ESTUDIO: ACTUALIZACIÓN DE FACTORES DE EMISIÓN PARA … · Tabla 4.6: Fracción COPERT/LABORATORIO para factores de emisión.....44. ACTUALIZACIÓN DE FACTORES DE EMISIÓN PARA BUSES

FUNDACIÓN PARA LA TRANSFERENCIA TECNOLÓGICA CREADA POR LA FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS DE LA UNIVERSIDAD DE CHILE

ESTUDIO:

ACTUALIZACIÓN DE FACTORES DE EMISIÓN PARA BUSES Y TRANSPORTE DE CARGA DE LA REGIÓN

METROPOLITANA

INFORME FINAL

PARA:

COMISIÓN NACIONAL DEL MEDIO AMBIENTE REGIÓN METROPOLITANA

PREPARADO POR:

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA UNIVERSIDAD DE CHILE

Santiago de Chile Agosto 2007

ACTUALIZACIÓN DE FACTORES DE EMISIÓN PARA BUSES Y TRANSPORTE DE CARGA DE LA R.M.

Universidad de Chile 1

ÍNDICE GENERAL

1 INTRODUCCIÓN............................................................................................................1

1.1 Presentación...........................................................................................................1 1.2 Objetivos y Alcances .............................................................................................1

1.2.1 Objetivo General............................................................................................................ 1 1.2.2 Objetivos Específicos .................................................................................................... 1 1.2.3 Alcances ........................................................................................................................ 2

1.3 Antecedentes generales.........................................................................................3 2 DETERMINACION EXPERIMENTAL FACTORES DE EMISION ................................5

2.1 Introducción ............................................................................................................5 2.2 Determinación de inercia vehicular ........................................................................5

2.2.1 Introducción ................................................................................................................... 5 2.2.2 Factores de Pérdida para buses. .................................................................................. 8 2.2.3 Factores de Pérdida para Camiones........................................................................... 12

2.3 Ciclos de conducción ...........................................................................................14 2.3.1 Ciclos de conducción para buses................................................................................ 14 2.3.2 Ciclos de conducción para camiones.......................................................................... 18

2.4 Programa y protocolo de pruebas en dinamómetro ............................................23 2.4.1 Programa de mediciones en laboratorio 3CV ............................................................. 23 2.4.2 Protocolo de pruebas en laboratorio 3CV ................................................................... 25

3 RESULTADOS EXPERIMENTALES ...........................................................................28

3.1 Resultados estudio CONAMA RM .......................................................................28 3.1.1 Camiones Livianos ...................................................................................................... 28 3.1.2 Camiones Medianos.................................................................................................... 29 3.1.3 Camiones Pesados...................................................................................................... 31 3.1.4 Buses........................................................................................................................... 33

3.2 Resultados estudio GEF ......................................................................................35 4 FACTORES DE EMISION PROPUESTOS .................................................................38

4.1 Factores de emisión para camiones ....................................................................38 4.2 Factores de emisión para buses ..........................................................................42 4.3 Comparación de resultados experimentales vs. COPERT III .............................43

4.3.1 Camiones livianos........................................................................................................ 45 4.3.2 Camiones medianos.................................................................................................... 47 4.3.3 Camiones pesados...................................................................................................... 50

5 CONCLUSIONES.........................................................................................................54 Anexo A: Procedimiento coastdown experimental Anexo B: Factores coastdown teóricos Anexo C: Procedimiento coastdown teórico Anexo D: Metodología Ciclos de Conducción



Índice de Figuras

Figura 2.1: Carga según Factor chasis OH1115................................................................................. 9 Figura 2.2: Carga según Factor chasis OF1318................................................................................. 9 Figura 2.3: Carga según Factor chasis OH1420............................................................................... 10 Figura 2.4: Carga según Factor chasis B7........................................................................................ 10 Figura 2.5: Carga según Factor chasis B9........................................................................................ 11 Figura 2.6: Diferencia entre valores obtenidos y valores teóricos .................................................... 11 Figura 2.7: Ciclo de conducción CTSAL ........................................................................................... 15 Figura 2.8: Ciclo de conducción CTST-1 .......................................................................................... 16 Figura 2.9: Ciclo de conducción CTST-2 .......................................................................................... 17 Figura 2.10. Ciclo de conducción para camiones Livianos............................................................... 19 Figura 2.11. Ciclo de conducción para camiones Medianos ............................................................ 20 Figura 2.12. Ciclo de conducción para camiones pesados .............................................................. 22 Figura 3.1. Resultados de emisiones para Camiones Livianos por categoría.................................. 29 Figura 3.2. Resultados de emisiones para camiones medianos por categoría ................................ 31 Figura 3.3. Resultados de emisiones para camiones pesados por categoría .................................. 32 Figura 3.4. Resultados de emisiones para Buses con Ciclos Santiago............................................ 34 Figura 3.5. Resultados de emisiones para Buses con Ciclo FIGE-2-fases ...................................... 35 Figura 3.6. Resultados de emisiones para Buses con Ciclos Santiago............................................ 36 Figura 3.7. Resultados de emisiones para Buses con Ciclo FIGE-2-fases estudio GEF................. 37 Figura 4.1. Camiones livianos, resultados de CO............................................................................. 45 Figura 4.2. Camiones livianos, resultados de HC............................................................................. 46 Figura 4.3. Camiones livianos, resultados de NOx........................................................................... 46 Figura 4.4. Camiones livianos, resultados de MP............................................................................. 47 Figura 4.5. Camiones medianos, resultados de CO ......................................................................... 48 Figura 4.6. Camiones medianos, resultados de HC ......................................................................... 49 Figura 4.7. Camiones medianos, resultados de NOx ....................................................................... 49 Figura 4.8. Camiones medianos, resultados de MP ......................................................................... 50 Figura 4.9. Camiones pesados, resultados de CO ........................................................................... 51 Figura 4.10. Camiones pesados, resultados de HC ......................................................................... 52 Figura 4.11. Camiones pesados, resultados de NOx ....................................................................... 52 Figura 4.12. Camiones pesados, resultados de MP ......................................................................... 53



Índice de Tablas

Tabla 2.1 : Buses medidos en pruebas de Coastdown ...................................................................... 8 Tabla 2.2: Factores F0, F1 y F2 para buses......................................................................................... 8 Tabla 2.3: Valores Promedio para coeficiente de rodadura.............................................................. 12 Tabla 2.4: Valores Promedio para coeficiente de arrastre................................................................ 13 Tabla 2.5: Factores teóricos F0, F1 y F2 para camiones ................................................................... 14 Tabla 2.6: Características principales del Ciclo CTSAL (Ciclo Transantiago Alimentador).............. 15 Tabla 2.7: Características principales del Ciclo CTST-1 .................................................................. 16 Tabla 2.8: Características principales del Ciclo CTST-2 .................................................................. 17 Tabla 2.9 . Caracterización Ciclo de Conducción Camiones Livianos.............................................. 19 Tabla 2.10. Caracterización Ciclo de Conducción Camiones Medianos .......................................... 20 Tabla 2.11. Caracterización Ciclo de Conducción Camiones Pesados............................................ 21 Tabla 2.12: Resumen programa de pruebas laboratorio 3CV .......................................................... 23 Tabla 2.13: Detalle programa de pruebas laboratorio 3CV .............................................................. 24 Tabla 3.1: Resumen de emisiones Camiones Livianos .................................................................... 28 Tabla 3.2: Promedio emisiones por norma de emisión, Camiones Livianos .................................... 29 Tabla 3.3: Resumen de emisiones Camiones Medianos.................................................................. 30 Tabla 3.4: Promedio emisiones por norma de emisión, Camiones Medianos.................................. 30 Tabla 3.5: Resumen de emisiones Camiones Pesados ................................................................... 31 Tabla 3.6: Promedio emisiones por norma de emisión, Camiones Pesados ................................... 32 Tabla 3.7: Resumen de emisiones Buses con Ciclo Santiago ......................................................... 33 Tabla 3.8: Resumen de emisiones Buses con Ciclo FIGE-2 fases .................................................. 33 Tabla 3.9: Detalle emisiones por categoría Buses Ciclo Santiago ................................................... 34 Tabla 3.10: Detalle emisiones por categoría Buses Ciclo FIGE-2-fases.......................................... 34 Tabla 3.11: Detalle emisiones por categoría para buses en el estudio GEF.................................... 36 Tabla 4.1: Velocidades medias por ciclo de conducción y sus fases ............................................... 38 Tabla 4.2: Resultados de emisión por fase para camiones livianos................................................. 39 Tabla 4.3: Resultados de emisión por fase para camiones medianos ............................................. 40 Tabla 4.4: Resultados de emisión por fase para camiones pesados ............................................... 41 Tabla 4.5: Resultados de emisión por fase para camiones pesados ............................................... 42 Tabla 4.6: Fracción COPERT/LABORATORIO para factores de emisión........................................ 44



1 INTRODUCCIÓN

1.1 Presentación El presente documento corresponde al Segundo Informe del estudio denominado “Actualización de Factores de Emisión para Buses y Transporte de Carga de la Región Metropolitana”. Este estudio ha sido encargado por la Comisión Nacional del Medio Ambiente a la Fundación para la Transferencia Tecnológica creada por la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, designando ésta como unidad ejecutora al Departamento de Ingeniería Mecánica.

1.2 Objetivos y Alcances

1.2.1 Objetivo General Determinar factores de emisión experimentales para buses y camiones medidos bajo condiciones operacionales y con combustibles característicos de la Región Metropolitana.

1.2.2 Objetivos Específicos Asociado al objetivo general señalado en el párrafo anterior, se identifican los siguientes objetivos específicos: a) Realización de un programa de mediciones para determinar pérdidas de potencia

de los vehículos en pista (coast down) para las distintas categorías de camiones que se medirán en laboratorio.

b) Determinación de factores de emisión en g/km (gramos por kilómetro) para buses y camiones, en función de la velocidad media de desplazamiento del vehículo, para los siguientes contaminantes: material particulado (MP10), monóxido de carbono (CO), hidrocarburos totales (HC), óxidos de nitrógenos (NOx), dióxidos de carbono (CO2) y número de partículas. Esto sobre la base de los resultados medidos en el 3CV para estos contaminantes.

c) Determinación de los factores de emisión debe utilizar metodologías reconocidas internacionalmente, sobre una muestra representativa del parque de camiones y buses, empleando condiciones de operación y tecnologías presentes en la Región Metropolitana.



d) Análisis comparativo de los factores de emisión determinados respecto de los factores de emisión utilizados en el último inventario oficial de CONAMA Metropolitana del año 2000.

1.2.3 Alcances Para definir los alcances del presente estudio se describen los siguientes aspectos: Delimitación Geográfica, Tamaño de la Muestra y Ciclos de Conducción.

1.2.3.1 Delimitación Geográfica Con el objetivo de obtener factores de emisión representativos para camiones y buses de la ciudad de Santiago, se medirán vehículos que representen las categorías vehiculares presentes en el parque vehicular caracterizado para Santiago.

1.2.3.2 Tamaño de la muestra Originalmente, el proyecto contempla medir 46 vehículos pesados, repartidos en 22 buses y 24 camiones. Los buses incluyen las categorías buses rurales, interurbanos y licitados (Transantiago y Pre-Transantiago). En el caso de los camiones se consideran camiones en todas las categorías correspondientes al parque vehicular maximizando los diferentes tipos de carrocerías de manera de representar al parque de camiones actual. La relación entre buses y camiones de la muestra efectivamente medida en el laboratorio 3CV fue modificada, repartiéndose en 8 buses y 38 camiones, manteniéndose el total de 46 vehículos. Esta modificación tuvo como causa principal la dificultad para conseguir buses pertenecientes a Transantiago ya que las pruebas experimentales coincidieron con la puesta en marcha del sistema de transporte público. Se acordó concentrar las mediciones del presente estudio en camiones, para los cuales existen muy pocos datos locales de factores de emisión, dejando los factores de emisión de buses para estudios posteriores en los cuales sea más fácil sacar vehículos de su circulación habitual.

1.2.3.3 Ciclos de Conducción Los ensayos se realizarán bajo los ciclos de conducción propios de la ciudad de Santiago, determinados experimentalmente para buses y camiones en el estudio “Determinación de Factores de Emisión para Vehículos Pesados en la Región Metropolitana” y en el estudio “Desarrollo de Pruebas de Campo para la Evaluación Comparada de Tecnologías de Buses para Santiago”.



1.3 Antecedentes generales La contaminación atmosférica que afecta a la Región Metropolitana es causada principalmente por el desarrollo de ciertas actividades humanas, las cuales emiten a la atmósfera sustancias que provocan daño a las personas, animales, plantas, objetos, FIGE. Dentro de éstas una responsabilidad relevante sobre las emisiones totales corresponde al sector transporte, donde, a modo de ejemplo, los buses son responsables de un 21% de las emisiones de Material Particulado MP10 en Santiago y los camiones del 13% de estas emisiones. En el Plan de Prevención y Descontaminación Atmosférica para la Región Metropolitana (en adelante PPDA), aprobado por el D.S. Nº 58, del 29 de enero de 2004, del Ministerio Secretaría General de la Presidencia, que corresponde a un instrumento de gestión ambiental a largo plazo que persigue reducir las emisiones de substancias dañinas al aire y así cumplir con las normas de calidad atmosféricas primarias vigentes en Chile, se establecen estrategias para el cumplimiento de metas de reducción de emisiones, para todos los tipos de fuentes emisoras presentes en Santiago. El inventario de emisiones desarrollado en el año 2000 permite concluir que las metas más críticas corresponden a aquellas asociadas al transporte y dentro de éstas las asociadas a vehículos pesados que utilizan motores de ciclo diesel. Tanto para la elaboración de inventarios de emisiones como para la evaluación del cumplimiento de metas establecidas en el PPDA, se dispone de modelos de estimación de emisiones de fuentes móviles (MODEM) y de administración de inventarios de emisiones para la evaluación de escenarios (SAIE). Estos modelos llevan implícita una metodología de cálculo de emisiones que toma en consideración, por una parte, el nivel de actividad de las fuentes y, por otra, las tasas unitarias de emisión asociadas a las diversas tecnologías vehiculares, denominadas factores de emisión. El nivel de actividad es posible ser obtenido, tanto para escenarios base como de análisis de políticas y estrategias, a través del modelo estratégico de transporte ESTRAUS. Los factores de emisión, por su parte, deben ser obtenidos experimentalmente a través de ensayos transientes en dinamómetro de chasis, utilizando ciclos de conducción típicos de la ciudad en estudio, lo que hasta ahora ha sido posible aplicar a vehículos livianos y medianos que utilizan motores ciclo otto, siendo necesario, para el resto de las categorías vehiculares (vehículos livianos, medianos y pesados ciclo diesel), utilizar factores de emisión entregados por la literatura internacional. Este aspecto, sin lugar a dudas constituye una debilidad para la aplicación de los modelos antes señalados, dado que los factores utilizados llevan implícito tecnologías vehiculares y parámetros operacionales que no necesariamente representan a la flota local de dichas categorías vehiculares. Por otra parte, el Centro de Control y Certificación Vehicular, 3CV, perteneciente al Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones, ha obtenido recursos para la instalación de un laboratorio de emisiones de vehículos pesados, con el objeto de



realizar campañas de ensayos de emisiones sobre flotas de buses convencionales y con diversas tecnologías alternativas a la tecnología diesel. Este laboratorio ya se encuentra operativo. En este contexto, la Comisión Nacional del Medio Ambiente, Dirección Región Metropolitana, encargó el estudio: Determinación de Factores de Emisión para Vehículos Pesados en la Región Metropolitana. Etapa I, cuyos principales productos fueron la caracterización del parque vehicular del sector transporte de carga en la Región Metropolitana, en cuanto a categorías vehiculares y nivel de actividad; y la generación de ciclos de marcha característicos por categoría. Asimismo, este estudio elaboró una propuesta metodológica para la realización de ensayos experimentales conducentes a la determinación de factores de emisión para vehículos pesados de la Región Metropolitana. Por otra parte, SECTRA (Secretaría Interministerial de Planificación de Transporte, Unidad de Transporte y Medioambiente) licitará un estudio “Investigación de factores de emisión para vehículos de carga” donde se determinarán factores de emisión locales, para las categorías de camiones que utiliza el modelo de emisiones MODEM. Con este propósito se realizarán mediciones de emisión de contaminantes en ruta (a bordo de los vehículos) complementadas con mediciones en laboratorio (Centro de Control y Certificación Vehicular, 3CV) del Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones), así como también una actualización de la composición del parque de camiones en el Gran Santiago. El presente estudio está orientado a ejecutar un programa de ensayos destinado a la determinación de factores de emisión para buses de transporte público y camiones de transporte de carga de la Región Metropolitana, con el objeto de mejorar la metodología actualmente utilizada para caracterizar las emisiones reales en ruta de dichas categorías vehiculares. Se espera que estos antecedentes permitan un mejor diseño de estrategias para el cumplimiento de las metas de reducción de emisiones establecidas en el PPDA al año 2010. El programa de mediciones que se llevará a cabo en el laboratorio de vehículos pesados del 3CV se complementará con las mediciones de buses que se están desarrollando durante el presente año en el estudio “Desarrollo de pruebas de campo para la evaluación comparada de tecnologías de buses para Santiago” y con el estudio de la SECTRA “Investigación de factores de emisión para vehículos de carga”.



2 DETERMINACION EXPERIMENTAL FACTORES DE EMISION

2.1 Introducción La determinación de factores de emisión se efectuará a partir de mediciones realizadas en el laboratorio de emisiones de vehículos pesados perteneciente al Ministerio de Transportes, en el Centro de Control y Certificación Vehicular 3CV. Este laboratorio cuenta con un dinamómetro de chasis de rodillo único, túnel de dilución, sistema de muestreo de volumen constante, banco de analizadores para gases y sistemas de medición de material particulado. Se seleccionará una muestra de 46 vehículos pesados, los cuales serán en el dinamómetro de chasis, obteniéndose resultados de emisión en gr/km para varios compuestos gaseosos y material particulado respirable. Para efectuar estas mediciones es necesario definir las condiciones de inercia y los ciclos de conducción asociados a cada tecnología vehicular. El detalle de cómo definir estas condiciones se describe a continuación, de acuerdo al nivel de avance desarrollado a la fecha de edición del presente informe.

2.2 Determinación de inercia vehicular

2.2.1 Introducción La determinación de inercia se realiza mediante dos procedimientos, el primero es experimental y el segundo es teórico, lográndose con ambos la definición de parámetros de inercia que deben ser programados en el dinamómetro de chasis. A continuación se entregan detalles de ambos procedimientos. Descripción del procedimiento experimental de Coastdown Las pruebas en dinamómetro de chasis deben considerar un procedimiento de desaceleración libre (Coastdown), de manera de simular correctamente la operación de los buses en condiciones reales. El procedimiento de Coastdown está enfocado a cuantificar los factores que provocan las pérdidas al desplazamiento de un vehículo por resistencia en ruta. Para imitar correctamente en el dinamómetro de chasis la operación de los vehículos, hay que considerar los factores que contribuyen a las pérdidas por resistencia al desplazamiento en ruta. La ecuación que describe el movimiento de cualquier vehículo es la siguiente:



θµρ sin21 3 mgVmgVVAC

dtdVmV D ++= ec. 3.1

Donde:

dtdVmV

21 : Potencia inercial del vehículo

3

21 VACDρ : Pérdida de potencia debida a resistencia aerodinámica

mgVµ : Pérdida de potencia debida a resistencia a la rodadura θsinmgV : Pérdida/Aumento de potencia debida (o) a cambios de elevación

m = masa vehicular V = velocidad ρ = densidad del aire A = área frontal CD = coeficiente de resistencia µ = coeficiente de pérdida de rotación g = aceleración debida a gravedad θ = pendiente de carretera Considerando que el coeficiente de resistencia del vehículo y la resistencia de rodadura no se pueden determinar con medidas estáticas, se debe desarrollar un método empírico para determinar estos valores. Se colocó cada vehículo del programa en un camino nivelado a aproximadamente 60 Km/h y se permitió que el vehículo se decelerara libremente mientras se recopilaban los datos mediante sistemas de posicionamiento global (GPS). Para poder eliminar efectos residuales de la elevación se permitió que el vehículo se acelerara en las dos direcciones. Después, se manipularon los datos de velocidad-tiempo para obtener un mapa de deceleración (dV/dt) versus la velocidad cuadrada (V2). Para determinar la deceleración vehicular, se puede reescribir la ecuación 3.1 de la siguiente manera.

gVmAC

dtdV D µρ

+= 2

2 ec. 3.2

Donde los términos mACD2

ρ y gµ son las constantes F2 y F0, respectivamente.

Sometiendo a una regresión lineal de mínimos cuadrados los datos de la aceleración (dV/dt) versus la velocidad cuadrada (V2), se determinaron los coeficientes F2 y F0 y éstos se utilizaron para simular las pérdidas en el dinamómetro. La Figura 3.1 presenta los datos reales del término dV/dt vs V2 para un bus chasis VOLVO B7RLE después de diez aceleraciones. Solucionando la ecuación con las



constantes derivadas empíricamente de F2 (-0.0003) y F0 (-0.0447) se obtuvo un valor para CD de 0.686 y para µ de 0.0084. Los valores normales CD y µ para un vehículo de son 1.0003 y 0.0047, respectivamente.

y = -0.0003x - 0.0447R2 = 0.5988

-0.3

-0.25

-0.2

-0.15

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0 50 100 150 200 250 300

V^2 (m^2/s^2)

dV/d

t [m

/s^2

]

Figura 3.1: Tasa de deceleración para bus B7RLE

El procedimiento antes mencionado se obtuvo del estudio “Desarrollo de Pruebas de Campo para la Evaluación Comparada de Tecnologías de Buses para Santiago” y de la metodología SAE J1263. Valores utilizados Para el presente estudio se utilizarán valores de Coastdown (F2 y F0) obtenidos de dos fuentes. Para los buses de la Región Metropolitana se consideran los valores obtenidos en Sexto Informe del estudio “Desarrollo de Pruebas de Campo para la Evaluación Comparada de Tecnologías de Buses para Santiago” que determina de manera experimental los factores que provocan pérdidas al desplazamiento de un vehículo. En tanto que para el caso de camiones de la Región Metropolitana se utilizan factores teóricos obtenidos de acuerdo a metodologías reportadas en publicaciones internacionales (Assessment and Reliability of Transport Emission Models and Inventory Systems - ARTEMIS). Para ambas fuentes se entregan detalles en las secciones siguientes.



2.2.2 Factores de Pérdida para buses. En el estudio “Desarrollo de Pruebas de Campo para la Evaluación Comparada de Tecnologías de Buses para Santiago” se determinó teórica y empíricamente el Coastdown de 5 buses representativos de la flota de buses urbanos de Santiago. Muestra Analizada La muestra analizada en el estudio antes mencionado incluyó 2 buses de estándar Transantiago, un bus rígido y un bus articulado, y 3 buses amarillos tipo M. En la Tabla 2.1 se presentan las características de cada bus.

Tabla 2.1 : Buses medidos en pruebas de Coastdown

Tecnología Patente Tipo Bus Peso Norma

M.3.1 YE9703 OH1115 10.300 Euro 3 M.1.1 LY1419 OF1318 11.980 Euro 1 M.2.2 TE3776 OH1420 12.350 Euro 2 B2.3.2 ZN6612 B7RLE 14.410 Euro 3 C2.3.1 ZN5590 B9SALF 22.330 Euro 3

El procedimiento experimental utilizado por el estudio citado para determinar los factores de inercia requeridos por el dinamómetro, representados por F0 y F2, se presenta en detalle en el Anexo A. Resultados Procedimiento Experimental Coastdown: Los resultados obtenidos experimentalmente para los factores F0 y F2, en el caso de buses de la Región Metropolitana, se presentan en la tabla siguiente, donde se comparan con los resultados teóricos obtenidos con la metodología ARTEMIS (ver Anexo B).

Tabla 2.2: Factores F0, F1 y F2 para buses

Características M Fo F1 F2

Chasis Factor [kg] [N] [N]/[km/h] [N]/[km/h]^2 ∆ Fo ∆ F2 Teórico 10,347 723 0.00 0.17 100% 100%

OH1115 U Chile 10,347 593 0.00 0.32 82% 187% Teórico 11,930 834 0.00 0.18 100% 100%

OF1318 U Chile 11,930 750 0.00 0.37 90% 204% Teórico 12,140 848 0.00 0.18 100% 100%

OH1420 U Chile 12,140 949 0.00 0.28 112% 156% Teórico 14,330 916 0.00 0.19 100% 100%

B7 U Chile 14,410 644 0.00 0.33 70% 172% Teórico 22,685 1490 0.00 0.23 100% 100%

B9 U Chile 22,685 1434 0.00 0.53 96% 231% Nota: Las diferencias se calculan respecto del valor teórico obtenido.



A continuación se presentan los gráficos de carga para cada valor del Factor de Carga a diferentes velocidades y el valor teórico bajo el procedimiento que se explica en la sección siguiente, de manera de poder comparar los resultados obtenidos por ambas vías (teórica y experimental) y validar los mismos.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Velocidad [km/h]

Car

ga [N

]

Teorico

U Chile

Figura 2.1: Carga según Factor chasis OH1115

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Velocidad [km/h]

Car

ga [N

]

Teorico

U Chile

Figura 2.2: Carga según Factor chasis OF1318



0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Velocidad [km/h]

Car

ga [N

]

Teorico

U Chile

Figura 2.3: Carga según Factor chasis OH1420

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Velocidad [km/h]

Car

ga [N

]

Teorico

U Chile

Figura 2.4: Carga según Factor chasis B7



0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Velocidad [km/h]

Car

ga [N

]

Teorico

U Chile

Figura 2.5: Carga según Factor chasis B9

Por último, en la figura 3.6 el estudio realiza un análisis del error por el uso de valores teóricos de Coastdown en los ciclos de conducción, lo que permite definir cuando se está sub-estimando (caso B7) o sobre-estimando las emisiones (casos OH1115, OF1318, OH1420 Y B9).

118%107%

99%110%

85%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

OH1115 OF1318 OH1420 B7 B9

Chasis

Car

ga [%

]

TeoricoU de Chile

Figura 2.6: Diferencia entre valores obtenidos y valores teóricos



2.2.3 Factores de Pérdida para Camiones Para determinar los factores de pérdida para camiones se utiliza como base el estudio “Heavy duty vehicle emissions” publicado por ARTEMIS, donde se reportan valores para los factores de pérdida por rodadura y por roce del aire (mayores detalles en Anexo B). Para determinar los factores de pérdida por rodadura (F0) y por arrastre del aire (F2), el estudio considera especificaciones de los vehículos tales como masa, resistencias al movimiento y pérdidas parásitas, determinadas a través de análisis de datos estadísticos, revisión bibliográfica y mediciones experimentales sobre vehículos. Adicionalmente, los factores obtenidos mediante los grupos de datos agrupados son calibrados, para cada categoría de vehículo, mediante la comparación de consumos de combustible obtenidos de modelos existentes y aquellos que entregan mediciones en ruta, reportes de pruebas en Revistas Técnicas, información publicada por el rubro de transporte y la base de datos de ARTEMIS. Los valores reportados por ARTEMIS se presentan en las tablas 3.3 y 3.4, de donde se obtienen valores para µ (Rolling Resistance Coefficients) y CD (Drag Coefficient).

Tabla 2.3: Valores Promedio para coeficiente de rodadura

Fuente: Heavy duty vehicle emissions -Final Report for ARTEMIS WP 400. Rexeis Martin, Hausberger Stefan, Riemersma Iddo, Leonid Tartakovsky, Yoram Zvirin, Cornelis Erwin, Julio 27 de 2005.



Tabla 2.4: Valores Promedio para coeficiente de arrastre

Fuente: Heavy duty vehicle emissions -Final Report for ARTEMIS WP 400. Rexeis Martin, Hausberger Stefan, Riemersma Iddo, Leonid Tartakovsky, Yoram Zvirin, Cornelis Erwin, Julio 27 de 2005.

Como se observa, los factores dependen del peso bruto y el área frontal, en el caso del coeficiente de pérdida por roce con el aire, y únicamente del peso en el caso del coeficiente de pérdida por rodadura. La metodología para determinar los factores F0 y F2 a través de los factores reportados por ARTEMIS es idéntica a la utilizada en el caso de buses, es decir gµ

y mACD2

ρ son las expresiones para F0 y F2, respectivamente.

De esta forma se obtienen los valores entregados en la Tabla 3.5, para distintos chasis correspondientes a camiones existentes en la Región Metropolitana (identificados por marca y modelo). Como se observa en la sección anterior, al comparar los resultados obtenidos experimentalmente por la Universidad de Chile y los obtenidos aplicando los factores publicados por ARTEMIS, existen diferencias de hasta 18% en el caso de buses (ver Figura 2.6). Los valores indicados a continuación serán usados en las mediciones de camiones del presente estudio.



Tabla 2.5: Factores teóricos F0, F1 y F2 para camiones Area Peso Vacio Peso Bruto Carga M Fo F1 F2[M^2] [Kg] [Kg] [Kg] [kg] [N] [N]/[km/h] [N]/[km/h]^2

MITSUBISHI CANTER 3,9 LTS 4.7 3100 6100 3000 4600 346 0 0.14VOLKSWAGEN 14 150-2 5.0 12600 20500 7900 16550 1246 0 0.15INTERNATIONAL 4900 DTA 466 5.0 12600 20500 7900 16550 1246 0 0.15FORD CARGO 3530 5.0 5600 26500 20900 16050 1208 0 0.15VOLKSWAGEN 14 150 6.2 5900 10000 4100 7950 598 0 0.18FORD CARGO 1516 5.9 9500 21500 12000 15500 1045 0 0.17MACK DM 690 5.0 13000 19000 6000 16000 1043 0 0.15KIA FRONTIER 3,0 LTS. 4.5 2770 5270 2500 4020 303 0 0.13INTERNATIONAL 4900 DTA 466 7.3 12600 20500 7900 16550 1116 0 0.21IVECO 190 30T 5.0 6500 45000 38500 25750 1938 0 0.15

Marca Modelo

Nota: Se considera el camión cargado en un 50% de su capacidad.

2.3 Ciclos de conducción Se determinan de manera experimental ciclos de conducción para buses y camiones del parque vehicular de la Región Metropolitana, de acuerdo a la metodología reportada en el estudio “Desarrollo de Pruebas de Campo para la Evaluación Comparada de Tecnologías de Buses para Santiago” (mayores detalles en Anexo D).

2.3.1 Ciclos de conducción para buses El primer ciclo corresponde al ciclo propuesto para servicios alimentadores (CTSAL, Ciclo TranSantiago ALimentador), y los dos nuevos ciclos que representan a los buses que seguirán los recorridos tróncales de Transantiago en su etapa de régimen: el ciclo para buses articulados de 18 metros (CTST-1, Ciclo TranSantiago Troncal 1) y el ciclo para buses rígidos de 12 metros (CTST-2, Ciclo TranSantiago troncal 2). A continuación se muestran las principales variables de cada ciclo así como sus gráficos explicativos. Cabe destacar que cada ciclo esta compuesto por dos fases de 600 segundos cada una, de manera de ajustarse a los requerimientos técnicos del 3CV.

2.3.1.1 Ciclo Transantiago Alimentador (CTSAL) El ciclo CTSAL (Figura 2.7) corresponde al ciclo de circuitos alimentadores de Transantiago, el cual está compuesto por 2 etapas de 600 segundos, que representan baja y alta velocidad respectivamente. Las principales variables del ciclo obtenido son las que se muestran en la Tabla 2.6. Se observa que el ciclo final tiene una velocidad promedio de 22,54 km/hr y un porcentaje de tiempo detenido de 20%.



Tabla 2.6: Características principales del Ciclo CTSAL (Ciclo Transantiago Alimentador)

Características Fase 1 Fase 2 Ciclo Total Nº puntos [seg] 600 600 1200

Ralentí [%] 30% 10% 20%

Operación [%] 70% 91% 80%

Aceleración [%] 43% 57% 50%

Frenada [%] 27% 34% 30%

Vel. Prom. [km/h] 14.51 30.55 22.54

Acel. Prom. [m/s2] 0.58 0.58 0.58

Fren Prom. [m/s2] -0.89 -0.95 -0.90

Vel. max. [km/h] 49.41 64.52 64.52

0

10

20

30

40

50

60

70

0 200 400 600 800 1000 1200

Tiempo [segundos]

Vel

ocid

ad [k

m/h

]

Figura 2.7: Ciclo de conducción CTSAL

2.3.1.2 Ciclo Transantiago Troncal Buses Articulados (CTST-1) El ciclo CTST-1 (Figura 2.8) corresponde al ciclo de los buses articulados de 18 metros, siguiendo el servicio más representativo de cada eje troncal. Utilizando esta información se determinó el ciclo para buses articulados de 18 metros. La velocidad promedio del ciclo es de 20.11 km/h y el tiempo detenido es de 29% (Tabla 2.7).



Tabla 2.7: Características principales del Ciclo CTST-1

Características Fase 1 Fase 2 Ciclo Total Nº puntos [seg] 600 600 1200

Ralentí [%] 38% 19% 29%

Operación [%] 62% 81% 71%


Frenada [%] 27% 37% 32%

Vel. Prom. [km/h] 13.52 26.65 20.11

Acel. Prom. [m/s2] 0.61 0.59 0.60

Fren Prom. [m/s2] -0.78 -0.70 -0.72

Vel. max. [km/h] 49.15 59.73 59.73

0

10

20

30

40

50

60

70

0 200 400 600 800 1000 1200

Tiempo [segundos]

Vel

ocid

ad [K

m/h

]

Figura 2.8: Ciclo de conducción CTST-1

2.3.1.3 Ciclo Transantiago Troncal Buses Rígidos (CTST-2) En el caso de los buses rígidos de 12 metros, ciclo CTST (Figura 2.9) se utilizó la misma metodología que en los buses articulados, se siguieron los mismos servicios para cada Troncal debido a que este tipo de buses solo se utilizará en operación Troncal. La velocidad promedio del ciclo es de 20.37 km/h y el tiempo detenido es de 29% (Tabla 2.8).



Tabla 2.8: Características principales del Ciclo CTST-2

Características Fase 1 Fase 2 Ciclo Total

Nº puntos [seg] 600 600 1200

Ralentí [%] 39% 18% 29%

Operación [%] 61% 82% 71%


Frenada [%] 27% 36% 32%

Vel. Prom. [km/h] 13.21 27.49 20.37

Acel. Prom. [m/s2] 0.69 0.63 0.66

Fren Prom. [m/s2] -0.82 -0.79 -0.79

Vel. max. [km/h] 48.45 61.28 61.28

0

10

20

30

40

50

60

70

0 200 400 600 800 1000 1200

Tiempo [Segundos]

Vel

ocid

ad [K

m/h

]

Figura 2.9: Ciclo de conducción CTST-2

2.3.1.4 Buses rurales e interprovinciales Actualmente no existe un ciclo representativo para las categorías de buses rurales e interprovinciales. Estos se determinarán experimentalmente durante el desarrollo del presente estudio de acuerdo a la misma metodología empleada en los ciclos existentes para buses y camiones, previo a las mediciones en laboratorio 3CV.



2.3.2 Ciclos de conducción para camiones Los ciclos de conducción para camiones se obtuvieron midiendo 3627 horas de registros de velocidad instantánea, de las cuales 1538 horas corresponden a mediciones en camiones Livianos y Medianos (PBV<16 ton), y 2077 horas fueron medidas en camiones Pesados (PBV>16 ton). A partir de estos dos grupos de información se generaron tres procesos de análisis, que generan tres ciclos de conducción. El análisis de la información recolectada permitió generar tres ciclos de conducción. Estos ciclos consideran el tipo de camión de acuerdo a su peso (Liviano, Mediano y Pesado) y la velocidad promedio de recorrido. Estas variables incluyen las distintas características de dinámica de conducción observadas en las trazas velocidad tiempo medidas en terreno. Cabe destacar que los ciclos que se presentan a continuación corresponden a la modificación de los ciclos obtenidos en el estudio “Determinación de Factores de Emisión para Vehículos Pesados en la Región Metropolitana”, las modificaciones corresponden a la duración del ciclo que pasa de 1600 segundos a 1200 y de tres fases a solo dos fases. Se considera a su vez separar el ciclo de camiones livianos y medianos en dos ciclos independientes. Los intervalos se escogen considerando que el tiempo medido sea equitativo para cada intervalo, de manera de que no sea necesario multiplicar por un factor cada fase para obtener las emisiones totales.

2.3.2.1 Camiones livianos El ciclo de camiones Livianos esta compuesto por dos fases que corresponden a las velocidades medias entre 0 a 27 kph y entre 27 y 61 kph, con un total de 428.083 segundos de conducción medidos experimentalmente. Los ciclos de conducción, obtenidos bajo el procedimiento descrito en el Anexo D, son una combinación de segmentos medidos en diferentes camiones, los cuales suman 1200 segundos en total, y que reproducen las características de dinámica de conducción existente en el grupo original de datos recolectados. El ciclo de conducción correspondiente a las categorías camiones Livianos se muestra en la Figura 2.10, en tanto que las características del ciclo de conducción tales como numero de registros, porcentaje de tiempo detenido, velocidad promedio, entre otras, se muestran en la Tabla 2.9. De la Tabla 2.9 se desprende que la velocidad promedio para esta categoría es de 28 km/hr y que porcentaje de segundos con vehículo detenido (ralentí) es de 12%. La columna rotulada “Real” indica los datos originales obtenidos de mediciones en



terreno con buses en operación normal equipados con GPS, mientras que la columna “Ciclo” indica los parámetros de cada fase del ciclo generado a partir de los datos reales.

Tabla 2.9 . Caracterización Ciclo de Conducción Camiones Livianos

Fase 1: 3 a 27 [Km/hr] Fase 2: 27 a 61 [Km/hr] Características Real Ciclo Real Ciclo

Ciclo Total

Nº puntos [seg] 217652 600 210431 600 1200 Ralentí [%] 22.507 23.000 4.178 0.000 12% Operación [%] 77.493 77.000 95.822 100.000 88% Aceleración [%] 40.694 n/d 52.323 n/d 49% Frenada [%] 36.225 n/d 42.7 n/d 39% Vel. Prom. [Km/hr] 20.17 20.281 42.643 40.713 28 Acel. Prom. [m/s2] 0.402 0.482 0.305 0.417 0.44 Fren Prom. [m/s2] -0.435 -0.536 -0.369 -0.545 -0.53 Vel. max. [Km/hr] 78.988 49.226 100.786 71.561 72 Correlación [%] 100 77 100 79 n/d

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 200 400 600 800 1000 1200

Tiempo [segundos]

Vel

ocid

ad [k

m/h

]

Figura 2.10. Ciclo de conducción para camiones Livianos

2.3.2.2 Camiones medianos El ciclo de camiones medianos esta compuesto por dos fases que corresponden a las velocidades medias entre 0 a 25 kph y entre 25 y 60 kph. Los intervalos



escogidos de manera que el tiempo medido sea equitativo para cada intervalo, contienen un total de 383.127 datos obtenidos durante el seguimiento operacional. Los ciclos de conducción obtenidos de dichos datos y mediante el procedimiento descrito en el Anexo A del presnte informe, suman 1200 segundos en total, y reproducen las características de dinámica de conducción existente en el grupo original de datos experimentales. El ciclo de conducción correspondiente a la categoría de camiones Medianos se muestra en la Figura 2.11.

Tabla 2.10. Caracterización Ciclo de Conducción Camiones Medianos


Ciclo Total

Nº puntos [seg] 195236 600 187891 600 1200 Ralentí [%] 23,366 23,333 6,165 5,333 14% Operación [%] 76,634 76,667 93,835 94,667 86% Aceleración [%] 40,674 n/d 53,468 n/d 49% Frenada [%] 35,320 n/d 39,647 n/d 37% Vel. Prom. [Km/hr] 18,818 17,824 40,55 38,536 25.06 Acel. Prom. [m/s2] 0,417 0,494 0,38 0,483 0.49 Fren Prom. [m/s2] -0,461 -0,539 -0,505 -0,685 -0.61 Vel. max. [Km/hr] 78,247 49,504 122,917 74,302 74.30 Correlación [%] 100 76 100 81 n/d

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 200 400 600 800 1000 1200

Tiempo [Segundos]

Vel

ocid

ad [K

m/h

]

Figura 2.11. Ciclo de conducción para camiones Medianos

La Tabla 2.10 entrega características del ciclo de conducción tales como número de registros, porcentaje de tiempo detenido, velocidad promedio, entre otras. De estos datos cabe mencionar que la velocidad promedio para el ciclo de camiones medianos



es de aproximadamente 25 km/hr, y el porcentaje de tiempo con vehículo en Ralentí es de 14%.

2.3.2.3 Camiones pesados Al igual que en camiones Livianos y Medianos, los subgrupos de velocidad generan dos fases dentro de cada ciclo de conducción. Estas fases corresponden a velocidades inferiores a 33 kph, y entre 33 y 69 kph. Los ciclos de conducción obtenidos a partir de 905.111 datos son una combinación de segmentos medidos en diferentes camiones. Nuevamente, estos se suman y forman un ciclo de 1200 segundos en total, en el cual las características de dinámica de conducción existente en el grupo original de datos recolectados, es representada adecuadamente. El ciclo de conducción correspondiente a las categorías camiones Pesados se muestra en la Figura 2.12, las características del ciclo de conducción tales como numero de registros, porcentaje de tiempo detenido, velocidad promedio, entre otras, se muestran en la Tabla 2.11 dividido por fases. De la Tabla 2.11 se obtiene que la velocidad promedio para el ciclo de camiones pesados es de 29.32 km/hr y que el porcentaje de tiempo de vehículo detenido es de 12%, siendo este el menor de los tres ciclos.

Tabla 2.11. Caracterización Ciclo de Conducción Camiones Pesados


Ciclo Total

Nº puntos [seg] 441857 600 463254 600 1200 Ralentí [%] 17,374 20 2.577 4,167 12% Operación [%] 82,626 80 97.423 95,833 88% Aceleración [%] 44,473 n/d 53.642 n/d 51% Frenada [%] 37,437 n/d 42.834 n/d 37% Vel. Prom. [Km/hr] 21,082 20,678 50,848 20,678 29.32 Acel. Prom. [m/s2] 0,259 0,357 0,219 0,357 0.35 Fren Prom. [m/s2] -0,299 -0,401 -0,269 -0,401 -0.45 Vel. max. [Km/hr] 91,498 56,208 105,138 79,006 79.01 Correlación [%] 100 74 100 74 n/d



0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 200 400 600 800 1000 1200

Tiempo [segundos]

Vel

ocid

ad [K

m/h

]

Figura 2.12. Ciclo de conducción para camiones pesados



2.4 Programa y protocolo de pruebas en dinamómetro

2.4.1 Programa de mediciones en laboratorio 3CV El programa de mediciones en laboratorio 3CV se presenta en la Tabla 2.12 y contempló la medición de 8 buses de transporte público (Transantiago) y 38 camiones clasificados según sus pesos brutos (livianos, medianos y pesados).

Tabla 2.12: Resumen programa de pruebas laboratorio 3CV

Tipo de vehículo Categoría Norma de emisión # Vehículos

Bus Transporte público

EURO1 EURO2 EURO3

2 2 4

Pesado

S/N EURO1 EURO2 EURO3

3 8 3 3

Mediano


2 4 3 2

Camión

Liviano


2 2 3 3

Total 46 El detalle de los distintos vehículos incluidos en el programa de medición, ordenados cronológicamente según su ingreso al laboratorio 3CV, se indica en la Tabla 3.13.



Tabla 2.13: Detalle programa de pruebas laboratorio 3CV

Fecha Tipo vehículo Norma Año Tara Carga Marca Modelo 6-Dic Bus Estandar Transantiago E-III 2005 Volvo B9SALF 7-Dic Bus Estandar Transantiago E-III 2006 Volvo B9SALF

14-Dic Bus Estandar Transantiago E-III 2005 Volvo B7RLE 18-Dic Bus Pre - Transantiago E-I 1994 MBz OF-1318 19-Dic Bus Pre - Transantiago E-I 1995 MBz OF-1318 20-Dic Bus Pre - Transantiago E-II 2000 MBz OH-1420 21-Dic Bus Pre - Transantiago E-II 1998 MBz OH-1420 2-Ene Bus Estandar Transantiago E-III 2005 Volvo B7RLE 3-Ene Camión Pesado S/N 1988 MBz OM 2235 8-Ene Camión Pesado S/N 1982 MBz OM 1626

10-Ene Camión Pesado E-II 1997 MBz L 1620/51 15-Ene Camión Pesado E-II 1997 MBz L 1620/51 17-Ene Camión Pesado E-III 2006 Scania P310 29-Ene Camión Pesado E-I 1997 Volvo FH12 26-Feb Camión Pesado E-I 1992 6500 Iveco 190.30T 6- Mar Camión Pesado E-I 1996 5600 Ford Cargo 3530 7-Mar Camión Mediano E-I 1993 5000 Volkswagen 14150 8-Mar Camión Mediano E-II 2004 3100 Mitsubishi Canter

13-Mar Camión Liviano E-II 2003 2770 Kia Frointer 14-Mar Camión Pesado E-I 2002 9500 Ford Cargo 1516 15-Mar Camión Pesado E-I 1996 12600 International L4900 20-Mar Camión Pesado E-I 1996 12600 International L4900 21.Mar Camión Mediano E-I 1997 6900 Volkswagen 14150 22-Mar Camión Pesado E-I 2003 13000 Mack DM 690 14-May Camión Liviano (Plataforma) S/N 1993 2000 3500 Isuzu NKR 15-May Camión Pesado (Tracto) E-II 2001 7500 24000 Scania 124L 16-May Camión Pesado (Plataforma) S/N 1980 9200 15000 Scania 111 17-May Camión Mediano (Plataforma) E-II 2000 3000 6000 Chevrolet NPR 70PL 22-May Camión Pesado (Tracto) E-III 2006 8500 24000 MAN TGA 28.360 23-May Camión Pesado (Tracto) E-III 2007 7000 24000 MAN TGA 18.430 24-May Camión Liviano E-II 2005 2000 2500 Kia Frointer 28-May Camión Mediano E-I 1996 2800 5000 Kia K3600S 30-May Camión Mediano S/N 1993 3500 4500 Kia K3500 31-May Camión Liviano S/N 1986 3000 3500 Isuzu NKR 04-Jun Camión Mediano E-I 1996 3000 4500 Hyundai Mighty 05-Jun Camión Mediano (Furgon) E-I 1997 3500 5000 Kia K3600S 06-Jun Camión Liviano E-II 2003 2000 2500 KIA Frointer 07-Jun Camión Mediano E-III 2004 3500 5000 Volkswagen 8120 11-Jun Camión Liviano E-III 2006 2000 2000 Hyundai H-100 13-Jun Camión Liviano E-I 1997 1500 1750 Kia K2400 14-Jun Camión Liviano E-III 2006 1800 1750 Kia Frointer II 18-Jun Camión Liviano E-I 1994 1750 2000 Kia K2400 20-Jun Camión Liviano E-III 2006 2000 1700 Kia Frointer II 21-Jun Camión Liviano E-II 1998 2000 2000 Kia K2400 25-Jun Camión Mediano (biodiesel) E-II 2000 3000 6000 Chevrolet NPR 70PL 03-Jul Camión Mediano S/N 1989 3000 6000 Isuzu NPR 04-Jul Camión Mediano E-III 2005 3500 6000 Hyundai Migthty HD72



2.4.2 Protocolo de pruebas en laboratorio 3CV Las mediciones de emisiones de la flota experimental en estudio se realizarán en el Laboratorio de Vehículos Pesados del 3CV. El laboratorio de Vehículos cuenta con el siguiente equipamiento:

• Dinamómetro eléctrico de chasis: 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].

• Túnel de doble dilución: marca AVL-Pierburg, de acero inoxidable, con sistema de muestreo gravimétrico para material particulado. Esta configuración cumple con la Directiva Europea 1999/96 EC.

• Sistema de muestreo de volumen constante: mediante control de flujo por venturi, con sistema de regulación de temperatura de los gases de escape diluidos mediante un intercambiador de calor. El equipo cuenta con dos pares de bolsas para la acumulación de muestra de gases de escape diluidos y de aire de dilución.

• Sistema analizador de gases: marca AVL-Pierburg, con método FID (Flame Ionization Detector) para hidrocarburos totales (HCT) y metano (CH4). Método NDIR (Non-Dispersive Infra-Red) para monóxido de carbono (CO) y dióxido de carbono (CO2). Método CLD (Chemiluminescence Detector) para óxidos de nitrógeno (NOx) y dióxidos de nitrógeno (NO2).

• Termodilutor: comprende un termodilutor de la muestra, regulable en rangos de dilución entre 18 y 1800 veces y de temperaturas de entre 0 y 400ºC. El equipo CPC (Condensation Particle Counter), permite medir las concentraciones de número de partículas sólidas en la muestra termoacondicionada, en rango de tamaños desde 10 nm.

• Medidor de partículas: equipo marca Rupprecht & Patashnick Co. Inc, modelo Teom Serie 1105, para medir la concentración instantánea de la masa de partículas totales, en microgramos por metro cúbico.

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. Para la determinación de las sustancias contaminantes emitidas, los buses de la flota experimental fueron sometidos a ciclos de conducción simulados sobre el dinamómetro de chasis. Dichos ciclos son una representación de las condiciones de carga, velocidad y aceleración a las que es sometido el vehículo en la operación real en la vía pública. 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 conocidos permiten el cálculo de dicho flujo. Para mayor exactitud en la estimación del éste, el equipo CVS-CFV posee un intercambiador de calor, que regula la temperatura de la muestra diluida. A continuación se presenta el método de medición para la concentración de cada sustancia en estudio: Monóxido de Carbono (CO) y Dióxido de Carbono (CO2): 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 IRD. De esta forma 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. Hidrocarburos Totales (HCT): Para analizar este contaminante, se utiliza una sonda calefaccionada a 190 [ºC], que conduce la muestra desde el túnel de dilución a un analizador FID. Para este caso, como para el anterior, los valores son muestreados por el analizador a una frecuencia de 2 Hz y posteriormente integrado para la determinación de la concentración media obtenida para el ciclo. Oxidos de Nitrógeno (NOx): Para la determinación de esta sustancia, una muestra es extraída desde el túnel y conducida a través de una sonda calefaccionada a 190 [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. Material Particulado: La masa total de material particulado es determinado a través del método gravimétrico. Para ello una muestra de los gases diluidos 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 mas 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). Adicionalmente, otra



muestra es conducida al equipo TEOM, que calcula instantáneamente la concentración de material particulado, mediante un elemento oscilante, por variación de la frecuencia de oscilación, asociada a la variación de la masa en un filtro dispuesto en dicho elemento. El protocolo a utilizar en el laboratorio 3CV, está compuesto por los siguientes pasos y sus correspondientes repeticiones, definidos para garantizar la representatividad de las emisiones medidas en el dinamómetro del laboratorio.

1) Ajuste de sensores y equipos de recolección de datos 2) Corrida de calentamiento para que tanto el dinamómetro como el vehiculo

entre en régimen normal de funcionamiento. 3) Ciclo FIGE en sus dos fases, con dos repeticiones por fase. 4) Corrida de calentamiento para que tanto el dinamómetro como el vehiculo

entre en régimen normal de funcionamiento. 5) Ciclo representativo para la Región Metropolitana según categoría, dos fases,

dos repeticiones. En los buses se aplicaron todos los pasos 1-5, mientras que en camiones solo se midió un ciclo, es decir solo se aplicaron los pasos 1, 4 y 5. Por último, cabe destacar que todas las corridas se realizaron con combustible comercial.



3 RESULTADOS EXPERIMENTALES

3.1 Resultados estudio CONAMA RM El programa de medición de emisiones en el laboratorio de vehículos pesados 3CV se realizó de acuerdo a las fechas indicadas en la Tabla 3.13. Este programa consideró mediciones en Diciembre 2006 y Enero-Marzo-Abril 2007. A continuación se presentan los resultados separados por categorías: camiones livianos, medianos, pesados y buses.

3.1.1 Camiones Livianos Les resultados individuales de Camiones Livianos medidos con el ciclo definido anteriormente en este informe (CCAMLIV) se presentan en la siguiente tabla.

Tabla 3.1: Resumen de emisiones Camiones Livianos

Modelo Ciclo Norma HC [g/km]

NOX [g/km]

CO [g/km]

MP [g/km]

CO2 [g/km]

Consumo [km/lt]

ISUZU NKR CCAMLIV S/N 0.85 2.13 2.20 0.58 325 8.05 ISUZU NKR CCAMLIV S/N S/I S/I S/I S/I S/I S/I KIA K2400 CCAMLIV E-I 0.30 0.99 0.93 0.30 239 11.02 KIA K2400 CCAMLIV E-I 0.30 1.04 0.93 0.25 239 11.03

KIA FRONTIER 2.7 CCAMLIV E-II 0.03 1.22 0.21 0.04 273 9.74 KIA FRONTIER 2.7 CCAMLIV E-II 0.02 1.22 0.20 0.03 267 9.97 KIA FRONTIER 2.7 CCAMLIV E-II 0.04 0.93 0.27 0.05 255 10.43 KIA FRONTIER 2.7 CCAMLIV E-II 0.04 0.95 0.26 0.03 254 10.49

KIA K 2400 CCAMLIV E-II 0.34 1.52 1.19 0.18 278 9.49 KIA K 2400 CCAMLIV E-II 0.32 1.51 1.11 0.15 276 9.57

HYUNDAI PORTER CCAMLIV E-III 0.07 0.59 0.35 0.04 254 10.46 HYUNDAI PORTER CCAMLIV E-III 0.09 0.58 0.43 0.09 258 10.30 KIA FRONTIER 2500 CCAMLIV E-III 0.03 0.61 0.22 0.04 286 9.29 KIA FRONTIER 2500 CCAMLIV E-III 0.02 0.64 0.24 0.05 286 9.31 KIA FRONTIER II 2.5 CCAMLIV E-III 0.06 0.61 0.33 0.06 272 9.76 KIA FRONTIER II 2.5 CCAMLIV E-III 0.05 0.61 0.35 S/I 276 9.64 S/N: vehículo convencional, sin norma de emisión; S/I: sin información disponible De la tabla anterior se obtiene la tabla 4.2 donde se agrupan las emisiones según la norma de emisión correspondiente. Se observa que en la mayoría de los contaminantes existe una directa relación entra la norma y las emisiones: estas se reducen a medida que aumenta la norma.



Tabla 3.2: Promedio emisiones por norma de emisión, Camiones Livianos

Categoría HC [g/km]

NOX [g/km]

CO [g/km]

MP [g/km]

CO2 [g/km]

S/N 0.85 2.13 2.20 0.58 325 E-I 0.30 1.02 0.93 0.27 239 E-II 0.13 1.22 0.54 0.08 267 E-III 0.05 0.61 0.32 0.06 272

En la siguiente figura se presentan las emisiones gráficamente, en gramos por kilómetro, manteniendo la misma escala para las tres categorías de peso, y dividiendo las emisiones de CO2 por un factor de ajuste igual a 100.

0.8

2.1 2.2

0.6

3.2

0.31.0 0.9

0.3

2.4

0.1

1.20.5

0.1

2.7

0.10.6 0.3 0.1

2.7

0

2

4

6

8

10

12

14

HC NOX CO MP CO2/100

Emis

ione

s [g

/km

]

S/NE-IE-IIE-III

Figura 3.1. Resultados de emisiones para Camiones Livianos por categoría

3.1.2 Camiones Medianos Les resultados individuales de Camiones Medianos medidos con el ciclo definido anteriormente en este informe (CCAMMED) se presentan en la siguiente tabla.



Tabla 3.3: Resumen de emisiones Camiones Medianos


NOX [g/km]

CO [g/km]

MP [g/km]

CO2 [g/km]

Consumo [km/lt]

KIA K3500 CCAMMED S/N 0.92 4.33 6.01 0.55 481 5.40 KIA K3500 CCAMMED S/N 1.13 4.74 5.21 0.59 513 5.07

ISUZU NKR CCAMMED S/N 1.00 4.17 2.19 0.59 343 7.63 ISUZU NKR CCAMMED S/N 1.00 4.20 2.14 0.38 334 7.83

HYUNDAI MIGHTY CCAMMED E-I 1.01 3.46 3.85 0.35 473 5.52 HYUNDAI MIGHTY CCAMMED E-I 1.14 3.50 3.91 0.39 479 5.45

KIA 3600 CCAMMED E-I 0.48 3.96 1.69 0.16 346 7.60 KIA 3600 CCAMMED E-I 0.52 3.98 1.71 0.12 344 7.64

CHEVROLET NPR 70 CCAMMED E-II 0.48 3.97 1.48 0.21 467 5.66 CHEVROLET NPR 70 CCAMMED E-II 0.52 3.93 1.51 0.18 475 5.56 VOLKSWAGEN 8.120 CCAMMED E-III 0.26 3.79 1.17 0.18 490 5.41 VOLKSWAGEN 8.120 CCAMMED E-III 0.25 3.74 1.18 0.14 481 5.50 S/N: vehículo convencional, sin norma de emisión De la tabla anterior se obtiene el resumen siguiente, donde se agrupan las emisiones según norma de emisión. Al igual que en camiones livianos el comportamiento de las emisiones tiene relación con la norma de emisión en la mayoría de los contaminantes; la excepción es con NOx, donde no se aprecian grandes reducciones. Cabe destacar que el consumo de combustible relacionado con las emisiones de CO2 es mayor para los vehículos Euro III.

Tabla 3.4: Promedio emisiones por norma de emisión, Camiones Medianos


NOX [g/km]

CO [g/km]

MP [g/km]

CO2 [g/km]

S/N 1.01 4.36 3.89 0.53 418 E-I 0.79 3.72 2.79 0.25 411 E-II 0.50 3.95 1.49 0.19 471 E-III 0.26 3.76 1.18 0.16 486

En la siguiente figura se presentan las emisiones promedio gráficamente.



1.0

4.43.9

0.5

4.2

0.8

3.7

2.8

0.3

4.1

0.5

4.0

1.5

0.2

4.7

0.3

3.8

1.2

0.2

4.9

0

2

4

6

8

10

12

14


Emis

ione

s [g

/km

]

S/NE-IE-IIE-III

Figura 3.2. Resultados de emisiones para camiones medianos por categoría

3.1.3 Camiones Pesados Les resultados individuales de Camiones Pesados con el ciclo definido anteriormente en este informe (CCAMPES) se presentan en la siguiente tabla.

Tabla 3.5: Resumen de emisiones Camiones Pesados


NOX [g/km]

CO [g/km]

MP [g/km]

CO2 [g/km]

Consumo [km/lt]

SCANIA R 124 GB CCAMPES E-II 0.62 5.66 1.15 0.20 514 5.14 SCANIA R 124 GB CCAMPES E-II 0.58 5.56 1.07 0.20 494 5.36

M.BENZ L 1620 CCAMPES E-II 1.89 8.67 6.29 1.71 724 3.60 M.BENZ L 1620 CCAMPES E-II 2.24 9.39 7.60 1.81 767 3.39 M.BENZ L 1620 CCAMPES E-II 2.02 9.26 6.45 1.79 747 3.49 M.BENZ L 1620 CCAMPES E-II 2.15 8.97 6.50 1.69 742 3.51 M.BENZ L 1620 CCAMPES E-II 0.45 9.41 2.81 0.57 728 3.63 M.BENZ L 1620 CCAMPES E-II 0.47 9.62 2.85 0.59 745 3.55

MAN TGA 28 360 CCAMPES E-III 0.54 9.03 1.86 0.17 1055 2.51 MAN TGA 28 360 CCAMPES E-III 0.57 9.13 1.79 0.18 1054 2.52 MAN TGA 18.430 CCAMPES E-III 0.22 6.80 5.66 0.46 1031 2.56 MAN TGA 18.430 CCAMPES E-III 0.19 6.75 7.97 0.37 974 2.70

SCANIA P310 CCAMPES E-III 0.51 12.24 1.24 S/I 905 2.93 SCANIA DS 111 CCAMPES S/N 2.23 12.50 7.33 1.46 1064 2.46



SCANIA DS 111 CCAMPES S/N 2.38 12.14 7.25 1.07 1113 2.35 M.BENZ 1617 CCAMPES S/N 1.97 13.16 4.44 1.11 940 2.79 M.BENZ 1617 CCAMPES S/N 1.93 12.56 4.54 0.94 901 2.91

S/N: vehículo convencional, sin norma de emisión De la tabla anterior se obtiene el resumen siguiente, donde se agrupan las emisiones según norma de emisión. En el caso de Camiones Pesados no hay datos disponibles para camiones con normativa Euro-I. Por otro lado, las emisiones de CO2 relacionadas con el consumo de combustible de los camiones Euro-II es muy bajo respecto a las otras dos categorías. Este hecho se debe tener en cuenta a la hora de comparar emisiones.

Tabla 3.6: Promedio emisiones por norma de emisión, Camiones Pesados


NOX [g/km]

CO [g/km]

MP [g/km]

CO2 [g/km]

S/N 2.13 12.59 5.89 1.15 1004 E-I S/I S/I S/I S/I S/I E-II 1.30 8.32 4.34 1.07 683 E-III 0.41 8.79 3.70 0.29 1004

S/I: sin información disponible En la siguiente figura se presentan las emisiones gráficamente.

2.1

5.9

1.1

10.0

1.3

8.3

4.3

1.1

6.8

0.4

8.8

3.7

0.3

10.0

12.6

0

2

4

6

8

10

12

14


Emis

ione

s [g

/km

]

S/NE-IE-IIE-III

Figura 3.3. Resultados de emisiones para camiones pesados por categoría



3.1.4 Buses Les resultados de Buses con los ciclos definidos anteriormente en este informe se presentan en las siguientes tablas. La tabla 4.7 muestra los resultados de Buses medidos bajo los ciclos Santiago; la tabla 4.8 presenta los resultados para los mismos buses medidos bajo el ciclo FIGE fases 1 y 2.

Tabla 3.7: Resumen de emisiones Buses con Ciclo Santiago


NOX [g/km]

CO [g/km]

MP [g/km]

CO2 [g/km]

Consumo [km/lt]

M.BENZ OF 1318 CTSA E-I 0.71 8.55 7.94 1.09 1005 2.61 M.BENZ OF 1318 CTSA E-I 0.75 8.42 6.77 0.86 957 2.75

VOLVO B9 CTSM1 E-III 0.25 11.20 12.57 0.96 1542 1.70 VOLVO B9 CTSM1 E-III 0.24 11.38 12.90 0.81 1547 1.70

VOLVO B9 CAIO CTST1 E-III 0.33 14.46 14.26 0.76 1686 1.56 VOLVO B9 CAIO CTST1 E-III 0.35 14.12 13.31 0.72 1612 1.63

VOLVO B7 MARCO POLO CTST2 E-III 0.08 11.68 6.71 0.96 1481 1.79 VOLVO B7 MARCO POLO CTST2 E-III 0.08 11.60 6.37 0.70 1467 1.80

VOLVO B7 CTST2 E-III -0.03 8.15 0.28 0.02 1020 2.61 VOLVO B7 CTST2 E-III -0.02 8.07 0.34 0.08 1017 2.62

Tabla 3.8: Resumen de emisiones Buses con Ciclo FIGE-2 fases


NOX [g/km]

CO [g/km]

MP [g/km]

CO2 [g/km]

Consumo [km/lt]

M.BENZ OF 1318 FIGE_2_fases E-I 0.51 4.90 3.01 0.40 561 4.70 M.BENZ OF 1318 FIGE_2_fases E-I 0.50 5.01 2.80 0.35 568 4.64 M.BENZ OF 1318 FIGE_2_fases E-I 0.33 6.07 1.93 0.27 570 4.64 M.BENZ OF 1318 FIGE_2_fases E-I 0.34 6.04 1.92 0.24 570 4.64 M.BENZ OH 1420 FIGE_2_fases E-II 0.30 4.96 2.08 0.42 757 3.50 M.BENZ OH1420 FIGE_2_fases E-II 0.64 4.86 1.49 0.22 512 5.16 M.BENZ OH1420 FIGE_2_fases E-II 0.67 4.66 1.38 0.21 499 5.29

VOLVO B7 FIGE_2_fases E-III -0.01 4.05 0.17 0.02 496 5.37 VOLVO B7 FIGE_2_fases E-III -0.01 3.93 0.18 0.02 490 5.43

VOLVO B7 MARCO POLO FIGE_2_fases E-III 0.04 5.91 4.70 0.68 708 3.72 VOLVO B7 MARCO POLO FIGE_2_fases E-III 0.04 5.80 4.65 0.62 718 3.67

VOLVO B9 FIGE_2_fases E-III 0.19 5.70 4.67 0.37 784 3.36 VOLVO B9 FIGE_2_fases E-III 0.19 5.64 4.25 0.42 779 3.39

VOLVO B9 CAIO FIGE_2_fases E-III 0.21 6.71 4.32 0.34 821 3.21 VOLVO B9 CAIO FIGE_2_fases E-III 0.22 6.96 3.79 0.27 810 3.26

De las tablas anteriores se obtienen la tabla 4.9 y 4.10, donde se agrupan las emisiones según norma de emisión.



Tabla 3.9: Detalle emisiones por categoría Buses Ciclo Santiago


NOX [g/km]

CO [g/km]

MP [g/km]

CO2 [g/km]

E-I 0.73 8.48 7.36 0.97 981 E-II S/I S/I S/I S/I S/I E-III-B7 0.08 11.64 6.54 0.83 1474 E-III-B9 0.29 12.79 13.26 0.81 1597 E-III-B7-Filtro 0.00 8.11 0.31 0.05 1019

Tabla 3.10: Detalle emisiones por categoría Buses Ciclo FIGE-2-fases


NOX [g/km]

CO [g/km]

MP [g/km]

CO2 [g/km]

E-I 0.42 5.50 2.42 0.32 567 E-II 0.54 4.83 1.65 0.28 589 E-III-B7 0.04 5.86 4.68 0.65 713 E-III-B9 0.20 6.25 4.26 0.35 799 E-III-B7-Filtro 0.00 3.99 0.18 0.02 493

En el siguiente grafico se presentan las emisiones gráficamente.

0.7

7.4

1.0

9.8

0.1

11.6

6.5

0.8

14.7

0.3

12.813.3

0.8

16.0

0.0

8.1

0.3 0.0

10.2

8.5

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18


Emis

ione

s [g

/km

]

E-IE-IIE-III-B7E-III-B9E-III-B7-Filtro

Figura 3.4. Resultados de emisiones para Buses con Ciclos Santiago



0.4

2.4

0.3

5.7

0.5

4.8

1.7

0.3

5.9

0.0

5.9

4.7

0.6

7.1

0.2

6.3

4.3

0.4

8.0

0.0

4.0

0.2 0.0

4.95.5

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18


Emis

ione

s [g

/km

]

E-IE-IIE-III-B7E-III-B9E-III-B7-Filtro

Figura 3.5. Resultados de emisiones para Buses con Ciclo FIGE-2-fases

3.2 Resultados estudio GEF A continuación se entregan resultados generados en el estudio GEF “Desarrollo de Pruebas de Campo para la Evaluación Comparada de Tecnologías de Buses para Santiago”, realizado por la Universidad de Chile en el año 2006. Estos resultados servirán como complemento al presente estudio ya que la metodología de medición es similar entre ambos estudios y permitirán ampliar la base de datos general. En el estudio antes citado, se efectuaron 3 campañas de medición de emisiones de contaminantes en 8 buses que representan las tecnologías disponibles en el transporte público de la Región Metropolitana, mediante dinamómetro de chasis, comparando tecnologías Euro I, Euro II y Euro III, con y sin filtro de partículas, bajo los mismos ciclos de conducción del presente estudio. Las distintas campañas buscaban reflejar la evolución en el tiempo del comportamiento de los buses frente al desgaste producto del uso de ellos. Los resultados presentados a continuación corresponden a un promedio entre la campaña 2 y 3 del estudio GEF. Los resultados se presentan en gramos kilómetro para las 8 tecnologías existentes en Transantiago, bajo los ciclos Santiago y FIGE-2-fases. La denominación E-I, E-II y E-III denomina las tecnologías Euro I, Euro II y Euro II, respectivamente. Para el caso sin filtro sólo se menciona la Norma Euro



correspondiente, en tanto que se incorpora el texto “FILTRO”, cuando los resultados corresponden a buses con filtro de partículas. Adicionalmente, cuando un bus corresponde a tecnología Transantiago, se incorpora las letras B7 y B9, que corresponden a buses a buses rígidos de 12 metros y articulados de 18 metros, respectivamente.

Tabla 3.11: Detalle emisiones por categoría para buses en el estudio GEF

CO HC NOX MP10 CO2 Categ. Santiago FIGE-1-2 Santiago FIGE-1-2 Santiago FIGE-1-2 Santiago FIGE-1-2 Santiago FIGE-1-2

E-I 3.86 1.44 0.73 0.48 11.85 7.19 0.64 0.14 1000 528 E-II 1.8 1.16 0.53 0.47 8.49 6.34 0.2 0.07 1075 722

E-III 1.86 0.77 0.37 0.17 6.47 3.6 1.03 0.35 980 538 E-III-B7 4.68 3.27 0.07 0.04 11.8 6.01 0.5 0.19 1664 752 E-III-B9 14.94 4.5 0.24 0.19 12.13 6.05 0.87 0.36 1759 849

E-II-Filtro 0.36 0.18 0.04 0 9.57 5.99 0.03 0.01 1287 712 E-III-B7-Filtro 0.32 0.13 0 0.01 10.2 5.13 0.05 0.01 1314 623 E-III-B9-Filtro 0.6 0.26 0 0 12.34 6.02 0.09 0.03 1666 794

A continuación se presentan los resultados anteriores gráficamente.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

HC NOX CO MP10 CO2/100

Emis

ione

s [g

/km

]

E-IE-IIE-IIIE-III-B7E-III-B9E-II-FiltroE-III-B7-FiltroE-III-B9-Filtro

Figura 3.6. Resultados de emisiones para Buses con Ciclos Santiago



0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

HC NOX CO MP10 CO2/100

Emis

ione

s [g

/km

]

E-IE-IIE-IIIE-III-B7E-III-B9E-II-FiltroE-III-B7-FiltroE-III-B9-Filtro

Figura 3.7. Resultados de emisiones para Buses con Ciclo FIGE-2-fases estudio GEF



4 FACTORES DE EMISION PROPUESTOS A partir de los resultados experimentales obtenidos en las mediciones de laboratorio con dinamómetro de chasis y distintos ciclos de conducción, se generan factores de emisión de CO, HC, NO, CO2 y MP10, para las diversas categorías vehiculares bajo estudio. Como se indica en el capítulo 2 sección 2.3, todos los ciclos de conducción utilizados en el presente estudio están compuestos de dos fases, la primera con velocidad media menor que la segunda, y ambas con 600 segundos de duración, quedando el ciclo completo como la suma de sus fases. Esto permite separar los resultados de emisión de gases y material particulado en tres casos distintos, cada uno de ellos asociado a una velocidad media diferente. En orden ascendente estos corresponden a Fase 1, Ciclo Completo y Fase 2. Los valores de velocidad media para cada fase y la combinación de ambas, para cada uno de los ciclos de conducción utilizados en este estudio, se indican en la tabla siguiente.

Tabla 4.1: Velocidades medias por ciclo de conducción y sus fases

Categoría vehicular Nombre del ciclo Fase 1

[km/h] Ciclo [km/h]

Fase 2 [km/h]

CCAMLIV 20.28 28.00 40.71 CCAMMED 17.82 25.06 38.53 Camiones CCAMPES 20,68 29.32 37.96

CTSAL 14.51 22.54 30.55 CTST-1 13.52 20.11 26.65 Buses CTST-2 13.21 20.37 27.49

Para cada velocidad media indicada en la tabla anterior existe un valor de emisión asociado, para cada uno de los vehículos y compuestos analizados. Los resultados individuales por vehículo se reportan en las secciones siguientes, de camiones y buses respectivamente.

4.1 Factores de emisión para camiones Esta sección presenta los resultados de emisión en gramos/kilómetro para camiones livianos, medianos y pesados; separados individualmente (Camión 1, Camión 2, Camión 3), reunidos según su norma de emisión (S/N, E-I, E-II, E-III), agrupados por compuesto (CO, CO2, HC, NOx, MP), y con sus valores promedio asociados.



Tabla 4.2: Resultados de emisión por fase para camiones livianos Ciclo CCAMLIV Vel Med Camión 1 Camión 2 Camión 3 Promedio

Cont Norma Fase [km/h] [g/km] [g/km] [g/km] [g/km] FASE1 20,28 3,12 3,12 PROM 28,00 2,20 2,20 S/N FASE2 40,71 1,84 1,84 FASE1 20,28 1,62 1,62 PROM 28,00 0,93 0,93 E-I FASE2 40,71 0,66 0,66 FASE1 20,28 2,10 0,71 0,52 1,11 PROM 28,00 1,15 0,26 0,21 0,54 E-II FASE2 40,71 0,77 0,09 0,08 0,31 FASE1 20,28 0,62 0,78 0,74 0,72 PROM 28,00 0,23 0,39 0,34 0,32

CO

E-III FASE2 40,71 0,07 0,23 0,18 0,16 FASE1 20,28 416,44 416,44 PROM 28,00 324,95 324,95 S/N FASE2 40,71 288,95 288,95 FASE1 20,28 286,25 286,25 PROM 28,00 239,21 239,21 E-I FASE2 40,71 220,54 220,54 FASE1 20,28 353,94 297,50 319,42 323,62 PROM 28,00 276,73 254,24 270,04 267,00 E-II FASE2 40,71 246,02 237,09 250,57 244,56 FASE1 20,28 330,85 313,38 333,78 326,00 PROM 28,00 285,92 255,74 273,93 271,86

CO2


HC


NOx


MP

E-III FASE2 40,71 0,05 0,06 0,04 0,05

S/N: vehículo convencional, sin norma de emisión



Tabla 4.3: Resultados de emisión por fase para camiones medianos Ciclo CCAMMED Vel Med Camión 1 Camión 2 Camión 3 Promedio

Cont Norma Fase [km/h] [g/km] [g/km] [g/km] [g/km] FASE1 17,82 3,40 5,28 4,34 PROM 25,06 2,17 5,61 3,89 S/N FASE2 38,54 1,70 5,73 3,72 FASE1 17,82 5,52 2,80 4,16 PROM 25,06 3,88 1,70 2,79 E-I FASE2 38,54 3,26 1,28 2,27 FASE1 17,82 2,48 2,48 PROM 25,06 1,49 1,49 E-II FASE2 38,54 1,12 1,12 FASE1 17,82 2,03 2,03 PROM 25,06 1,18 1,18

CO

E-III FASE2 38,54 0,85 0,85 FASE1 17,82 423,03 610,41 516,72 PROM 25,06 338,16 497,01 417,58 S/N FASE2 38,54 306,05 454,30 380,18 FASE1 17,82 577,28 425,38 501,33 PROM 25,06 476,28 345,44 410,86 E-I FASE2 38,54 438,07 315,08 376,57 FASE1 17,82 570,95 570,95 PROM 25,06 471,04 471,04 E-II FASE2 38,54 432,93 432,93 FASE1 17,82 601,95 601,95 PROM 25,06 485,70 485,70

CO2


HC


NOx


MP

E-III FASE2 38,54 0,15 0,15




Entre los resultados de camiones pesados no se reportan valores para vehículos EURO 1 (E-I), debido a que no fue posible obtener mediciones válidas entre los escasos ensayos realizados.

Tabla 4.4: Resultados de emisión por fase para camiones pesados Ciclo CCAMPES Vel Med Camión 1 Camión 2 Camión 3 Promedio

Cont Norma Fase [km/h] [g/km] [g/km] [g/km] [g/km] FASE1 20,68 9,44 6,34 7,89 PROM 29,32 7,29 4,49 5,89 S/N FASE2 37,96 6,43 3,76 5,10 FASE1 20,68 9,76 4,12 1,69 6,33 PROM 29,32 6,71 2,83 1,11 4,34 E-II FASE2 37,96 5,49 2,32 0,88 3,55 FASE1 20,68 1,85 5,18 2,57 3,47 PROM 29,32 1,24 6,82 1,83 3,70

CO

E-III FASE2 37,96 1,00 7,47 1,53 3,80 FASE1 20,68 1334,89 1225,44 1280,17 PROM 29,32 1088,40 920,52 1004,46 S/N FASE2 37,96 989,68 800,01 894,84 FASE1 20,68 909,31 888,70 709,74 854,26 PROM 29,32 744,99 736,50 504,02 682,63 E-II FASE2 37,96 679,32 676,57 423,13 614,59 FASE1 20,68 1161,79 1337,19 1410,36 1331,38 PROM 29,32 904,76 1002,35 1054,29 1003,61

CO2


HC


NOx

E-III FASE2 37,96 10,62 5,91 7,32 7,41 FASE1 20,68 1,56 1,35 1,46 PROM 29,32 1,27 1,03 1,15 S/N FASE2 37,96 1,15 0,90 1,02 FASE1 20,68 2,26 0,71 0,22 1,36 PROM 29,32 1,75 0,58 0,20 1,07 E-II FASE2 37,96 1,55 0,53 0,19 0,96 FASE1 20,68 0,59 0,20 0,40 PROM 29,32 0,41 0,18 0,29

MP

E-III FASE2 37,96 0,34 0,16 0,25




4.2 Factores de emisión para buses Los valores obtenidos para buses provienen de un bus alimentador Tipo M con norma de emisión EURO 1 medido con el ciclo CTSAL, un bus con estándar Transantiago de chasis rígido Tipo B2 que fue medido según el ciclo CTST-2, y dos buses articulados Tipo C2 medidos con el ciclo CTST-1.

Tabla 4.5: Resultados de emisión por fase para camiones pesados

Vel. Med. CTST-1 CTST-2 CTSAL

Cont. Norma Fase [km/h] [g/km] [g/km] [g/km]

Promedio

FASE1 15 8,45 8,45 PROM 20 7,36 7,36 E-I FASE2 30 6,92 6,92 FASE1 15 20,65 4,75 12,70 PROM 20 13,26 3,43 8,34

CO

E-III FASE2 30 10,06 2,79 6,43 FASE1 15 1,04 1,04 PROM 20 0,73 0,73 E-I FASE2 30 0,60 0,60 FASE1 15 0,38 0,03 0,20 PROM 20 0,29 0,03 0,16

HC


NOX


MP

E-III FASE2 30 0,69 0,41 0,55



4.3 Comparación de resultados experimentales vs. COPERT III El modelo europeo COPERT III propone factores de emisión para una amplia gama de categorías vehiculares, los cuales se expresan en función de la velocidad media de recorrido. Para una determinada categoría vehicular, se proponen diferentes curvas según la norma de emisión correspondiente (tecnología convencional y EURO1-EURO5). Las curvas de emisión reportadas en COPERT III han sido adaptadas al modelo de cálculo de emisiones de la Región Metropolitana de Santiago, sirviendo de base al inventario de emisiones de fuentes móviles. Estos valores han sido contrastados con los resultados experimentales obtenidos en el presente estudio, para camiones y buses. En general, se observa que los resultados experimentales de camiones provenientes del laboratorio de emisiones son inferiores que los factores de emisión propuestos por el modelo COPERT III, mientras que en buses la tendencia es opuesta. Esta afirmación, sin embargo, es variable según el tipo de vehículo y el contaminante, como se observa en la tabla siguiente, donde se indica el factor por el que habría que multiplicar el valor COPERT III para ajustarlo a los resultados obtenidos experimentalmente. En el caso de camiones livianos se presenta la tendencia general, donde los resultados de laboratorio para CO, HC y NOx son siempre menores que la referencia europea, siendo los hidrocarburos donde existe mayor variación. En material particulado se aprecian resultados mayores o iguales que COPERT III en los vehículos más antiguos (S/N, E-I), y menores para los más nuevos (E-II, E-III). Los camiones de peso mediano muestran resultados experimentales iguales o superiores que COPERT III solamente para CO, mientras que el resto de los contaminantes (HC, NOx y MP) son inferiores y en torno al 50% de la referencia. Los camiones pesados muestran la tendencia inversa, es decir que se aprecian valores de laboratorio mayores que los factores de emisión recomendados por el modelo europeo. Esto ocurre para CO, NOx y MP, mientras que para HC ambos resultados son similares en los casos de vehículos convencionales sin norma, e inferiores en los camiones más nuevos (laboratorio vs. COPERT III). En buses existen diferencias importantes, siendo los valores experimentales mayores que COPERT III en CO y MP. Esta tendencia también se aplica a NOx, con la excepción de los buses más antiguos (Tipo M, E-I), donde ambos valores son iguales. Distinto es el caso de HC, donde los resultados de laboratorio son claramente menores que COPERT para todos los buses.



Tabla 4.6: Fracción COPERT/LABORATORIO para factores de emisión

Categoría Cont. CONV (S/N)

TIPO1 (E-I)

TIPO2 (E-II)

TIPO3 (E-III)

Total general

CO 0,70 0,60 0,50 0,40 0,55

HC 0,50 0,20 0,20 0,10 0,25

NOx 0,50 0,30 0,70 0,50 0,50 CAMION LIVIANO

PM 1,50 1,00 0,50 0,50 0,87

CO 1,00 1,50 1,05 1,20 1,19

HC 0,60 0,50 0,30 0,30 0,43

NOx 0,25 0,45 0,65 0,90 0,56 CAMION

MEDIANO

PM 0,60 0,45 0,60 0,70 0,59

CO 1,75 S/I 2,50 1,40 1,88

HC 1,00 S/I 0,60 0,80 0,80

NOx 1,80 S/I 2,40 3,20 2,47 CAMION PESADO

PM 1,20 S/I 1,40 1,80 1,47

CO S/I 3,40 S/I S/I 3,40

HC S/I 0,60 S/I S/I 0,60

NOx S/I 1,00 S/I S/I 1,00 BUS

TIPO M

PM S/I 1,80 S/I S/I 1,80

CO S/I S/I S/I 5,20 5,20

HC S/I S/I S/I 0,10 0,10

NOx S/I S/I S/I 2,80 2,80 BUS

TIPO B2

PM S/I S/I S/I 5,80 5,80

CO S/I S/I S/I 10,00 10,00

HC S/I S/I S/I 0,35 0,35

NOx S/I S/I S/I 3,00 3,00 BUS

TIPO C2

PM S/I S/I S/I 5,00 5,00

S/I: sin información disponible Las grandes diferencias observadas en el caso de buses articulados tipo C2 se deben fundamentalmente a que los valores COPERT utilizados para buses EURO 3 no consideran el tamaño o potencia del motor, correspondiendo en general a buses de 80 pasajeros y no de 160 pasajeros. Un motor de mayor potencia y cilindrada tiene mayores emisiones, pero el bus que lo utiliza tiene mayor capacidad de pasajeros, por lo que el aumento en emisiones debiese contrarrestarse por menores frecuencias en su servicio. También destacan los bajos valores de HC obtenidos en laboratorio, comparados con COPERT, en particular los camiones livianos y medianos así como los buses. Estos compuestos son muy sensibles a las condiciones de muestreo durante el



transporte desde el tubo de escape a los equipos analizadores, lo que podría influir en la comparación. Un promedio general de todos los contaminantes y tipos de vehículo incluidos en la tabla anterior indica que los resultados experimentales para camiones generados en el presente estudio son 10% menores que aquellos reportados por el modelo COPERT III. El mismo cálculo para el caso de los buses indica que los valores experimentales son 3,25 veces más altos que el modelo utilizado como referencia. Lo anterior indica que, en general, el inventario de emisiones de la Región Metropolitana estaría sobreestimando los factores de emisión de camiones y subestimando los de buses. Sin embargo, la muestra experimental que sustenta este argumento es muy pequeña, especialmente en el caso de buses, por lo que se hace recomendable aumentar el número de vehículos sometidos a ensayos de emisión. A continuación se presentan los resultados experimentales y las curvas COPERT III, además de una propuesta basada en ambos métodos, manteniendo la forma de la curva de emisión sugerida por COPERT, ajustándola a los valores medidos en laboratorio.

4.3.1 Camiones livianos Los resultados detallados se presentan a continuación agrupados por contaminante.

0

2

4

6

8

10

12

14

0 10 20 30 40 50 60

Velocidad Media (km/hr)

Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

PROM

AJUSTE

(a) Convencionales

0

1

2

3

4

5

6

7

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

PROM

AJUSTE

(b) Tipo 1

0

1

2

3

4

5

6

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

CAM3

PROM

AJUSTE

(c) Tipo 2

0

1

1

2

2

3

3

4

4

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

CAM3

PROM

AJUSTE

(d) Tipo 3

Figura 4.1. Camiones livianos, resultados de CO



En general, los valores experimentales de CO siguen la misma tendencia de la curva COPERT, pero son consistentemente menores que estos últimos. En promedio, la reducción de la línea continua a la segmentada es de 45%.

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

PROM

AJUSTE

(a) Convencionales

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

PROM

AJUSTE

(b) Tipo 1

0

1

2

3

4

5

6

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

CAM3

PROM

AJUSTE

(c) Tipo 2

0

1

1

2

2

3

3

4

4

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

CAM3

PROM

AJUSTE

(d) Tipo 3

Figura 4.2. Camiones livianos, resultados de HC Los valores experimentales de HC son todos más bajos que la curva COPERT, en promedio se observa un 75% de reducción entre ambas líneas.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

PROM

AJUSTE

(a) Convencionales

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

PROM

AJUSTE

(b) Tipo 1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

CAM3

PROM

AJUSTE

(c) Tipo 2

0

1

2

3

4

5

6

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

CAM3

AJUSTE

Serie1

(d) Tipo 3

Figura 4.3. Camiones livianos, resultados de NOx



Las emisiones de NOx medidas en el laboratorio 3CV siguen la misma tendencia del modelo europeo, pero en promedio son un 50% más bajas. En los casos (c) y (d) se observa baja dispersión entre los 3 camiones ensayados en cada tipo tecnológico.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

PROM

AJUSTE

(a) Convencionales

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

PROM

AJUSTE

(b) Tipo 1

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

CAM3

PROM

AJUSTE

(c) Tipo 2

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

CAM3

PROM

AJUSTE

(d) Tipo 3

Figura 4.4. Camiones livianos, resultados de MP El material particulado muestra resultados más variados que los observados en gases en esta categoría. El único camión liviano convencional ensayado generó valores experimentales 1,5 veces más altos que el modelo COPERT. El vehículo Tipo 1 arrojó resultados similares, por lo que no se propone ajuste a la curva original. Las categorías Tipos 2 y 3 cuentan con 3 camiones cada una, y sus resultados en dinamómetro son 50% inferiores que el modelo europeo.

4.3.2 Camiones medianos Los resultados para esta categoría se presentan gráficamente a continuación, agrupados por contaminante. Al igual que los otros casos, la línea continua representa la curva propuesta por COPERT y actualmente utilizada en el cálculo de inventarios de emisión de fuentes móviles en la Región Metropolitana de Santiago. La línea segmentada corresponde al eventual ajuste que debiese realizarse para mantener la tendencia original de COPERT en función de la velocidad media, pero acomodándose al promedio de los valores experimentales obtenidos en el laboratorio



de emisiones 3CV. Se utiliza una velocidad media de 30 km/h para proponer el ajuste.

0

2

4

6

8

10

12

14

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

PROM

AJUSTE

(a) Convencionales

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

PROM

AJUSTE

(b) Tipo 1

0

1

2

3

4

5

6

7

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

PROM

AJUSTE

(c) Tipo 2

0

1

2

3

4

5

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

PROM

AJUSTE

(d) Tipo 3

Figura 4.5. Camiones medianos, resultados de CO Los resultados de CO son muy similares entre ambos métodos. Los camiones Tipo 1 y Tipo 2 son prácticamente idénticos a la curva de referencia. Los dos camiones convencionales tuvieron resultados distintos a COPERT, pero su promedio es similar. En el caso de los camiones medianos Tipo1 se observa un 20% de aumento en los datos experimentales, pero la tendencia con la velocidad media es prácticamente idéntica a la propuesta por COPERT para los dos camiones de esa categoría.

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

PROM

AJUSTE

(a) Convencionales

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

PROM

AJUSTE

(b) Tipo 1



0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

PROM

AJUSTE

(c) Tipo 2

0

1

2

3

4

5

6

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

PROM

AJUSTE

(d) Tipo 3

Figura 4.6. Camiones medianos, resultados de HC Todos los resultados experimentales de HC son más bajos que la curva utilizada como referencia. El promedio de la diferencia es de 57% menor emisión.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

PROM

AJUSTE

(a) Convencionales

0

5

10

15

20

25

30

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

PROM

AJUSTE

(b) Tipo 1

0

2

4

6

8

10

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14

16

18

20

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

PROM

AJUSTE

(c) Tipo 2

0

2

4

6

8

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12

14

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

PROM

AJUSTE

(d) Tipo 3 Figura 4.7. Camiones medianos, resultados de NOx

Los óxidos de nitrógeno también manifiestan una reducción al comparar COPERT con las mediciones locales, presentándose la mayor diferencia en los camiones medianos convencionales. Esta diferencia disminuye a medida que las tecnologías mejoran.



0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

PROM

AJUSTE

(a) Convencionales

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

PROM

AJUSTE

(b) Tipo 1

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

PROM

AJUSTE

(c) Tipo 2

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

PROM

AJUSTE

(d) Tipo 3

Figura 4.8. Camiones medianos, resultados de MP En general, los valores de material particulado obtenidos en el dinamómetro no siguen la tendencia indicada en la curva COPERT con la velocidad media. En lugar de disminuir el material particulado a medida que aumenta la velocidad media de recorrido, los resultados experimentales se mantienen relativamente constantes, o incluso presentan una tendencia inversa.

4.3.3 Camiones pesados Los resultados detallados para la categoría pesados se presentan a continuación agrupados por contaminante. No hubo resultados válidos para los camiones Tipo 1 ó EURO 1, por lo que no se presenta gráfico para esta categoría.



0

5

10

15

20

25

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

PROM

AJUSTE

(a) Convencionales

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

CAM3

PROM

AJUSTE

(b) Tipo 2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

CAM3

PROM

AJUSTE

(c) Tipo 3

Figura 4.9. Camiones pesados, resultados de CO La tendencia de CO es opuesta a la observada en las categorías livianos y medianos. En este caso los resultados experimentales superan las curvas propuestas en el modelo COPERT, aunque las tendencias con la velocidad media se mantienen similares entre ambos métodos. En el caso de los camiones Tipo 3 se indica en el gráfico un camión (CAM2) que no fue considerado en la construcción de la curva ajustada ya que los resultados de este vehículo fueron muy elevados y no muestran la misma tendencia que los otros dos (CAM1 y CAM3).

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

PROM

AJUSTE

(a) Convencionales



0

1

2

3

4

5

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

CAM3

PROM

AJUSTE

(b) Tipo 2

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

CAM3

PROM

AJUSTE

(c) Tipo 3

Figura 4.10. Camiones pesados, resultados de HC Los valores experimentales de HC son similares o inferiores que los indicados en línea continua, con reducciones de 40% y 20% en los camiones Tipo 2 y Tipo 3, respectivamente.

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

PROM

AJUSTE

(a) Convencionales

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

CAM3

PROM

AJUSTE

(b) Tipo 2

0

5

10

15

20

25

30

35

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

CAM3

PROM

AJUSTE

(c) Tipo 3

Figura 4.11. Camiones pesados, resultados de NOx NOx presenta resultados empíricos 2,47 veces superiores en promedio que los datos modelados por COPERT III.



0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

PROM

AJUSTE

(a) Convencionales

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

CAM3

PROM

AJUSTE

(b) Tipo 2

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

0 10 20 30 40 50 60


Emis

ión

(g/k

m)

COPERT

CAM1

CAM2

PROM

AJUSTE

(c) Tipo 3

Figura 4.12. Camiones pesados, resultados de MP Material particulado también es mayor para los valores obtenidos sobre dinamómetro de chasis, con un promedio de 1,47 veces sobre COPERT. Se descarta un resultado del grupo denominado Tipo 2 (CAM1) ya que los resultados son demasiado altos (este camión también mostró altos valores para HC y CO).



5 CONCLUSIONES Se midieron 46 vehículos pesados de carga y pasajeros (camiones y buses), que representan 15 categorías de emisión diferentes, lo cual genera información para 4 contaminantes atmosféricos (CO, HC, NOx y MP10). Cada vehículo fue medido mientras seguía un ciclo representativo de las condiciones reales de operación urbana de su categoría, montado en un dinamómetro de chasis equipado con sistemas de análisis de gases y material particulado. Los resultados se procesaron separando cada ciclo en dos fases, con el objeto de evaluar la variación de las emisiones con la velocidad media de recorrido. Los resultados fueron comparados con las curvas obtenidas del modelo europeo COPERT III, que sirven de base para el cálculo de los inventarios de emisión de fuentes móviles en la Región Metropolitana de Santiago. Los resultados experimentales muestran que los camiones livianos y medianos muestran, en general, menores valores de emisión en función de la velocidad media que las curvas provenientes del modelo COPERT III. En el caso de camiones pesados, la comparación indica mayores valores experimentales que aquellos indicados en el modelo referencial, con la excepción de HC, que sigue mostrando resultados menores. Los buses muestran resultados de laboratorio mayores que las curvas COPERT, a excepción de los hidrocarburos, que son menores. La tabla 4.6 muestra las diferencias entre los datos experimentales y el modelo utilizado en el inventario actual para todas las categorías y contaminantes incluidos en el presente estudio. Lo anterior podría indicar que el actual inventario de emisiones de fuentes móviles podría estar sobreestimando la responsabilidad de los camiones livianos y medianos en las emisiones totales, y subestimando en el caso de camiones pesados y buses. Los resultados experimentales contienen entre uno y tres vehículos por cada grupo tecnológico. Es importante ampliar el número de buses y camiones para dar mayor robustez al análisis de los datos. Sería deseable contar con, al menos, cinco vehículos válidamente medidos para cada categoría incluida en el análisis. Los resultados generados en el presente estudio pueden ser complementados con otros estudios similares, con el objeto de aumentar la base de datos disponible y ofrecer mejores resultados, estadísticamente respaldados. Una base de datos de esta naturaleza debiese ser actualizada permanentemente, debido al carácter dinámico del parque vehicular, y la gran responsabilidad del sector en las emisiones de la ciudad.



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ESTUDIO: ACTUALIZACIÓN DE FACTORES DE EMISIÓN PARA … · Tabla 4.6: Fracción COPERT/LABORATORIO para factores de emisión.....44. ACTUALIZACIÓN DE FACTORES DE EMISIÓN PARA BUSES