 0 0 P N 113 2
Figura 18:
IN T E R N A T IO N A L
4 9 0 0 P N 1118
IN T E R N A T IO N A L
4700 N V 3996
C/F
H JS D P F C R T
C e rra do
V O LKS WA G E N 14 15 0 R E 14 5 3
Emisiones de hidrocarburos con y sin filtro
Los valores de emisiones ceros del HC, no necesariamente lo son, pues estos son valores
que están en el nivel de incertidumbre del método de medición, no obstante se observa que
las emociones más bajas a los camiones funcionando con filtros.
5,0
4,35
CO [gr/km]
3,18
3,14
4,0
3,0
1,49
1,06
0,47
2,0
1,76
1,37
2,34
0,08
0,04
0,04
1,0
0,09
0,02
0,06
0,03
0,06
0,11
0,0
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
D o na lds o n D P F
LT F A bie rt o
D o na lds o n D P F
LT F C e rra do
D o na lds o n D P F
LT F C e rra do
D o na lds o n D P F
LT F C e rra do
IN T E R N A T IO N A L IN T E R N A T IO N A L IN T E R N A T IO N A L
D P F D P X C e rra do D P F D P X C e rra do D P F D P X C e rra do
IV E C O 19 0 .3 0 T D U
8696
F OR D C A R GO
3530 N S 8442
WO LKS V A G E N
14 .15 0 KP 15 2 9
C A N T E R X Y 2 19 5
KIA F R O N T IE R
X A 2 9 10
IN T E R N A T IO N A L
4 9 0 0 P N 113 2
Figura 19:
0,50
S/ F
H JS D P F C C R T
C e rra do
C/F
IN T E R N A T IO N A L
4700 N V 3996
V O LKS WA G E N 14 15 0 R E 14 5 3
Emisiones de monóxido de carbono
0,47
0,39
IN T E R N A T IO N A L
4 9 0 0 P N 1118
S/ F
H JS D P F C R T
C e rra do
MP Gravimetrico [gr/km]
0,37
0,29
0,40
0,30
0,20
0,20
0,15
0,12
0,15
0,09
0,04
0,01
0,02
0,10
0,02
0,08
0,01
0,01
0,02
0,01
0,00
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
H JS D P F C C R T
C e rra do
D o na lds o n D P F
LT F A bie rt o
D o na lds o n D P F
LT F C e rra do
D o na lds o n D P F
LT F C e rra do
D o na lds o n D P F
LT F C e rra do
IN T E R N A T IO N A L IN T E R N A T IO N A L IN T E R N A T IO N A L
D P F D P X C e rra do D P F D P X C e rra do D P F D P X C e rra do
IV E C O 19 0 .3 0 T D U
8696
F OR D C A R GO
3530 N S 8442
WO LKS V A G E N
14 .15 0 KP 15 2 9
C A N T E R X Y 2 19 5
KIA F R O N T IE R
X A 2 9 10
IN T E R N A T IO N A L
4 9 0 0 P N 113 2
Figura 20:
IN T E R N A T IO N A L
4 9 0 0 P N 1118
IN T E R N A T IO N A L
4700 N V 3996
V O LKS WA G E N 14 15 0 R E 14 5 3
Emisiones de material particulado, método gravimétrico
Al igual que el grafico de hidrocarburos se observa que el uso de los filtros disminuyen las
emisiones de monóxido de carbono y material particulado.
Área de Planificación y Desarrollo
C/F
H JS D P F C R T
C e rra do
24
Centro de Control y Certificación Vehicular
1,00E+18
1,00E+17
1,00E+16
Ctdad de particulas [Par /km]
2,1E+14
1,4E+14
1,00E+15
1,8E+14
7,8E+13
1,1E+14
1,8E+14
1,9E+14
2,9E+14
1,7E+14
1,5E+14
1,00E+14
2,6E+11
1,00E+13
3,8E+11
1,5E+11
2,8E+11
2,8E+11
1,0E+11
1,3E+11
1,00E+12
3,8E+11
1,00E+11
1,00E+10
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
D o na lds o n D P F
LT F A bie rt o
D o na lds o n D P F
LT F C e rra do
D o na lds o n D P F
LT F C e rra do
D o na lds o n D P F
LT F C e rra do
IN T E R N A T IO N A L IN T E R N A T IO N A L
D P F D P X C e rra do D P F D P X C e rra do
IN T E R N A T IO N A L
D P F D P X C e rra do
H JS D P F C R T
C e rra do
IV E C O 19 0 .3 0 T D U
8696
F OR D C A R GO
3530 N S 8442
WO LKS V A G E N
14 .15 0 KP 15 2 9
C A N T E R X Y 2 19 5
KIA F R O N T IE R
X A 2 9 10
IN T E R N A T IO N A L
4 9 0 0 P N 113 2
IN T E R N A T IO N A L
4700 N V 3996
V O LKS WA G E N 14 15 0 R E 14 5 3
Figura 21:
IN T E R N A T IO N A L
4 9 0 0 P N 1118
Emisiones de cantidad de partículas sólidas
En el gráfico anterior, donde la escala de la emisión de partículas es logarítmica, se observa
que las emisiones de los camiones disminuyen en aproximadamente 3 niveles de magnitud,
lo que representa un 99,9 % aproximadamente. La excepción es el filtro abierto (2do
camión) que reduce desde 1,4x1014 a 7,8x 1013, un 50 % aproximadamente
32
25,6
NOx [gr/km]
21,7
24
16
5,2
4,7
5,7
5,5
2,3
2,1
S/ F
C/F
1,8
1,7
7,0
6,2
4,3
5,0
3,8
4,1
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
4,9
4,8
S/ F
C/F
8
0
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
H JS D P F C C R T
C e rra do
D o na lds o n D P F
LT F A bie rt o
D o na lds o n D P F
LT F C e rra do
D o na lds o n D P F
LT F C e rra do
D o na lds o n D P F
LT F C e rra do
IN T E R N A T IO N A L IN T E R N A T IO N A L IN T E R N A T IO N A L
D P F D P X C e rra do D P F D P X C e rra do D P F D P X C e rra do
IV E C O 19 0 .3 0 T D U
8696
F OR D C A R GO
3530 N S 8442
WO LKS V A G E N
14 .15 0 KP 15 2 9
C A N T E R X Y 2 19 5
KIA F R O N T IE R
X A 2 9 10
IN T E R N A T IO N A L
4 9 0 0 P N 113 2
Figura 22:
1200
C/F
H JS D P F C C R T
C e rra do
894
CO2 [gr/km]
565
495
IN T E R N A T IO N A L
4700 N V 3996
V O LKS WA G E N 14 15 0 R E 14 5 3
Emisiones de óxidos de nitrógeno
987
900
IN T E R N A T IO N A L
4 9 0 0 P N 1118
H JS D P F C R T
C e rra do
669
683
507
490
325
313
600
335
552
736
S/ F
C/F
670
514
546
S/ F
C/F
658
323
300
0
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
S/ F
C/F
H JS D P F C C R T
C e rra do
D o na lds o n D P F
LT F A bie rt o
D o na lds o n D P F
LT F C e rra do
D o na lds o n D P F
LT F C e rra do
D o na lds o n D P F
LT F C e rra do
IN T E R N A T IO N A L IN T E R N A T IO N A L IN T E R N A T IO N A L
D P F D P X C e rra do D P F D P X C e rra do D P F D P X C e rra do
IV E C O 19 0 .3 0 T D U
8696
F OR D C A R GO
3530 N S 8442
WO LKS V A G E N
14 .15 0 KP 15 2 9
C A N T E R X Y 2 19 5
KIA F R O N T IE R
X A 2 9 10
IN T E R N A T IO N A L
4 9 0 0 P N 113 2
Figura 23:
IN T E R N A T IO N A L
4 9 0 0 P N 1118
IN T E R N A T IO N A L
4700 N V 3996
H JS D P F C R T
C e rra do
V O LKS WA G E N 14 15 0 R E 14 5 3
Emisiones de dióxido de carbono
Se observa en estos dos últimos contaminantes que no existe una influencia notaria al usar
sistemas de postratamiento.
Un mayor análisis se da más adelante.
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8.3
Eficiencia de reducción de emisiones
El siguiente gráfico da cuenta del porcentaje de reducción de emisiones al utilizar sistemas
de postratamiento. Para esto se consideró como situación base las emisiones del camión
funcionado sin filtro, es decir, esto corresponde al 100 %.
Este grafico muestra la
variación porcentual de emisiones para el MP, CO, HC, CPC (Cantidad de partículas), NOx
y CO2. En tonalidades de azul se muestra el promedio de variación para las 8 tecnologías
que tienen la particularidad de utilizar filtros cerrados. A la derecha de estas barras azules
se muestra la variación porcentual de reducción de emisiones del único filtro abierto
medido.
100
99,9
[%]
75
97
Reducción % de Emisiones
Programa Filtro Para Camiones
50
55
95
90
25
3
0
-5
-25
MP
CO
HC
N de partículas
NOx
CO2
-50
HJS DPF CCRT
Cerrado
HJS DPF CRT
Cerrado
IVECO 190.30T DU VOLKSWAGEN 148696
150 RE 1453
Donaldson DPF
LTF Cerrado
Donaldson DPF
LTF Cerrado
WOLKSVAGEN
14.150 KP 1529
CANTER XY 2195 KIA FRONTIER XA
2910
Figura 24:
Donaldson DPF
LTF Cerrado
INTERNATIONAL INTERNATIONAL INTERNATIONAL
DPF DPX Cerrado DPF DPX Cerrado DPF DPX Cerrado
INTERNATIONAL
4900 PN 1132
INTERNATIONAL
4900 PN 1118
INTERNATIONAL
4700 NV 3996
Donaldson DPF
LTF Abierto
Prom edio Filtros
Cerrados
FORD CARGO
3530 NS 8442
Reducción porcentual de emisiones
Se observa que los filtros cerrados reducen el MP en promedio un 90 % para esta
tecnología. Para el caso de los filtros abiertos, el único filtro alcanzó una reducción del
55 %.
Se observa que se reducen las emisiones de CO y HC, 95% y 97 % respectivamente, siendo
en promedio superior a lo obtenido en material partículado, 90 %.
Las mayores reducciones se observan en la cantidad de partículas, en promedio estos
sistemas de postratamiento reducen un 99,9%, valor que también es habitual en referencias
bibliográficas.
Las emisiones de NOx (5ta barra color plomo), para los filtros cerrados, se reducen en 6
filtros cerrados y aumentan en 2 filtros. En promedio las emisiones reducen en un 3 %
Las emisiones de CO2 en promedio aumentan un 5 % (barra de color rojo), no obstante se
considera que estos valores tienen un sesgo, que corresponde a diferentes condiciones
ambientales y de mantención y mecánicas de los camiones por haber sido necesario utilizar
mediciones provenientes de rondas de medición distintas, situación explicada en la sección
8.2.
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9.- Conclusiones y Comentarios
Los filtros de partículas cerrados con regeneración continua (CRT, CCRT, LTF, DPX),
ensayados en el programa, en los camiones de temperaturas altas y medias, presentaron alta
eficiencia en la reducción de CO (95%), HC (97%), MP masa (90%) y partículas ultra finas
(99,9%).
Para motores de baja temperatura de operación existen sistemas cerrados
(certificados internacionalmente), que no pudieron ser ensayados por no contar con
certificación EPA o CARB.
Para motores de baja temperatura de operación se utilizaron filtros abiertos, los que
presentaron menor eficiencia en la reducción de CO (68%), HC (80%), MP masa (55%) y
partículas ultra finas (46%). Adicionalmente, por su principio de funcionamiento, los
filtros abiertos no garantizan una eficiencia estable en su operación real.
Los datos de contrapresión disponibles mostraron una adecuada operación de los sistemas
cerrados y cuando los valores de contrapresión excedieron el valor de referencia utilizado
(200 mbar), este cumplió con los valores aceptados por el fabricante del motor o eran
similares a los valores con el sistema original.
10.-
Recomendaciones
Dada la dispersión de condiciones técnicas y de operación de la flota de camiones, y las
características locales operacionales y de la flota, es que se requiere de una variedad amplia
de soluciones certificadas internacional y localmente.
Para la certificación de estos sistemas es necesario generar una reglamentación ad-hoc, que
considere las particularidades de este segmento (ciclos de operación, tipos de camiones,
etc.).
Considerando los propósitos particulares de la información recopilada en este
programa, se recomienda en general no utilizarla como parte de ningún proceso de
certificación.
Dependiendo de las características técnicas y operacionales de los camiones a ser
reacondicionados, las soluciones certificadas serán de complejidades y costos diversos, en
un amplio rango, por lo cual no es recomendable implementar una exigencia pareja para
todos los camiones, sino utilizar incentivos como modo de implementación.
Dentro del la reglamentación a generar será necesario uniformar el formato de registro de
información o dataloging pues los sistemas de registro suministrados por los fabricantes de
sistemas de post tratamiento, cuentan en ocasiones con información insuficiente.
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Anexo 1
Características del petróleo diesel utilizado en los ensayos.
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