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CURSO DE CAPACITACIÓN

ESTADO ACTUAL DE LAS NORMAS DE EMISIONES Y DE CALIDAD DE COMBUSTIBLES EN COLOMBIA:

PROPUESTA DE UNA NUEVA PRUEBA DE REVISIÓN TÉCNICO-MECÁNICADE VEHÍCULOS DIÉSEL BASADA EN EL CONTEO DEL NÚMERO DE

PARTÍCULAS

Convenio 686 de 2020 entre AMVA-Universidad de Antioquia

Noviembre de 2020

BIENVENIDOS

Contenido

Revisión de los impactos de la calidad de combustibles, el uso de biocombustibles y la tecnología de control de emisiones (normas Euro) sobre las emisiones de NOx y material particulado en MEC

Opacidad de humo vs. densidad de humo vs. conteo de partículas

Equipos de medición de conteo de partículas: principios de operación, protocolo de medición, y pruebas de repetibilidad

Definición de indicadores para determinar el tiempo de validez de la prueba de conteo de partículas y determinación del nuevo umbral de partículas

Análisis Modal de Emisiones: potente herramienta para evaluar el impacto medioambiental de la tecnología/tipología de los vehículos en diferentes escenarios de movilidad

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AGENDA

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• INTRODUCCIÓN

• MEDICIONES PRIMER PILOTO DEL DISTINTIVO AMBIENTAL

• COMPARACIÓN MEDICIONES PILOTO AMBIENTAL 2020

• EFECTOS DE FACTORES: CILNDRADA, AÑO-MODELO Y KILOMETRAJE SOBRE EL CAMBIO EN EL VALOR DE LA PRUEBA

• CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Ricardo Moreno Sánchez

• Ingeniero Mecánico, Universidad Nacional (2000)

• Maestría en Ingeniería, Énfasis en Energía (2005)

• Doctor en Mecatrónica, Universidad Castilla La Mancha (2010)

Desde 2004: profesor Universidad de Antioquia.

Diseño y Simulación de Vehículos, Resistencia de Materiales y Vibraciones Mecánicas.

Experiencias relacionadas

• Kawasaki Heavy Industries. PrÁctica Profesional en Fundición de Motores (Japón,

septiembre 1998 – marzo de 1999)

• MIT. Instructor Curso Verano Diseño Determinístico (EEUU, junio-agosto 2005)

• BMW. Asesor Proyecto: Diferencial Activo para Transmisión (Alemania, enero-junio de

2007)

• UCLM. Profesor invitado Ingeniería del Transporte (España, enero-junio 2008).

Un saludo cordial !

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DISEÑOCámara de combustión (Parámetros de combustión, Flujos de calor, turbulencias para mezcla homogénea-cinética-, distribución de cargas en el ciclo)

Tren de potenciaCaja, diferencial, ruedas acorde a las curvas del motor

Control ElectrónicoCorrecta configuración

MANTENIMIENTO• Filtros (Aire, aceite,

combustible).• Ajuste Válvulas

(Ejemplo válvula VVT)

• Configuración Gobernador rpm

• Configuración Tiempo de Inyección

• Relación aire combustible

MANTENIMIENTO• Desgaste inyectores• Desgaste anillos• EGR bajo flujo• EGR alto flujo• DPF averiado o

taponado• Problemas del

catalizador• Refrigerante

inadecuado• Aceite motor

inadecuado

Fuente: https://eleganciadospuntocero.com/banco-potencia-sirve/

Fuente. https://www.researchgate.net/figure/Standard-and-optimized-NEDC-driving-cycle-a

Fuente: https://www.motor.com.co/actualidad/industria/analisis-gases-criterio-unico/25541

FUENTE: https://parabrisas.perf

INTRODUCCION

https://es.123rf.com/photo_17313916_motor-diesel-pesado-cami%C3%B3n-aislado.html

http://www3.gobiernodecanarias.org/medusa/mediateca/ecoescuela/?attachment_id=1713

https://stock.adobe.com/es/images/caricatura-autobus-urbano-antiguo-azul-vista-frontal-y-lateral/

INTRODUCCION

• Realizado entre 8 de agosto y el 30 de septiembre de 2019

• Convenio Interadministrativo No. 888 de 2017 AMVA-UdeA.

• 1547 vehículos Diesel.

• Umbral de 2.000.000 #/cm3

MEDICIONES PRIMER PILOTO DEL DISTINTIVO AMBIENTAL

• En todos los modelos hay vehículos aprobados y rechazados.

• A partir del modelo 2015 hay mayor probabilidad de aprobación que de rechazo


• El total de aprobados son 772 vehículos (49.9%).

• El 89% de los vehículos aprobados estaban por debajo de 1.500.000 #/cm3.

• En todos los modelos, el 75% tienen emisiones por debajo de del umbral de 1.500.000 #/cm3.

• Este posible nuevo umbral de 1.500.000 #/cm3 no penalizaría a los vehículos mas antiguos mientras tengan buen estado de mantenimiento con emisiones bajas.


• Los vehículos rechazados con modelo 2016 o posterior emiten significativamente menos partículas que los mas antiguos, además presentan menos dispersión en los resultados.



• Las medianas del numero de partículas tienden a disminuir cuando se aumenta la cilindrada del vehículo.

• En todas las cilindradas, el 75% tienen emisiones por debajo de del umbral de 1.500.000 #/cm3.

• Este posible nuevo umbral de 1.500.000 #/cm3 no penalizaría a los vehículos de bajas cilindradas mientras tengan buen estado de mantenimiento con emisiones bajas.

• Los vehículos rechazados con altas cilindradas muestran la tendencia de emitir menor numero de partículas y presentan menos desviación en su distribución.


• El kilometraje recorrido no muestra una tendencia especifica respecto al numero de partículas en los vehículos aprobados.

• Vehículos aprobados con mas de 900.000 km también aprobarían el umbral de 1.500.000 #/cm3.



EMISION DE PARTICULAS EN MASA POR UNIDAD DE VOLUMEN

• Se observa que 545 vehículos, de los 772 aprobados (70.6 % aprox.) tuvieron emisiones por debajo de los 5 mg/m3.

• Hubo 9 vehículos (1.1 % de los aprobados) con emisiones entre 50 y 160 mg/m3.

• Ninguno de los vehículos aprobados arrojaba humo negro a la vista.


• Se observa una tendencia de disminuir las emisiones de masa de partículas cuando el modelo es mas reciente.

• Un posible umbral de 20mg/m3 podría ser un control paralelo al numero de partículas.



• Hay vehículos rechazados que superan los 1800 mg/m3.



Los vehículos de menor cilindrada presentan menor emisión de masa de partículas.



Los vehículos aprobados con bajo kilometraje tienden a emitir menor masa de partículas que vehículos con mayor kilometraje.

El posible efecto del kilometraje puede estar afectado por el grado de mantenimiento y calibración electrónica. Adicionalmente, puede tener interacción con el año del modelo.



Se aprecia que, para todos los umbrales analizados hasta 1.900.000 #/cm3, el cuartil correspondiente al 75 % siempre está entre 5 y 6 mg/m3.


La proporción de aprobación o rechazo de los vehículos medidos durante el piloto de 2019, en función del umbral de concentración del número de partículas #/cm3.


COMPARACION MEDICIONES PILOTO AMBIENTAL 2020

Análisis de Varianza para diff_valor_prueba - Suma de Cuadrados Tipo III

Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P

EFECTOS PRINCIPALES

A:group_model 355,222 7 50,746 13,34 0,0000

B:group_cilindrada 164,021 5 32,8043 8,62 0,0000

C:group_kilometraje 19,1591 3 6,38637 1,68 0,1709

RESIDUOS 1689,54 444 3,80528

TOTAL (CORREGIDO) 2171,73 459

Todas las razones-F se basan en el cuadrado medio del error residual

GM_1 GM_2 GM_3 GM_4 GM_5 GM_6 GM_7 GM_8

Medias y 95,0% de Fisher LSD

group_model

-1

1

3

5

7

9

11

dif

f_valo

r_p

ru

eb

a

GC_1 GC_2 GC_3 GC_4 GC_5 GC_6


group_cilindrada

0

1

2

3

4

5

dif

f_valo

r_p

ru

eb

a

GDK_1 GDK_2 GDK_3 GDK_4


group_kilometraje

1,6

1,9

2,2

2,5

2,8

3,1

3,4

diff_valo

r_p

ru

eb

a

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

A la luz de este análisis estadístico sobre la base de datos del primer piloto voluntario de distintivos ambientales llevado a cabo el segundo semestre de 2019, en el que independientemente de la cilindrada, del año de modelo y del kilometraje, el 75% de los vehículos aprobados estaban por debajo de 1’500.000 #/cm3, el grupo ejecutor recomiendo disminuir el umbral a este valor, con lo cual se tiene una prueba más estricta que beneficiará a aquellos vehículos que emiten menos partículas al ambiente. Los vehículos evaluados en el periodo 2020 han tenido un porcentaje de aprobación muy similar al proyectado con las pruebas del 2019.

Analizando los vehículos que aprobaron en 2019 y que realizaron la prueba en el 2020, se observa que alrededor del 59% de os vehículos volvieron a aprobar, lo que muestra que en 1 año, el 41% de los vehículos ya no aprobarían, por lo que se sugiere realizar la prueba para distintivos ambientales con periodicidad semestral.

GRACIAS

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