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INFORME FINAL
LICITACIÓN N°608897-14-LE11
―ESTUDIO CAMPAÑA DE MEDICIONES COMO APOYO A LA FUTURA NORMA DE
EMISIÓN DE RUIDO, PARA VEHÍCULOS LIVIANOS, MEDIANOS Y MOTOCICLETAS‖
SECCIÓN DE CONTROL DE RUIDO AMBIENTAL DEPTO. ASUNTOS ATMOSFÉRICOS DIVISIÓN DE POLÍTICA Y REGULACIÓN AMBIENTAL MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE
Santiago, 7 de julio de 2011
Acústica, Control de Ruido y Vibraciones Italia 01133, La Cisterna, Santiago | (56-2) 985 10 88
[email protected] www.contadorycampos.cl
INFORME FINAL
Licitación Nº 608897-14-LE11 “Estudio Campaña de mediciones como apoyo a la futura norma de emisión de ruido, para vehículos livianos, medianos y motocicletas”
SECCIÓN DE CONTROL DE RUIDO AMBIENTAL, DEPTO. ASUNTOS ATMOSFÉRICOS DIVISIÓN DE POLÍTICA Y REGULACIÓN AMBIENTAL, MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE.
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TABLA DE CONTENIDO
1 Introducción _______________________________________________________ 4
2 Antecedentes ______________________________________________________ 6
2.1 Propuesta de trabajo _____________________________________________ 6
2.2 Equipo de trabajo ________________________________________________ 7
2.3 Antecedentes normativos _________________________________________ 7
Norma internacional ISO 5130:1982 _____________________________________ 7
Decreto Supremo N° 129/2002 del MINTRATEL___________________________ 11
2.4 Elección de modelos a ensayar ____________________________________ 14
3 Metodología ______________________________________________________ 16
3.1 Instrumental ___________________________________________________ 16
3.2 Procedimientos de medición ______________________________________ 18
Según ISO 5130:1982 _______________________________________________ 18
Según D.S.N°129/02 MINTRATEL _____________________________________ 18
Diferencias entre ambos métodos de ensayo _____________________________ 19
Medición de RPM___________________________________________________ 22
Requisitos de Espacio _______________________________________________ 23
Requisitos de Ruido de Fondo_________________________________________ 26
Mediciones de Ruido de Fondo en PRT _________________________________ 26
3.3 Simulación de campo sonoro en PRT _______________________________ 28
4 Análisis de Resultados _____________________________________________ 30
4.1 Diferenciales ensayos estacionarios según ISO 5130:1982 y D.S. N°129/02 _ 30
4.2 Simulación de campo sonoro en PRT _______________________________ 39
Escenario actual ___________________________________________________ 39
Medida de control propuesta __________________________________________ 41
Escenario mitigado _________________________________________________ 43
4.3 Ruido de Fondo en PRT _________________________________________ 45
5 Conclusiones _____________________________________________________ 50
6 Bibliografía _______________________________________________________ 53
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7 Anexo 1 — Fotografías de ensayo estacionario _________________________ 54
8 Anexo 2 — Resultados de mediciones por categoría ____________________ 57
9 Anexo 3 — Análisis estadístico de mediciones _________________________ 66
9.1 Vehículos livianos y medianos: ____________________________________ 67
Histogramas ensayo ISO 5130:1982 3/4 RPM máxima – Vehículos Livianos y
Medianos: ________________________________________________________ 67
9.2 Motocicletas ___________________________________________________ 73
Análisis estadístico ISO 5130:1982, ensayo a 1/2 RPM máx.: ________________ 73
Análisis estadístico ISO 5130:1982, ensayo a 3/4 RPM máx.: ________________ 75
Análisis estadístico D.S. N°129/02, ensayo a RPM máx.: ____________________ 77
10 Anexo 4 — Procesamiento de señal de audio a RPM ____________________ 79
11 Anexo 5 — Modelación acústica de PRT _______________________________ 85
11.1 Antecedentes __________________________________________________ 85
11.2 Geometría de Plantas ___________________________________________ 85
Planta PRT Macul __________________________________________________ 86
Planta PRT Ñuñoa __________________________________________________ 89
11.3 Reverberación local de PRT ______________________________________ 92
11.4 Análisis y simulación de reflexiones acústicas ________________________ 93
12 Anexo 6 - Recomendaciones de Instrumental de medición _______________ 95
12.1 Requisitos de Instrumental _______________________________________ 95
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1 Introducción
El presente informe entrega los resultados correspondientes al Estudio ―Campaña de
mediciones como apoyo a la futura norma de emisión de ruido, para vehículos livianos,
medianos y motocicletas‖, proceso iniciado en el año 2008 y cuyo anteproyecto fue
sometido a consulta pública entre el 17 de enero y el 8 de abril de 2011.
Una de las mayores dificultades que existe hoy en día respecto del control y fiscalización
del ruido ambiental es que el ruido producido por el tránsito vehicular, es el mayor
responsable del ruido ambiental en nuestras ciudades. En Chile sólo existe una normativa
ambiental que regula el ruido emitido por fuentes móviles, el Decreto Supremo N°129/02
del Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones1 – Norma de Emisión de Ruido para
Buses de Locomoción Colectiva Urbana y Rural, mientras que los vehículos livianos,
medianos y las motocicletas aún no están regulados desde el punto de vista ruido.
Con respecto a los vehículos livianos y medianos, nuestro país no puede controlar
actualmente si los estándares internacionales se cumplen por los vehículos que ingresan
al país, y tampoco cómo se comportan con su uso en el tiempo. Por esto, tales
normativas deberían ser controlables en plantas de revisión técnica, usando el estándar
de ingreso como patrón para el propio vehículo.
Otro punto relevante es la implementación de los ensayos de medición en las actuales
plantas de revisión técnica, ya que estos ensayos establecen requerimientos de
instrumental y espacio. Por otro lado, en el D.S. N°129/02 MINTRATEL se estableció un
método para los ensayos estacionarios y dinámicos, lo cual también es deseable evaluar.
El objetivo fundamental del presente estudio es evaluar, mediante mediciones, el
cumplimiento de la futura norma de emisión para los vehículos livianos, medianos y
motocicletas que están ingresando actualmente al parque vehicular del país. Los
objetivos específicos son:
Conocer el diferencial (en dBA) de cumplir con los requisitos de la metodología de
ensayo estacionario que aparece en la ISO 5130:1982, versus la simplificación de
procedimiento que aparece en el D.S.N°129/02 MINTRATEL.
Conocer el diferencial (en dBA) de cumplir ó no con los requisitos de las dimensiones espaciales para el ensayo estacionario.
Conocer el grado de cumplimiento de la futura norma, de acuerdo a los límites máximos permisibles establecidos en el anteproyecto.
1 Decreto Supremo N°129/02 del Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones Subsecretaria de Transportes –
Subsecretaria de transportes establece norma de emisión de ruidos para buses de locomoción colectiva urbana y rural.
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Las actividades efectuadas durante el presente estudio, son las siguientes:
1) Mediciones por fuente, considerando dos metodologías de ensayo estacionario: la
de la norma ISO 5130:19822, y la de la norma chilena D.S.N°129/02 MINTRATEL.
2) Realizar mediciones por fuente, para evaluar el requerimiento espacial de 3m del
ensayo estacionario.
3) Realizar un análisis estadístico de las dos actividades anteriores.
4) Establecer el grado de cumplimiento de la futura norma de acuerdo a los límites
máximos permisibles de ruido establecidos en el anteproyecto, en relación a las
mediciones realizadas.
El universo de fuentes medidas durante este estudio, contempla un total de 122
unidades, los cuales corresponden a:
79 vehículos livianos
23 vehículos medianos
20 motocicletas
Agradecimientos
Como equipo consultor, queremos agradecer sinceramente el amplio apoyo y excelente
disposición de quienes hicieron posible la ejecución de este estudio:
Constanza Mujica (ANIM), Gustavo Castellanos (ANAC), Daniel Nunes (ANAC), Gustavo
Donoso (Derco), Eduardo Palma (Honda), Cristián Romanini (Imoto), Roberto Grez (UM),
Hugo Norambuena (Ebuyin), Claudio Reyes (Ebuyin), William Whitle (Yamaimport), Pedro
Castro (Hyundai), Guillermo Erdmann (Citröen), Jorge Rojas (Chery), Felipe Perello
(Ssangyong), Nuncio Lama (GM), Felipe Alvarado (GM), Matías Velasco (Audi), Tomás
Osorio (Audi), Arturo Goycoolea (Kaufmann), Jonathan Gysel (Kaufmann), Marco Silva
(Ford) y Milton Bahamonde (Ford).
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ISO 5130:1982 Acústica – Medición de ruido emitido por vehículos motorizados en estado estacionario – Método de
ensayo (Acoustics – Measurement of noise emitted by stationary road vehicles – Survey method)
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2 Antecedentes
2.1 Propuesta de trabajo
La metodología de trabajo propuesta para efectos del presente estudio, fue la siguiente:
a) Mediante coordinación directa con la Asociación Nacional Automotriz de Chile
(ANAC) y la Asociación Nacional de Importadores de Motocicletas (ANIM), se
dispondrá de vehículos livianos, medianos y motocicletas como fuentes a medir.
b) El instrumental de medición corresponde al siguiente:
01 sonómetro integrador Larson Davis, Tipo 1 según IEC 61672/1:2002,
con su correspondiente certificado.
01 pantalla anti-viento para micrófono del sonómetro integrador.
01 calibrador acústico Larson Davis, Tipo 1 según IEC 60942:2003.
c) Los lugares donde se llevarán a cabo las mediciones corresponde a los patios de
almacenamiento de los importadores de vehículos y motocicletas que ingresan al
país.
d) Se contempla un total de 122 unidades a medir, los cuales corresponden a:
Vehículos livianos: 79
Vehículos medianos: 23
Motocicletas: 20
e) Actividad 1: Para cada una de las fuentes, se efectuarán mediciones de Nivel de
Presión Sonora Máximo (NPSmáxA) en el escape del vehículo, de acuerdo a la
metodología de ensayo estacionario de la norma internacional ISO 5130:1982, en
espacio libre de grandes superficies reflectantes (vehículos, edificios, muros, etc.)
en un radio de 3m del micrófono y cualquier punto de la fuente a medir.
f) Actividad 2: Para cada una de las fuentes, se efectuarán mediciones de Nivel de
Presión Sonora en el escape del vehículo, de acuerdo a la metodología de ensayo
estacionario del Decreto Supremo N° 129/2002 del Ministerio de Transportes y
Telecomunicaciones, bajo las condiciones de medición de la Actividad 1.
g) Actividad 3: Una vez procesados y ordenados los datos medidos, se calculan las
diferencias de los resultados obtenidos en las Actividades 1 y 2 para cada fuente
medida, para luego someter estas diferencias a un análisis de distribución para
definir el porcentaje del muestreo que cumple con los requisitos de la metodología
de ensayo estacionario de la norma internacional ISO 5130:1982 versus la del
Decreto Supremo N° 129/2002 del Ministerio de Transportes y
Telecomunicaciones.
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h) Actividad 4: Se repite la Actividad 1 para cada una de las fuentes, pero esta vez
bajo un escenario alternativo donde la fuente a medir se encuentre flanqueada por
obstáculos (vehículos, estructuras) en un radio de 1-2m del micrófono y cualquier
punto de la fuente.
i) Actividad 5: Se calculan las diferencias de los resultados obtenidos en las
Actividades 1 y 4 para cada fuente medida, para luego someter estas diferencias
a un análisis de distribución, a fin de evaluar el requerimiento espacial de 3m del
ensayo estacionario.
2.2 Equipo de trabajo
Los profesionales responsables de las diferentes funciones de la consultoría fueron los
siguientes:
Rodrigo López Pulgar, Jefe de Proyecto. Ingeniero Civil en Sonido y Acústica,
Máster en Ingeniería Ambiental e Infraestructura Sustentable.
Aldo Campos Pérez, Jefe de Terreno. Ingeniero Acústico, Máster(c) en
Ingeniería Estructural Geotécnica.
Oscar Contador Villagra, Ingeniero de Proyecto. Ingeniero Civil en Sonido y
Acústica, Pos-título(c) en Prevención de Riesgos y Medioambiente.
2.3 Antecedentes normativos
Norma internacional ISO 5130:1982
El método de acuerdo a la norma ISO 5130:1982 Acústica – Medición de ruido emitido
por vehículos motorizados en estado estacionario – Método de ensayo (Acoustics –
Measurement of noise emitted by stationary road vehicles – Survey method) utilizado en
el presente estudio corresponde a la del año 1982. Si bien en la actualidad se encuentra
disponible la versión del año 2007, ésta aún no ha sido incorporada al sistema europeo,
por lo que se estableció el uso de la versión antigua para el análisis en los ensayos
realizados.
La metodología de esta norma se basa en la realización mediciones de ruido efectuadas
en cercanías de la salida de escape de gases del vehículo, en estado estacionario.
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Objetivos y alcances de este método:
Esta norma internacional especifica un método de ensayo para medir el ruido producido
por un vehículo estacionario en un lugar accesible con características específicas. El
método pretende verificar vehículos en uso, y además determinar variaciones en el ruido
emitido por diferentes partes de un vehículo muestreado, lo que puede resultar de:
El uso, desajuste ó modificación de componentes específicos, cuando el defecto
no es apreciable mediante inspección visual;
La eliminación parcial ó completa de dispositivos, reduciendo la emisión de ciertos
ruidos.
Las variaciones de niveles de ruido deben ser comparadas con mediciones de referencia
bajo similares condiciones, por ejemplo homologación de entrada del vehículo al parque
automotriz nacional.
Instrumentación: Debe ser utilizado un sonómetro ó un dispositivo equivalente de
medición, tipo 1 ó 0, según requerimientos IEC 651 (actual IEC 61672-1, Electroacústica
— Sonómetros — Parte 1: Especificaciones).
Las mediciones deben ser realizadas usando filtro de ponderación en A y modo Fast.
El dispositivo debe ser calibrado, con un pistófono por ejemplo, al principio y final de cada
medición. La variación de dichas calibraciones no debe superar a más de 1 dB durante el
proceso de medición, sino será considerada como inválida.
Si se utiliza protector anti viento, debe ser accesorio particular del micrófono, o
especificar que no producirá errores de medición bajo las condiciones del test.
El contador de revoluciones (tacómetro) usado, debe tener un grado de incerteza no
mayor a 3%.
Condiciones del sitio: El sitio debe minimizar el ruido proveniente del entorno. Cualquier
espacio abierto puede ser considerado como sitio de pruebas, si consiste en un sitio
plano de concreto, de asfalto o de material duro que tenga una alta reflectividad acústica,
excluyendo superficies comprimidas u otras de tierra. Los límites libres del sitio deben
ser a lo menos 3 metros desde los límites del vehículo.
El vehículo debe estar a no menos de 1m del límite del pavimento. El micrófono debe
tener a lo menos 3 metros libres de obstáculos. No debe existir presencia de personas
en el entorno, excepto el operador del equipo de medición.
Condiciones ambientales: Las condiciones de viento deben ser con una velocidad
inferior a 5 m/s (18 km/h).
El ruido de fondo deberá estar 10 dBA por debajo del nivel medido durante el test.
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Las mediciones serán consideradas validas si tras 3 mediciones consecutivas estas
difieren en no más de 2 dBA. El resultado será el promedio aritmético de estas tres
mediciones.
Ubicación: El vehículo se ubica en el centro del sitio de pruebas, y con la caja de
cambios en posición neutra. Si no existe posición neutra (motocicletas) se deberá elevar
la rueda del suelo.
El motor del vehículo debe estar a temperatura normal de funcionamiento.
Posiciones de micrófono: El micrófono de debe posicionar a una altura igual a la salida
de escape del vehículo, pero en ningún caso a menos de 20cm del suelo. Se ubicará
hacia afuera de la salida, a una distancia de 50cm. El sonómetro debe tener su eje de
referencia paralelo al suelo y a 45º ±10º respecto del plano vertical que contiene la
dirección del flujo de gas de escape.
En el caso de dos salidas de escape, separadas entre sí no más de 30 cm y conectadas
a un solo silenciador, se realizará una medición, con el micrófono ubicado a la salida de
escape más cercana al costado externo del vehículo, o en su defecto a la salida de
escape más alta, respecto del nivel del piso.
Para salidas de escapes ubicadas a más de 30cm entre sí, se debe realizar una medición
para cada escape, como si fuese una, y el mayor valor debe ser registrado.
Operación de motor: El motor debe ser estabilizado a una de las siguientes condiciones:
Vehículos con control de ignición; 3n/4 RPM
Vehículos Con motor diesel; 3n/4 RPM, si no es posible debiera ser la velocidad no
cargada del gobernador.
Motocicletas; n/2 si n > 5000RPM y 3n/4 si n ≤ 5000RPM.
Siendo n la velocidad de giro del motor correspondiente a la máxima potencia, informada
por el fabricante del vehículo.
El acelerador debe ser apretado gradualmente, y el ruido registrado durante el breve
periodo de mantenimiento de la velocidad designada y durante la desaceleración. El valor
medido de ruido más alto debe ser registrado.
El instrumento de medición debe ser de tipo 0 ó 1 según IEC 61672-1, y las mediciones
hechas en ponderación A y tiempo de respuesta F.
Interpretación de los resultados:
Los resultados del test deben ser comparados con los resultados de referencia, es decir
los realizados en vehículos nuevos, utilizando la misma metodología, esto debido a
verificación de variaciones de niveles de ruido de vehículos del mismo tipo y exactitud del
método de ensayo.
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Las diferencias entre los niveles de ruido de referencia y medidos en uso no deben tener
valores mayor a 5 dB.
Ilustración 1. Lugar de ensayo y posiciones de micrófono para medición de ruido de escape según ISO 5130:1982.
Para motocicletas con 2 salidas de escape de gases, cada uno debe medirse de manera
separada, cuando su distancia horizontal entre ejes sea mayor a 30 cm, quedándose con
el más alto valor entre ambos, en dB(A).
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Decreto Supremo N° 129/2002 del MINTRATEL
D.S. Nº129 de 2002, MINISTERIO DE TRANSPORTES Y TELECOMUNICACIONES
SUBSECRETARIA DE TRANSPORTES
Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones
SUBSECRETARIA DE TRANSPORTES ESTABLECE NORMA DE EMISION DE
RUIDOS PARA BUSES DE LOCOMOCION COLECTIVA URBANA Y RURAL
Esta norma de emisión, evalúa ensayos de tipo dinámico y estacionario. Cuyo alcance,
contempla buses de locomoción urbana y rural, categorizándolos entre livianos, medianos
y pesados.
Establece exigencias de niveles máximos permitidos de emisión, para diferentes
posiciones de medición en el bus, vale decir, escape, motor e interior.
Si bien esta norma considera evaluaciones en ensayo dinámico, para objetivo del
presente estudio, se han establecido como determinante el procedimiento de medición en
ensayo estacionario.
A continuación, se presenta el método de medición descrito para esta norma, la cual
define los siguientes criterios relevantes (Título IV, Procedimiento de Medición).
Instrumental:
Rango de Medición mínimo de 50 a 110 dB
Filtro de ponderación de frecuencias A
Respuesta Temporal Fast
Que cumpla con el Tipo 1 de la Norma Chilena NCh2500, equivalente a la norma
IEC 60651 (actual IEC 61672-1, Electroacústica — Sonómetros — Parte 1:
Especificaciones), acreditado mediante certificado vigente.
La calibración del instrumental deberá realizarse mediante un calibrador acústico
que cumpla con la Clase 1 según la norma IEC 60942, Electroacústica —
Calibradores (Electroacoustics — Sound calibrators), acreditado mediante
certificado vigente.
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Condiciones estado estacionario:
Condiciones climáticas:
Ausencia de precipitaciones
Velocidad de viento inferior a 5 m/s, medida con un anemómetro que mida la
velocidad horizontal del viento con una resolución de 0,1 m/s.
Ruido de Fondo:
a) Se deberá medir el nivel de presión sonora del ruido de fondo en las mismas
posiciones en que se medirán los niveles de emisión de ruido de los buses.
b) Para la obtención del nivel de presión sonora del ruido de fondo, se medirá NPSmáx
durante un minuto, registrando el valor más alto en el periodo.
c) Se deberá repetir la medición que haya sido realizada en presencia de algún ruido
ocasional.
d) El nivel de presión sonora del ruido de fondo deberá ser al menos 10 dB inferior a los
valores medidos.
Vehículo a ensayar:
a) Vehículo en condiciones de operación, motor a temperatura normal de funcionamiento,
con todos sus equipos auxiliares (alternador, compresor, ventilador, etc.) conectados y
funcionando, sin pasajeros, con ventanas y puertas cerradas.
b) Vehículo estacionado sobre una superficie pavimentada, a una distancia de a lo menos
3 metros de cualquier otro vehículo, persona, objeto o edificio, excluyendo el instrumento
de medición, el operador y el conductor.
Metodología: Instrumental
a) La medición se realizará utilizando sonómetros, seleccionando la respuesta Fast y filtro
de ponderación A.
b) Calibración al inicio y al término del ensayo, tal que exista una diferencia inferior a 0,5
dB con respecto al valor de referencia de calibración, entre ambas calibraciones.
c) Uso de una pantalla antiviento, apropiada según el fabricante del sonómetro.
d) En el caso de disponer de un único sonómetro, las mediciones tendrán que realizarse
en cada una de las tres posiciones de medición por separado.
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Posiciones del micrófono (para emisión de ruido de escape)
El micrófono del sonómetro para medición del nivel de emisión de ruido de escape
deberá localizarse a una altura sobre el suelo igual a la del escape de gases, a una
distancia de 0,5 m del mismo, para tubos horizontales y 0,5 m de la carrocería más
próxima al tubo, para tubos verticales. Este micrófono deberá estar orientado hacia dicho
orificio y a 45° del flujo de gases para tubos de salida horizontal, y orientado
verticalmente para tubos de salida vertical.
Ilustración 2. Diagrama ensayo estacionario (caso vehículo con tubo de escape horizontal, arriba, y
caso vehículo con tubo de escape vertical, abajo).
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Procedimiento de Medición:
El ensayo estacionario se efectuará acelerando gradualmente desde el ralentí hasta
una velocidad igual a la velocidad gobernada3. Se mantendrá dicha velocidad por al
menos 2 segundos, para luego liberar el pedal rápidamente de modo que el motor
pierda aceleración hasta llegar a ralentí.
Se registrará manual ó automáticamente el valor del NPSmáx expresado en dB(A)
observado en cada uno de los sonómetros durante los períodos de mantención de la
velocidad indicada y posterior desaceleración.
El procedimiento descrito anteriormente se repetirá, por un mínimo de tres veces y un
máximo de cinco veces, hasta obtener tres valores consecutivos de cada sonómetro
que no difieran entre sí, respectivamente, en más de 2 dB(A). Las medias aritméticas
de dichos tres valores para el sonómetro 1 constituirán los Niveles de Emisión de
ruido de Escape, para velocidad gobernada.
2.4 Elección de modelos a ensayar
El universo de muestras considerado para efectos del presente estudio se eligió en base
a antecedentes proporcionados por la ANIM (Asociación Nacional de Importadores de
Motocicletas) y la ANAC (Asociación Nacional Automotriz de Chile), estableciendo como
prioritarias las más vendidas durante el año 2010.
Para el caso de las motocicletas muestreadas, se consideró categorías según cilindrada:
Tabla 1. Distribución del número de muestras de motocicletas por cilindrada.
Cilindrada Número de muestras
< 250cc 12
250cc - 450cc 4
450cc > 4
Total motocicletas 20
3 Velocidad de rotación máxima, expresada en revoluciones por minuto RPM, que puede desarrollar un motor,
especificada por el fabricante y controlada por un gobernador de velocidad.
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INFORME FINAL
Licitación Nº 608897-14-LE11 “Estudio Campaña de mediciones como apoyo a la futura norma de emisión de ruido, para vehículos livianos, medianos y motocicletas”
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Para el caso de los vehículos, y de acuerdo a las definiciones del Anteproyecto de norma,
las categorías consideradas por peso, corresponden a:
Tabla 2. Distribución del número de muestras de vehículos por peso.
Vehículo Número de muestras
Livianos (peso bruto menor a 2.700 Kg.) 79
Medianos (peso bruto igual ó superior a 2.700 Kg. e inferior a 3.860 Kg.)
23
Total Vehículos 102
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3 Metodología
3.1 Instrumental
Los ensayos se realizaron con un sistema adaptado de manera de registrar la mayor
cantidad de datos, cumpliendo a cabalidad con las exigencias de las normas analizadas.
Se diseño un sistema capaz de registrar un histórico de datos cada un segundo,
mediante un sonómetro con data-logger. Se utilizó para este propósito un sonómetro
Larson Davis modelo LXT, Tipo 1 según IEC 61672-1/2002, con su correspondiente
certificado de calibración al día. El sistema se calibró mediante un pistófono calibrador
marca Larson Davis modelo CAL200, Tipo 1.
El registro de Lmáx y RPM se realizó con un computador portátil marca TOSHIBA modelo
Satellite. Se utilizó la salida AC del sonómetro, correspondiente a una señal alterna, la
cual se introdujo a un PC portátil, ejecutando una rutina de análisis espectral FFT de
2048 líneas con una frecuencia de Nyquist de 400 Hz. Esto proporciona una resolución
de 0.4 Hz utilizando un ancho de banda en la pantalla visual de 0 a 80 Hz y en algunos
casos entre 0 y 150 Hz.
Ilustración 3. Ejemplo de pantalla de visualización de frecuencia de pulsación de escape de gases.
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El siguiente diagrama de flujo muestra la cadena electroacústica y computacional
utilizada en el ensayo. La visualización de los datos, con una resolución de muestreo de 1
segundo, forma parte de la etapa de post-proceso (ver Anexo 4 del presente informe).
Ilustración 4. Diagrama de flujo cadena electroacústica y computacional para ensayo estacionario.
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3.2 Procedimientos de medición
Según ISO 5130:1982
Las mediciones efectuadas bajo ensayo según ISO 5130:1982 se efectuaron de acuerdo
a los procedimientos descritos en el capítulo 2.2.1 del presente informe, intentando poner
especial cuidado en los siguientes factores:
Distancia no inferior a 3 metros de la muestra a obstáculos circundantes;
Ruido de Fondo no debe superar en 10 dB el nivel medido del escape, lo cual se
verificó para cada medición;
Condiciones de medición:
o Vehículos con control de ignición; 3n/4 RPM
o Vehículos con motor diesel; 3n/4 RPM. Si no es posible, debiera ser la
velocidad no cargada del gobernador
o Motocicletas; n/2 si n > 5000RPM y 3n/4 si n ≤ 5000RPM.
Siendo n la velocidad de giro del motor correspondiente a la máxima potencia,
informada por el fabricante del vehículo.
Verificación de distancias micrófono-escape, y uso de carpeta pavimentada.
Condiciones climáticas favorables (ausencia de precipitaciones).
Según D.S.N°129/02 MINTRATEL
Las mediciones efectuadas bajo ensayo según D.S.N°129/02 MINTRATEL se efectuaron
de acuerdo a los procedimientos descritos en el capítulo 2.2.2 del presente informe,
intentando poner especial cuidado en los siguientes factores:
Distancia no inferior a 3 metros de la muestra a obstáculos circundantes;
Ruido de Fondo no debe superar en 10 dB el nivel medido del escape, lo cual se
verificó para cada medición;
Cuando fue posible, se efectuó ensayo estacionario acelerando gradualmente
desde el ralentí hasta una velocidad igual a la velocidad gobernada (RPM nominal
o máxima).
Verificación de distancias micrófono-escape, y uso de carpeta pavimentada.
Condiciones climáticas favorables (ausencia de precipitaciones).
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Diferencias entre ambos métodos de ensayo
A continuación, se presenta una tabla resumen con los métodos de medición,
comparando las normas D.S. N°129/02 MINTRATEL e ISO 5130:1982, donde se
encontrarán las principales diferencias y similitudes:
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Tabla 3. Comparación entre métodos de ensayo D.S.N°129/02 MINTRATEL e ISO 5130:1982.
D.S. N°129/02 (Ensayo Estacionario)
ISO 5130:1982
INSTRUMENTAL
Sonómetro Tipo 1 Tipo 1 ó 0
Rango de Medición Mínimo de 50 a 110 dB S.C.
Filtro de ponderación Filtro A Filtro A
Respuesta Temporal Fast Fast
Calibrador Acústico Tipo 1 Tipo 1
Accesorios del micrófono Uso de una pantalla anti viento,
apropiada según el fabricante del sonómetro
Uso de una pantalla anti viento, apropiada según el fabricante del
sonómetro
Contador de Revoluciones (Tacómetro) S.C. Grado de incerteza no mayor a 3%
CONDICIONES DE MEDICIÓN
CLIMÁTICAS
Condiciones Las mediciones deben ser realizadas en ausencia de
precipitaciones
Las mediciones deben ser realizadas en ausencia de condiciones climáticas
adversas.
Velocidad del Viento Inferior a 5 m/s; anemómetro con
resolución de 0,1 m/s Inferior a 5 m/s
DE SITIO
Suelo Superficie pavimentada Plano y con pavimento de concreto o
asfalto
Límites libres 3 metros libres perimetrales al
vehículo
3 metros libres perimetrales al vehículo; y a no menos de 1 metro del límite del
pavimento
DEL VEHICULO
Motor Con la caja de cambios en posición
neutra.
Con la caja de cambios en posición neutra. Si no existe posición neutra
(motocicletas) se deberá elevar la rueda del suelo.
Temperatura de Vehículo
Vehículo con motor a temperatura normal de funcionamiento, con
plena operación de los elementos anexos al motor (alternador,
compresor, ventilador, etc.), sin pasajeros, con ventanas y puertas
cerradas.
Vehículo con motor a temperatura normal de funcionamiento, con todos
sus equipos auxiliares (alternador, compresor, ventilador, etc.) conectados
y funcionando, sin pasajeros, con ventanas y puertas cerradas.
RUIDO DE FONDO
Medición 10 dB por debajo a los valores
medidos 10 dB por debajo a los valores medidos
Registro de valores Medición de NPSmáx en dB(A)
durante un minuto, registrando el valor más alto en el periodo
S.C.
Posición del micrófono Iguales posiciones de mediciones
de emisión Iguales posiciones de mediciones de
emisión
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PROCEDIMIENTO DE MEDICIÓN DE EMISIONES
Calibración de instrumento Al inicio y final de medición, con diferencia inferior a 0,5 dB entre
ellas
Al inicio y final de medición, con diferencia inferior a 1 dB entre ellas
Proceso de medición
Aceleración de manera gradual desde ralentí hasta la velocidad
igual a la gobernada, mantener al menos 2 segundos, liberar pedal
rápidamente perdiendo aceleración hasta llegar a ralentí
La velocidad del motor deberá ser estabilizada a uno de los siguientes valores:
1. Vehículos con control de ignición; 3n/4 RPM
2. Vehículos Con motor diesel; 3n/4 RPM, si no es posible debiera ser la velocidad no cargada del gobernador
3. Motocicletas; n/2 si n > 5000RPM y 3n/4 si n ≤ 5000RPM.
Siendo n la velocidad de giro del motor correspondiente a la máxima potencia, informada por el fabricante del vehículo. El acelerador debe ser soltado súbitamente, y el ruido registrado durante el breve periodo de mantenimiento de la velocidad designada y durante la desaceleración. El valor más alto debe ser registrado.
Registro de Medición
Repetición de registro mínimo de 3 veces y un máximo de 5 veces. Con valores de registro que no difieran entre sí, respectivamente, en más de 2 dB(A). La media aritmética de
estos valores constituirán los Niveles de Emisión de ruido de
Escape
3 mediciones consecutivas. Éstas no deben diferir en más de 2 dB(A). El
resultado será el promedio aritmético de estas tres mediciones.
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POSICIONES DE MICRÓFONO (PARA EMISIÓN DE RUIDO DE ESCAPE)
Altura
Micrófono a la altura del orificio de escape de gases sobre el suelo
El micrófono de debe posicionar a una altura igual al orificio del escape del vehículo, pero en ningún caso a menos de 20cm del suelo
Distancia
Micrófono a 0,5 mts (tubos horizontales); y a 0,5 mts de la carrocería más próxima al tubo (tubos verticales)
Micrófono a 0,5 mts del orificio de escape
Orientación
Micrófono a 45° del flujo de gases para tubos de salida horizontal; y orientado verticalmente para tubos de salida vertical
Eje de referencia paralelo al suelo y a 45º ±10º respecto del plano vertical que contiene la dirección del flujo de gas de escape
Dos escape de gases
S.C. Para orificios de escapes ubicados a no más de 30cm, y conectados a un único silenciador, una única medición será usada, con el micrófono relacionado al orificio ubicado más próximo al lado externo del vehículo o en su defecto, al orificio más alto. Para orificios de escapes ubicados a más de 30cm, se debe realizar una medición para cada escape, como si fuese una, y el mayor valor debe ser registrado.
S.C. = Sin Consideraciones
Medición de RPM
Las mediciones de Nivel de Presión Sonora Máximo se efectuarán para las velocidades
de rotación requeridas por las normas utilizadas en el presente estudio, esto es
RPMmáx/2, 3/4RPMmáx y RPMmáx nominal, a partir de los datos entregados por el
fabricante de cada muestra (RPM a máxima potencia de motor). Cabe mencionar que,
para efectos del presente estudio, sólo fue posible obtener el nivel de ruido para RPM
nominal (máxima potencia) en 17 de las 20 motocicletas muestreadas, así como en
vehículos que cuentan con gobernador de velocidad, debido a que por motivos de
seguridad se decidió no operar el resto de las muestras a dicha velocidad de rotación, en
común acuerdo con los respectivos encargados técnicos.
Para la medición de velocidad de rotación, se determina inicialmente el uso de un
tacómetro4 óptico de luz láser, pero se demostró que este no tiene aplicabilidad en este
tipo de ensayo, debido a que actualmente los motores de automóviles y motocicletas no
presentan partes rotativas visibles en donde apuntar el haz láser. Esto obligaría a retirar
4 Dispositivo de medición de velocidad de giro de un eje, utilizado para medir la velocidad de giro
del motor, entregando resultados en revoluciones por minuto, RPM.
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las cubiertas de protección de los motores, lo que introduce un factor de riesgo tanto del
operador como de la integridad de los automóviles, que el consultor no puede asumir.
En segunda instancia, se pensó en utilizar un tacómetro de inducción, que tiene como
principio de funcionamiento el captar la variación del campo magnético, cercano a una
bujía. Este tipo de tacómetros son del tipo ―no invasivo‖, debido a que actúan por
proximidad. Se realizaron pruebas con tacómetro inducción marca Kowa Seiki, modelo
KEK-8-MT600. Si bien el sistema inductivo presenta buen comportamiento en
velocidades de hasta 4000 RPM, sobre esta velocidad la inducción es muy alta y altera la
operación electrónica del tacómetro. Otro problema que se detectó con este tipo de
tacómetro consiste en que si el cable inductivo se aproxima a dos bujías, produce una
lectura alterada.
Se descartó la medición directa de pulsos en el cable de bujía o a la salida del alternador
o computador del vehículo (tacómetro eléctrico), debido a que se puede presentar algún
daño a la electrónica del vehículo y no está en el alcance del estudio la manipulación de
estos elementos del vehículo.
Debido a lo anterior, se investigó la metodología utilizada por el instrumental Bruel y Kjaer
para el ensayo ISO 5130, denominado Exhaust Noise Inspector Type 3638, a fin de
replicar su metodología para los ensayos de este estudio. La ventaja particular del
sistema radica en que no utiliza tacómetro conectado al vehículo, sino que mide la
velocidad de rotación a partir de la señal de ruido, mediante un módulo externo que toma
la señal de audio desde la salida AC del instrumento de medición acústico, la cual es
procesada en un software computacional mediante análisis FFT (Transformada Rápida
de Fourier). El método consiste en una FFT progresiva de modo de contar los pulsos de
salida de gases de la explosión.
Requisitos de Espacio
Tal como ya se ha mencionado anteriormente, los ensayos estacionarios fueron
efectuados bajo situación con y sin requerimientos espaciales de la norma ISO
5130:1982, esto es, respetando la distancia mínima de 3 metros del vehículo de prueba
con respecto a obstáculos a su alrededor. Lo anterior tiene por objeto verificar la
influencia de un eventual incumplimiento de las citadas condiciones espaciales en los
niveles de ruido medidos, sobre todo en lugares como Plantas de Revisión Técnica
(PRT), donde el vehículo de prueba podría estar rodeado de otros vehículos u obstáculos
en general.
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De esta manera, las distancias consideradas para el ensayo estacionario sin
requerimientos espaciales de la norma ISO 5130:1982 fluctuaron entre 1.3m y 2.1m
desde la muestra a obstáculos cercanos, tomando en cuenta las características
espaciales de las PRT existentes.
Por otra parte, cabe mencionar que durante la presente campaña de mediciones se han
efectuado ensayos al interior de galpones, mientras que otros han podido efectuarse en
sitios abiertos, dependiendo de la disponibilidad de los lugares habilitados para dicho fin.
Sin embargo, la situación sin requerimientos de espacio de la norma ha sido simulada
posicionando la muestra entre otros vehículos u obstáculos a fin de considerar una
condición crítica desde el punto de vista del requerimiento mencionado.
Si bien las condiciones acústicas al interior de un galpón cerrado se ven alteradas debido
a su materialidad reflectante, en comparación con situación de espacio abierto o libre,
debido a la presencia de reverberación, ésta no influye en el nivel medido para una
distancia micrófono-escape tan pequeña como es 50 cm.
Tabla 4. Fotografías de mediciones efectuadas al interior de galpones cerrados.
Al calcular la distancia crítica5 para un recinto con superficies de hormigón (altamente
reverberante), cuyas dimensiones son 20m (ancho) x 20m (largo) x 6m (alto), obtenemos
un valor de 1.7m. La distancia a la cual no hay aumento de nivel de ruido por efecto de la
sala es de 75cm.
5 Distancia donde el sonido directo y el sonido reverberante son iguales, es decir se miden 3 dBA adicionales
a que si la medición se efectuase en campo libre.
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El Gráfico 1 muestra las curvas de nivel de ruido directo (sin influencia de la
reverberación de sala) y de nivel de ruido total (incluyendo reverberación de la sala),
donde es posible observar un aumento en la diferencia entre ambas curvas a medida que
aumenta la distancia fuente-receptor. La distancia crítica calculada (línea celeste)
determina el punto a partir del cual es posible percibir la diferencia mencionada entre
ruido directo y ruido total debido a la influencia de la sala, aún cuando numéricamente
exista un diferencial de 3 dBA entre ambos valores para dicha distancia. A 75 cm no hay
diferencia significativa.
Gráfico 1. Efecto de espacio cerrado en nivel de ruido medido.
Distancia Crítica
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Requisitos de Ruido de Fondo
Las normas de evaluación para el presente informe, D.S.N°129/02 e ISO 5130:1982,
exigen requerimientos específicos acerca del ruido de fondo presente y predominante al
momento de los ensayos. Para este propósito, se debe tener en consideración que el
nivel de ruido de fondo existente en el lugar, con posiciones del micrófono en el mismo
lugar de medición del ensayo, debe estar a lo menos 10 dB por debajo a los valores
medidos en el test de la fuente emisora funcionando.
Para el caso de la campaña de mediciones del presente estudio, se puso especial
cuidado en cumplir con el requerimiento mencionado anteriormente, en situación con y
sin requerimientos de espacio de la norma ISO 5130:1982. De esta manera, los
resultados obtenidos para efectos del cumplimiento de los objetivos del presente estudio
corresponden efectivamente a niveles de emisión de escape al menos 10 dB por sobre el
ruido de fondo, descartando aquellos registros que se viesen alterados por el mismo.
Mediciones de Ruido de Fondo en PRT
Para determinar los niveles de Ruido de Fondo existentes en Plantas de Revisión
Técnicas, se efectúa una medición en la planta SGS La Florida durante horario de
funcionamiento normal. La metodología de medición consiste en registro los valores de
Nivel de Presión Sonora Máximo, en dBA-Fast, durante un periodo de medición igual a 1
hora, y cada 1 minuto, ubicando el micrófono al inicio de la línea de revisión, a 3.2m de
vehículo contiguo y a 30cm sobre nivel de suelo. El croquis de la
Ilustración 5 muestra la ubicación del punto de medición considerado.
El descriptor Nivel de Presión Sonora Máximo medido en una línea de revisión, depende
de las características del vehículo más próximo ubicado en la proximidad del vehículo de
ensayo estacionario que potencialmente estaría sometido a análisis de ruido. Este
escenario es independiente de la carga de la planta de revisión, así también del ambiente
sonoro donde se ubica la PRT.
El día que se realizaron las mediciones corresponde a un periodo de baja carga
operacional de la planta, debido a que se realizó dentro de los 10 primeros días del mes
de junio, siendo lo habitual en esta planta, que la máxima carga se concentra durante los
últimos días de cada mes. Se contempló realizar la medición de ruido de fondo en el
segmento diario de máxima carga, desde el mediodía, hasta las 15:00 horas.
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Por lo anterior, el periodo de medición no tiene ni pretende ser una representación del
ciclo global de operaciones particulares de la planta de La Florida. Sin embargo es
importante destacar que los valores que se detectarán, corresponden al descriptor Lmax
en dBA rápidos, valores que caracterizan la influencia puntual e instantánea entre una
línea de revisión y otra adyacente, y que representan el riesgo potencial de alterar la
medición de ruido vehicular en la etapa de ensayo estacionario de ruido.
Ilustración 5. Croquis de ubicación del punto de medición de Ruido de Fondo en PRT.
Ilustración 6. Fotografías de medición de Ruido de Fondo en PRT La Florida.
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3.3 Simulación de campo sonoro en PRT
A objeto de determinar la influencia de:
Reflexiones sonoras por obstáculos cercanos durante un ensayo estacionario en
una PRT, y
La distribución del campo sonoro (ruido de fondo) al interior de la misma.
Se efectuará una simulación de niveles de ruido mediante un modelo computacional.
Como resultado, se obtiene un mapa de ruido, donde se mostrarán los niveles de ruido
existentes al interior de una PRT. Este resultado gráfico permite analizar luego, la
pertinencia de instalar las posibles medidas de control de ruido que pudiesen ser
implementadas, de manera de mejorar las condiciones del ensayo estacionario de ruido,
cumpliendo los requerimientos de ruido de fondo.
El Anexo 4 del presente informe, entrega los detalles de la metodología empleada para la
elaboración de los mapas de ruido. Así, simulando matemáticamente el comportamiento
de las reflexiones acústicas en el interior del galpón, junto a la potencia sonora emitida
por los vehículos en ensayo de gases, se realiza un modelo gráfico de campo sonoro en
el interior de la planta PRT, bajo el supuesto de condiciones de alta carga de operación
de la planta de revisión técnica. El modelo matemático mostrará la influencia de ruido
emitido por otros vehículos en las líneas, y esta condición simulada, representará las
condiciones más desfavorables para la realización del ensayo estacionario de ruido.
Se utilizan las potencias sonoras calculadas a partir de la medición de ruido realizada en
la planta La Florida, y utilizando el principio de superposición6, se calcula la propagación
sonora de estos mismos vehículos, pero esta vez, ubicados en las líneas de la planta
Ñuñoa. La representatividad del modelo matemático, traslada sólo las características de
emisión sonora vehicular registradas en la planta la Florida, hacia la Planta Ñuñoa, y
comprende vehículos con antigüedad entre 3 a 12 años7. Hay factores adicionales, como
la antigüedad media de los vehículos que realizan el ensayo en distintas plantas, la cual
podría diferir según la ubicación geográfica de la planta, pero este factor no está
representado en este análisis.
6 Principio de superposición. Consiste en superponer matemáticamente, las emisiones sonoras medidas o extraídas
en un escenario A, ubicándolas en un escenario distinto B, calculando la propagación del campo sonoro energético, debido a las condiciones locales, geométricas y acústicas del escenario B. El principio de superposición es ampliamente utilizado en las aéreas de mecánica ondulatoria, como la acústica, teoría de vibraciones. 7 Dato observado de acuerdo a la placa patente de los vehículos que transitan por la planta La Florida (BB XX XX hasta TX XX XX).
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Posteriormente, se recomendarán medidas de control de ruido a ser aplicada en la PRT,
de manera que se disminuyan los niveles de ruido de fondo presentes durante ensayo
estacionario, y se evaluará su influencia mediante una nueva simulación de campo
sonoro bajo este nuevo escenario.
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4 Análisis de Resultados
4.1 Diferenciales ensayos estacionarios según ISO 5130:1982 y D.S. N°129/02
A continuación se entregan los resultados de diferencial entre los niveles medidos con y
sin cumplimiento de requisito espacial de la norma ISO 5130:1982 para cada categoría y
método de ensayo utilizado, donde los valores en blanco corresponde a ensayos no
efectuados a RPMmáx por motivos de seguridad del vehículo.
Los resultados de las mediciones de ruido efectuadas se entregan en el Anexo 2 del
presente informe.
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Gráfico 2. Diferenciales para ensayo ISO 5130:1982 (3/4RPMmáx). Vehículos livianos.
Tabla 5. Resultados de estadística descriptiva. Diferenciales para ensayo ISO 5130:1982 (3/4 RPMmáx.) Vehículos livianos.
Diferenciales para ensayo ISO 5130:1982 (3/4RPMmáx). Vehículos livianos.
Media 0,8
Error típico 0,1
Mediana 0,9
Moda 0,5
Desviación estándar 1,2
Varianza de la muestra 1,5
Curtosis 0,3
Coeficiente de asimetría 0,2
Rango 6,3
Mínimo -1,7
Máximo 4,6
Suma 66,7
Cuenta 79,0
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Gráfico 3. Diferenciales para ensayo D.S. N°129/02 (RPMmáx). Vehículos livianos.
Tabla 6. Resultados de estadística descriptiva. Diferenciales para ensayo D.S. N°129/02 (RPMmáx). Vehículos livianos.
Diferenciales para ensayo D.S. N°129/02 (RPMmáx). Vehículos livianos.
Media 0,2
Error típico 0,2
Mediana 0,3
Moda -0,2
Desviación estándar 0,9
Varianza de la muestra 0,7
Curtosis 0,0
Coeficiente de asimetría -0,5
Rango 3,2
Mínimo -1,5
Máximo 1,6
Suma 3,0
Cuenta 17,0
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Gráfico 4. Diferenciales para ensayo ISO 5130:1982 (3/4RPMmáx). Vehículos medianos.
Tabla 7. Resultados de estadística descriptiva. Diferenciales para ensayo ISO 5130:1982 (3/4RPMmáx). Vehículos medianos.
Diferenciales para ensayo ISO 5130:1982 (3/4RPMmáx). Vehículos medianos.
Media 1,2
Error típico 0,2
Mediana 1,2
Moda 0,1
Desviación estándar 1,1
Varianza de la muestra 1,2
Curtosis 1,7
Coeficiente de asimetría 0,6
Rango 5,3
Mínimo -1,2
Máximo 4,1
Suma 26,8
Cuenta 23,0
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Gráfico 5. Diferenciales para ensayo ISO 5130:1982 (RPMmáx/2). Motocicletas.
Tabla 8. Resultados de estadística descriptiva. Diferenciales para ensayo ISO 5130:1982 (RPMmáx/2). Motocicletas.
Diferenciales para ensayo ISO 5130:1982 (RPMmáx/2). Motocicletas.
Media 0,8
Error típico 0,4
Mediana 0,9
Moda 1,3
Desviación estándar 1,6
Varianza de la muestra 2,7
Curtosis 3,8
Coeficiente de asimetría 1,1
Rango 8,1
Mínimo -2,4
Máximo 5,7
Suma 15,9
Cuenta 20,0
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Gráfico 6. Diferenciales para ensayo D.S. N°129/02 (RPMmáx). Motocicletas.
Tabla 9. Resultados de estadística descriptiva. Diferenciales para ensayo D.S. N°129/02 (RPMmáx). Motocicletas.
Diferenciales para ensayo D.S. N°129/02 (RPMmáx). Motocicletas.
Media 1,4
Error típico 0,4
Mediana 0,9
Moda 0,5
Desviación estándar 1,5
Varianza de la muestra 2,3
Curtosis -0,9
Coeficiente de asimetría 0,3
Rango 5,1
Mínimo -0,9
Máximo 4,2
Suma 23,5
Cuenta 17,0
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Gráfico 7. Diferenciales para ensayo a 3/4RPMmáx. Motocicletas.
Tabla 10. Resultados de estadística descriptiva. Diferenciales para ensayo a 3/4RPMmáx. Motocicletas.
Diferenciales para ensayo a 3/4RPMmáx. Motocicletas.
Media 1,2
Error típico 0,3
Mediana 0,9
Moda 0,8
Desviación estándar 1,2
Varianza de la muestra 1,4
Curtosis -0,9
Coeficiente de asimetría 0,1
Rango 3,9
Mínimo -0,7
Máximo 3,2
Suma 20,2
Cuenta 17,0
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Las siguientes tablas entregan valores de descriptores estadísticos calculados para los
diferenciales por categoría y método de ensayo:
Tabla 11. Descriptores estadísticos de diferencial, en dB. Ensayos según ISO 5130:1982.
Categoría N° de muestras Media Moda
Vehículos livianos 79 0.8 2.0
Vehículos medianos 23 1.2 0.1
Motocicletas 20 0.8 1.3
Tabla 12. Descriptores estadísticos de diferencial, en dB. Ensayos según D.S. N° 129/02.
Categoría N° de muestras Media Moda
Vehículos livianos 16 0.2 -0.2
Motocicletas 17 1.4 —
Tabla 13. Descriptores estadísticos de diferencial, en dB. Ensayos motocicletas a 3/4RPMmáx.
Categoría N° de muestras Media Moda
Motocicletas 17 1.2 0.8
De los resultados obtenidos, se observa que los diferenciales no superan en promedio los
1.4 dB, con una moda no superior a los 2 dB. La existencia de diferenciales negativos
obedece principalmente a variaciones en la lectura de velocidades de motor entre cada
ensayo, así como a fenómenos propiamente mecánicos de algunos vehículos ensayados,
como explosiones de motor e influencia de gobernador de velocidad en vehículos con
motor diesel.
Para el análisis estadístico (porcentaje acumulado y frecuencia), si bien fueron analizados
todos los valores diferenciales arrojados, las conclusiones determinantes se concentraron
entre los valores de 0 y 2 dB. Esto debido a lo estipulado en el procedimiento de
muestreo de ambas normas de referencia (ISO 5130:1982 y D.S.N°129/02 MINTRATEL),
las cuales indican que los registros no deben diferir consecutivamente en más de 2 dB,
para cada velocidad de motor.
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Tabla 14. Porcentaje acumulado de muestras para diferenciales 1 dB y 2 dB. Ensayos según ISO 5130:1982.
Categoría N° de muestras Diferencial ≤ 1 dB Diferencial ≤ 2 dB
Vehículos livianos 79 58.23% 87.34%
Vehículos medianos 23 43.48% 91.30%
Motocicletas 20 55.00% 90.00%
Tabla 15. Porcentaje acumulado de muestras para diferenciales 1 dB y 2 dB. Ensayos según D.S. N° 129/02.
Categoría N° de muestras Diferencial ≤ 1 dB Diferencial ≤ 2 dB
Vehículos livianos 16 87.50% 100.00%
Motocicletas 17 47.06% 70.59%
Tabla 16. Porcentaje acumulado de muestras para diferenciales 1 dB y 2 dB. Ensayos motocicletas a 3/4RPMmáx.
Categoría N° de muestras Diferencial ≤ 1 dB Diferencial ≤ 2 dB
Motocicletas 17 52.94% 70.59%
Como se puede observar en las tablas anteriores, se obtiene un porcentaje acumulado
mayor en el diferencial de 2 dB o inferior, para el procedimiento realizado para el
D.S.N°129/02, por lo que se puede concluir, que al ser realizado el ensayo en
condiciones no ideales para el procedimiento, no existe una varianza considerable. Sin
embargo, para efectos prácticos, no es viable proceder siempre bajo los requerimientos
de esta norma, ya que para la mayoría de los casos, no es recomendable realizar el
ensayo exigiendo al motor mantenerlo a RPMmáx por motivos de seguridad de operación
de éste que podría resultar altamente peligroso para la integridad del vehículo.
Pese a tener un porcentaje acumulado menor bajo el procedimiento ISO 5130:1982, pero
con universo sustancialmente mayor de muestras, es recomendable realizar el ensayo
para 3/4 RPM máxima, por la estabilidad que presenta el ensayo para el operador y por
ende al registro. Por otra parte, a partir de un análisis estadístico de los datos medidos,
específicamente el cálculo de porcentaje acumulado de muestras por diferencial, es
posible constatar que entre 87% y 93% de muestras por categoría presentan
diferenciales igual o menor a 2 dB bajo ensayo ISO 5130:1982.
En el caso específico de motocicletas, los resultados muestran que bajo ensayo ISO
5130:1982 el porcentaje de muestras con diferencial igual o menor a 2 dB es casi 10
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puntos más alta que bajo ensayo D.S. N° 129/02. Se aprecia un mismo porcentaje
acumulado de un 70,59% (mayor dispersión de datos) para este diferencial, en los
valores obtenidos en 3/4 RPMmáx y RPMmáx.
Cabe destacar que la dispersión de datos medidos, sobre todo en el caso de las
motocicletas y para RPM bajas, responde principalmente a la dificultad encontrada para
estabilizar la velocidad de motor a la RPM deseada, por lo que la sensibilidad y
experiencia del operario constituye un factor relevante para los resultados medidos
durante el ensayo estacionario.
Considerando las ventajas que presenta el método de ensayo de la norma ISO
5130:1982 con respecto al del D.S. N° 129/02, principalmente en términos de su
aplicabilidad a la totalidad de las muestras consideradas en el presente estudio, se
recomienda finalmente la utilización de la norma ISO 5130:1982 como método de ensayo
idóneo para efectos del anteproyecto de norma.
4.2 Simulación de campo sonoro en PRT
Escenario actual
La siguiente figura corresponde a una simulación, basada en un modelo matemático de
propagación sonora de la norma ISO 9613-2 Acústica ―Atenuación del sonido cuando se
propaga en el ambiente exterior, Parte 2: Método general de cálculo‖, la cual muestra un
escenario con 3 vehículos realizando ensayo de medición de gases y dos vehículos en
posición de ensayo estacionario de ruido:
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Ilustración 7: Mapa de ruido para condiciones normales de ruido existentes en PRT Ñuñoa. Descriptor Lmax dBA fast. 3 vehículos ensayo de gases, 2 vehículos en ensayo de ruido estacionario, 4
vehículos en ralentí en línea de revisión. Modelación a 30cm del suelo.
El mapa representa el efecto de campo cercano8 del ruido inducido por vehículos en
ensayo de gases, contra la zona destinada a ensayo de ruido. Cabe destacar que la este
escenario es representativo de varios escenarios, ya que los niveles de ruido Lmax son
instantáneos y no se requieren promedios espaciales ni temporales para caracterizar una
planta. Para mayor abultamiento, se puede considerar que los valores de ruido Lmax en
las líneas de revisión de cualquier planta, están influenciadas exclusivamente por el
vehículo en una línea contigua, y no por las condiciones de ubicación geográfica ni
diseño de disposición general de la planta. Esta conclusión se basa en la similitud
geométrica de distanciamiento entre las líneas de revisión.
8 Distancia menor a 5m entre vehículo emisor de ruido y vehículo en ensayo de estacionario
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Medida de control propuesta
Como medida de control de ruido entre líneas de proceso, se analiza el comportamiento
de 5 barreras acústicas semi absorbentes de 3m de altura y 14m de largo cada una. Las
barreras acústicas propuestas consisten en paneles acústicos prefabricados en bandejas
de 50mm de espesor y 500mm de ancho, relleno de lana de vidrio (e=50mm, densidad 32
Kg/m3) en la parte inferior. En la parte superior materializado en acrílico PMMA o
Policarbonato monolítico9 de 15mm de espesor en color transparente natural. El diseño
propuesto es similar al usado como protección acústica transparente en autopistas
urbanas.
El requerimiento de absorción sonora se debe a que en las condiciones actuales de las
plantas de revisión técnica, el efecto por reflexiones podría alterar el nivel de ruido
medido en un vehículo bajo ensayo estacionario en 1 dBA, y al utilizar separadores entre
líneas de ensayo, la distancia recorrida por una onda reflejada sería menor, ya que la
distancia libre se reduce a la mitad. Por esta razón, se considera que la onda reflejada
podría aumentar en 6 dBA10 (equivale a 4 veces la energía reflejada originalmente) por lo
tanto se requiere una absorción que reduzca esta onda sonora a la cuarta parte, lo que
nos lleva a un coeficiente de absorción sonora del 75%.11 .
Las afirmaciones anteriores deberán ser especialmente consideradas en el caso de
barreras semi-absorbentes sonoros con parte superior transparente, debido a que la zona
de absorción se ubica en la parte inferior. Una forma de minimizar las reflexiones
superiores de paneles duros (como un policarbonato) consiste en establecer paneles con
radio de curvatura geométrico en la zona transparente.
9 PMMA y Policarbonato son materiales polímeros transparentes de alta resistencia.
10 Una reducción de distancia a la mitad, reconoce un aumento del nivel de ruido de 6 dBA, usando la regla
clásica de 6 dBA por duplicación de distancia. Ahora 6 dBA corresponde a 4 veces la energía original. 11
Coeficiente de absorción sonora de =0.75 o 75% indica que del 100% de la energía sonora que incide en el panel, sólo se reflejará el 25%.
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Ilustración 8. Detalle panel de acero de 1.5mm de espesor, de uso común en barreras acústicas en la parte inferior.
Ilustración 9. Vista de barrera acústica 3m de altura. Absorbente sonoro por ambos lados de la pantalla en 50cm inferiores y transparencia de 2m en la parte superior.
La pantalla acústica a implementar debe sellar herméticamente entre la losa o pavimento
de suelo y los paneles acústicos, esto se realiza mediante cemento tipo grout (típico) o
pasta de sello elastomérico de alta densidad.
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Escenario mitigado
Los siguientes mapas de nivel Lmax en dBA fast, muestran el nivel de ruido esperado en
condiciones de carga de uso de las líneas de revisión de la planta, considerando las 5
pantallas acústicas de 3m de altura.
Ilustración 10: Mapa de ruido. Descriptor Lmax dBA fast. Situación con vehículos en ensayo de gases, 3 vehículos en revisión de gases y 2 vehículos en proceso de ensayo estacionario de ruido + 4
vehículos en ralentí. Modelación a 30cm del suelo.
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Ilustración 11. Mapa de ruido para situación. Descriptor Lmax dBA fast. Vehículos en ensayo de gases, 3 vehículos en revisión de gases y 4 vehículos en ralentí. Se muestra zona de ensayo de ruido.
Modelación a 30cm del suelo.
Los resultados de la simulación de campo sonoro en la zona de protección, con la
inserción de barreras acústicas, muestra que los valores de nivel de ruido máximo en la
zona de protección oscilan entre 65 a 70 dBA, con un valor promedio de 67 dBA,
calculados a una altura de 30cm sobre el suelo.
Zona recomendada para la realización del ensayo: Se escoge la zona de ingreso al
galpón por las siguientes razones: se disminuye la superficie efectiva de reflexiones por
muros que pueden alterar la medición, especialmente en los vehículos que realicen el
ensayo de ruido adyacente al muro del galpón. En segundo lugar, existe en las plantas
actuales una zona de circulación de operadores e instrumental de la planta, lo cual puede
ser evaluado por cada administración de manera de utilizar estos espacios para realizar
el ensayo estático de ruido. La tercera razón radica en que esta zona no presenta
equipamiento estable y permite la instalación de un tabique o barrera entre las líneas de
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proceso. La longitud de este tabique o cierre, deberá ser evaluado caso a caso por el
comité operativo de la planta de revisión, y de este modo diseñar una disposición de
pantallas a modo de no interferir con los procedimientos generales de la planta, junto con
permitir una adecuada atenuación de ruido.
4.3 Ruido de Fondo en PRT
Los resultados de las mediciones de Ruido de Fondo efectuadas en la PRT La Florida se
grafican a continuación. La posición del micrófono corresponde a un punto ubicado a
30cm del suelo simulando en lo más posible la posición adoptada a 50 cm de un
potencial vehículo en ensayo estacionario. Cabe destacar que la línea donde se ubicó
el micrófono, no fue utilizada para procedimientos de revisión mientras se realizó la
medición.
Hay un registro continuo con resolución cada 1 minuto, dentro del cual se registra el
Lmax. En un comienzo (12:30 a 13:15) los valores oscilan entre 67 a 70 dBA debido a
ensayos de revisión de vehículos livianos a una distancia de 3 líneas de proceso (12 m
de distancia, aproximadamente). A partir de las 13:15 se registra un aumento de ruido,
debido que se realizaba ensayo de vehículos livianos en ambas líneas contiguas a la
posición del micrófono. A partir de las 13:45, se realizaron ensayos de vehículos en una
única línea adyacente al micrófono. Luego hay un lapso de 10minutos de inactividad de
las líneas de revisión, donde se refleja el ruido basal de la planta por efecto de la
ubicación geográfica y el horario al cual se realizó la medición, lo cual representa el flujo
vehicular por la vialidad local cercana a la planta PRT. El periodo de alto nivel de ruido y
corta duración corresponde a un ensayo de vehículo de pasajeros mediano Diesel (furgón
de pasajeros), para luego de un instante, volver a los valores de ruido de fondo de
inactividad característicos de la planta en particular con la salvedad de algunos eventos
discretos de entrada de vehículos livianos por las líneas no adyacentes (a 12m de
distancia) al micrófono.
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Ilustración 12: Ruido de Fondo, Lmax cada 1min, medido en PRT La Florida.
Al comparar los niveles de Ruido de Fondo medidos al interior del patio de procesos de la
PRT La Florida con los valores que debieran registrarse durante un ensayo estacionario,
se observa que los valores emitidos por los vehículos presentes en ensayos de revisión
técnica en líneas adyacentes emiten niveles de ruido que interferirán y anularán las
mediciones de ensayo estacionario, debido a que los valores estarán en cercano durante
ciertos eventos a los valores de ruido objetivos a medir, no cumpliéndose la exigencia de
un ruido ambiente por lo menos 10 dB inferiores al ruido objetivo a medir en el ensayo
estacionario de ruido según la norma ISO 5130-82.
De acuerdo a los resultados obtenidos para el ensayo estacionario, el valor promedio de
los niveles de ruido del ensayo estacionario a RPM/2 para motocicletas es 85.9 dBA. Si
se considera el promedio de valor medido ± desviación estándar, se obtiene un rango de
niveles de ruido a medir en motocicletas de entre 79.9 dBA y 91.9 dBA.
Los niveles de ruido medidos en ensayo estacionario para motocicletas a 3/4RPM tienen
un valor promedio de 90.8 dBA. Si tomamos el promedio del valor medido en ensayo
estacionario ± desviación estándar, tenemos un rango de niveles de ruido a medir en
motocicletas de entre 85.8 dBA y 95.8 dBA.
En el caso de automóviles livianos y medianos, los valores de ensayo estacionario a RPM
según indica la norma ISO 5130:1982 tienen un valor promedio de 80.7 dBA. Si tomamos
el promedio del valor medido en ensayo estacionario de automóviles ± desviación
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estándar, tenemos una franja de niveles de ruido a medir en que oscilan entre 76.9 dBA a
84.5 dBA.
Las siguientes ilustraciones grafican los diferenciales en dB esperados durante ensayo
estacionario entre nivel de ruido medido (valor promedio menos desviación estándar,
como caso más crítico) y ruido de fondo de la PRT. Las diferencias de nivel de ruido se
entregan para tres instantes distintos a lo largo del registro de ruido de fondo durante
operación normal de la PRT medida. Cabe considerar que la zona de ruido de fondo de
planta varía de acuerdo a sus condiciones acústicas generales, tales como ubicación,
tamaño, equipamiento mecánico auxiliar que posea, etc. Estos valores se dan en lapsos
donde no circulan vehículos por las líneas de proceso, lo cual representa un escenario
temporalmente variable que depende de la carga de uso de la planta.
Ilustración 13: Nivel de ruido de fondo y valores de medición probables en ensayo estacionario de
motocicletas a RPM/2.
3 dB
12 dB 18 dB
Ensayo estacionario
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Ilustración 14: Nivel de ruido de fondo y valores de medición probables en ensayo estacionario de vehículos livianos y medianos a 3/4 RPM.
De acuerdo a este análisis, resulta plausible establecer los requerimientos de condiciones
respecto a los intervalos de tiempo donde la planta está con carga de uso, y el nivel de
ruido depende casi exclusivamente de las emisiones de ruido de vehículos en revisión
pasando por las líneas de proceso adyacentes al punto de medición.
Por otra parte, de acuerdo a los resultados de la simulación de campo sonoro con
medidas de control, se establece una tabla comparativa entre los valores de nivel de
ruido esperados para ensayos estacionarios de ruido y los valores de ruido de fondo que
es posible alcanzar en las zonas de protección:
0 dB
9 dB 15 dB
Ensayo estacionario
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Tabla 17: Comparación de niveles de ruido resultantes de ensayos estacionarios de ruido y valores de ruido de fondo esperables con medidas de control en PRT.
Vehículos Condición de
ensayo
Nivel de ruido mínimo probable a medir en ensayo estacionario
Ruido de Fondo*
Diferencia entre niveles medidos y Ruido de
Fondo
Motocicletas Ensayo a 1/2
RPM 79.9 dBA
67 dBA
12.9dB
Vehículos Livianos
Ensayo a 3/4 RPM
76.9 dBA 9.9 dB
Vehículos Medianos
Ensayo a 3/4 RPM
77.0 dBA 10 dB
*Nivel de ruido de fondo modelado para caso de estudio.
A partir de la reducción de los niveles de ruido de fondo una vez implementada la medida
de control, es posible establecer el porcentaje de cumplimiento del requisito de ruido de
fondo (10 dB por sobre ruido de fondo) de muestras por categoría de acuerdo a los
niveles de ruido medidos mediante ensayo estacionario (sin requerimiento espacial de
3m):
Un 97.5 % de vehículos livianos no podrían ser medidos bajo situación actual de
ruido de fondo. Un 17.7 % de vehículos livianos no podrían ser medidos bajo
situación mejorada de ruido de fondo.
Un 91.3 % de vehículos medianos no podrían ser medidos bajo situación actual
de ruido de fondo. Un 17.4 % de vehículos medianos no podrían ser medidos bajo
situación mejorada de ruido de fondo.
Un 60 % de motocicletas no podrían ser medidos bajo situación actual de ruido de
fondo. Un 0 % de motocicletas no podrían ser medidos bajo situación mejorada de
ruido de fondo.
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5 Conclusiones
El ensayo de acuerdo a la simplificación establecida D.S.N°129/02 MINTRATEL, presentó
un problema práctico, que impidió realizar el ensayo para la totalidad de las muestras.
Esto se debe a que llevar un vehículo a RPMmax, en muchos casos representa un riesgo
para la integridad mecánica del vehículo. Esto constituye un importante impedimento, de
carácter técnico, para llevar a cabo dicho ensayo en la práctica en las plantas de revisión
técnica (PRT).
Al mismo tiempo, se realizó un análisis a los valores diferenciales que se presentan al
realizar el ensayo en condiciones espaciales mayores a 3m libres y al no cumplir con
este espacio mínimo. Los diferenciales detectados en una población parcial, en las que
se puedo realizar el ensayo a RPMmax, muestran una dispersión de valores en la cual
más del 30% superan los 2 dBA de diferencia por efectos de condiciones espaciales.
Como se verá más adelante, esta dispersión es más desfavorable que si hacemos el
ensayo a RPM menores a la máxima.
Por estas dos razones descritas en los párrafos anteriores, este consultor no
recomienda implementar el método simplificado de a cuerdo a D.S.N°129/02
MINTRATEL, para efectos de la medición del nivel de ruido en las plantas de revisión
técnica como parte de la futura norma.
El ensayo de acuerdo al método ISO 5130:1982 se realizó para las velocidades de motor
RPM indicadas por dicha norma, sin embargo, se hicieron dos variantes espaciales, una
con cumplimiento de los requisitos espaciales (condición A) y otra en la cual no se daban
estas condiciones (condición B). Se llamó diferencial a la diferencia aritmética calculada
de los valores ensayados a cada vehículo bajo las condiciones B y A. El análisis de este
valor diferencial, permite demostrar que más del 87% de las muestras medidas de
acuerdo al método ISO 5130:1982 presenta diferenciales de nivel de ruido igual o inferior
a 2 dB, valor considerado no significativo de acuerdo al criterio establecido por esta
norma.
Por esta razón y junto a lo anteriormente señalado, se concluye que el método
recomendado para realizar el ensayo de ruido estacionario en las plantas de revisión
técnica es el método ISO 5130:1982, aun en condiciones espaciales no conforme a la
citada norma.
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Debido a que el anteproyecto de norma en el que se enmarca el presente estudio no
cuenta con niveles máximos a cumplir para ensayo estacionario, la totalidad de las
muestras consideradas (122) cumplen con las exigencias de ensayo. A fin de determinar
el cumplimiento de un vehículo, es necesario efectuar un seguimiento que permita
comparar nivel de ensayo inicial (3CV) con niveles medidos durante revisión técnica, lo
que no fue posible en el presente estudio.
Si analizamos los valores probables de ruido de fondo que podrían existir en un sitio
destinado al ensayo estacionario en una PRT, se puede afirmar, que los valores de ruido
Lmax, dependen exclusivamente del valor de los vehículos en las líneas adyacentes al
punto en cuestión, y en mucha menor medida, del ruido de fondo atribuible a la ubicación
geográfica de la planta. Los valores esperados en cualquier planta con distanciamiento
de líneas entre 3.8m a 4.2m (valor típico) presentará valores de ruido de fondo Lmax que
alterarán las mediciones hasta en un 97% de los vehículos que se ensayen en este sitio.
Este factor de ruido de fondo, es la dificultad técnica más significativa que puede
presentarse en el ensayo estacionario de ruido en una planta de revisión técnica.
Si al escenario existente se le instalan medidas de control de ruido del tipo pantalla
acústica, se reduce el nivel de ruido esperado en la zona de ensayo acústico a valores
entre 65 a 70 dBA, lo que permitirá un ensayo sin dificultades al 82% de los vehículos.
Para el 18% restante, existen dificultades de realizar el ensayo, sin embargo, esta
condición corresponde al cruce de los escenarios más ruidosos en la planta y a los
vehículos más silenciosos. En este punto cabe destacar que el análisis realizado es
determinista, lo cual conduce a estos resultados en extremo desfavorables. En este
punto, es fácil determinar que si se aplica un análisis de confiabilidad probabilístico del
ensayo, el valor de cruce serian las probabilidades de tener un vehículo más silencioso
ensayado en un escenario más ruidoso, lo cual nos lleva a un resultado de probabilidad
de fallar el ensayo muy inferior al aquí mostrado. Haciendo una estimación probabilística,
pero destacando el hecho que los datos de ruido fueron medidos en una única planta de
revisión técnica, lo cual no permite podemos establecer, por ejemplo que la probabilidad
de fallar un ensayo en las condiciones de la planta La Florida bajan a 4.1% de todos los
ensayos. Este análisis preliminar, establece que el 18% de los vehículos tienen
probabilidad de encontrarse con un ruido de fondo que impida la medición, y el valor de
ruido al cual esto sucede, se daría en un porcentaje inferior al 23% de la jornada de
operación. Se destaca, que este análisis es válido con medidas de control
implementadas, y no en el escenario actual.
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Aplicando medidas de control de ruido (detalladas más adelante) con una reducción de 7
a 8 dBA, podemos afirmar que las condiciones desfavorables en una PRT que impidan
realizar el ensayo por causa del ruido de fondo, serán muy inferiores al valor determinista
del 18% mostrado en los análisis. Estos escenarios en extremo desfavorables, podrán
ser superados exitosamente, postergando la realización del ensayo a un instante de
menor ruido de fondo, lo que puede significar un tiempo de espera mínimo. Con estos
antecedentes, es posible afirmar que el ensayo se puede realizar incluso para los
vehículos más silenciosos con una mínima espera.
Respecto de las medidas de control de ruido pertinentes de ser aplicadas a las PRT, se
realizó una simulación computacional de campo sonoro de una PRT, en la que se
consideró la implementación de pantallas acústicas bi-absorbente sonoro (con
tratamiento acústico de absorción por ambos lados en los 50cm inferiores de la pantalla
acústica) como medida de control.
Debido a los requerimientos visuales de las PRT, se considera un 87% de traslucidez en
su parte superior, materializado en acrílico PMMA o Policarbonato monolítico de 15mm
de espesor en color transparente natural. Es posible señalar que la pantalla acústica
semi absorbente propuesta como medida de control permite controlar el nivel de
incidencia de reflexiones en el ensayo a valores comparables a los existentes en la
actualidad en una PRT en condiciones normales, con una alteración por sumatoria de
reflexiones que no alterarían el valor medido de ruido Lmax en más de 1 dB.
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6 Bibliografía
D.S. Nº129 de 2002, Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones,
Subsecretaria de Transportes establece Norma de Emisión de Ruidos para Buses
de Locomoción Colectiva Urbana y Rural.
IEC 61672-1, Electroacústica — Sonómetros — Parte 1: Especificaciones
(Electroacoustics — Sound level meters — Part 1: Specifications)
IEC 60942, Electroacústica — Calibradores (Electroacoustics — Sound
calibrators)
Inspector de Ruido de Escape Tipo 3638 – Manual de Usuario (Exhaust Noise
Inspector Type 3638 — User Manual), Brüel & Kjær Sound & Vibration
Measurement A/S, 2004.
ISO 5130:1982 Acústica – Medición de ruido emitido por vehículos estacionarios –
Método de ensayo (Acoustics – Measurement of noise emitted by stationary road
vehicles – Survey method)
ISO 5130:2007 Acústica – Medición de nivel de presión sonora emitido por
vehículos estacionarios (Acoustics – Measurement of sound pressure level
emitted by stationary road vehicles)
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7 Anexo 1 — Fotografías de ensayo estacionario
Fotografía 1. Calibración de sonómetro.
Fotografía 2. Verificación de distancias de medición.
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Fotografía 3. Situación sin requerimientos de espacio ISO 5130. Motocicletas.
Fotografía 4. Situación con requerimientos de espacio ISO 5130.
Motocicletas.
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Fotografía 5. Situación sin requerimientos de espacio ISO 5130. Vehículos.
Fotografía 6. Situación con requerimientos de espacio ISO 5130.
Vehículos.
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8 Anexo 2 — Resultados de mediciones por categoría
A continuación se entregan los resultados de mediciones de NPSmáx según las
metodologías ISO 5130:1982 y D.S.N°129/02 para cada categoría del total de muestras
contempladas en el estudio, así como los diferenciales entre niveles medidos en situación
con y sin cumplimiento de requisito espacial de la norma ISO 5130:1982.
Tabla 18. Resultados de ensayo estacionario según metodología ISO 5130:1982. Vehículos livianos.
Muestra
Ensayo cumple requisito espacial
ISO 5130:1982
Ensayo no cumple requisito espacial
ISO 5130:1982 Diferencial
1 77.6 76.9 -0.7
2 78.2 76.6 -1.5
3 79.9 82.3 2.4
4 82.4 83.5 1.1
5 75.8 77.0 1.2
6 76.1 76.4 0.3
7 71.2 71.1 -0.1
8 71.1 70.2 -0.9
9 73.1 73.5 0.4
10 74.6 74.2 -0.4
11 81.7 83.7 2.0
12 81.7 82.0 0.3
13 80.2 80.6 0.4
14 82.7 82.9 0.2
15 85.0 84.4 -0.5
16 83.2 83.9 0.7
17 83.5 84.0 0.5
18 81.4 80.7 -0.7
19 81.6 80.6 -0.9
20 81.5 81.2 -0.3
21 81.4 82.4 1.0
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Tabla 19. Resultados de ensayo estacionario según metodología ISO 5130:1982. Vehículos livianos (continuación).
Muestra Ensayo cumple
requisito espacial ISO 5130:1982
Ensayo no cumple requisito espacial
ISO 5130:1982 Diferencial
22 81.6 82.1 0.5
23 82.6 84.1 1.4
24 83.7 84.3 0.6
25 82.8 83.9 1.1
26 84.0 82.5 -1.5
27 83.4 83.8 0.4
28 78.6 78.2 -0.4
29 85.6 85.4 -0.2
30 84.6 85.6 1.0
31 86.0 84.3 -1.7
32 85.1 84.5 -0.6
33 77.4 78.0 0.5
34 78.2 78.4 0.2
35 76.8 76.7 -0.1
36 77.9 76.6 -1.3
37 83.6 85.1 1.5
38 81.4 81.9 0.5
39 80.5 82.2 1.7
40 83.0 84.4 1.4
41 82.4 84.1 1.8
42 79.0 80.7 1.7
43 80.5 82.5 2.0
44 80.5 82.3 1.9
45 77.3 78.8 1.5
46 86.4 90.1 3.7
47 88.3 90.1 1.8
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Tabla 20. Resultados de ensayo estacionario según metodología ISO 5130:1982. Vehículos livianos (continuación).
Muestra Ensayo cumple
requisito espacial ISO 5130:1982
Ensayo no cumple requisito espacial
ISO 5130:1982 Diferencial
48 81.2 84.4 3.1
49 83.5 85.6 2.1
50 78.4 79.6 1.2
51 76.6 77.9 1.2
52 76.3 77.2 0.9
53 78.0 77.3 -0.7
54 81.8 81.5 -0.3
55 77.7 78.4 0.7
56 78.7 79.4 0.7
57 81.4 86.0 4.6
58 79.9 82.0 2.2
59 81.8 82.3 0.6
60 75.5 76.5 1.0
61 79.7 81.6 1.9
62 77.1 79.9 2.8
63 76.7 77.6 0.9
64 78.0 80.9 3.0
65 80.3 81.8 1.4
66 77.1 78.0 0.9
67 77.9 79.9 2.0
68 74.2 72.9 -1.3
69 75.8 75.4 -0.5
70 76.3 77.9 1.6
71 77.0 77.9 0.9
72 81.1 83.1 2.0
73 81.1 83.2 2.1
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Tabla 21. Resultados de ensayo estacionario según metodología ISO 5130:1982. Vehículos livianos (continuación).
Muestra Ensayo cumple
requisito espacial ISO 5130:1982
Ensayo no cumple requisito espacial
ISO 5130:1982 Diferencial
74 81.3 82.1 0.8
75 81.6 82.1 0.5
76 81.3 82.2 0.9
77 75.0 76.6 1.5
78 74.8 76.4 1.6
79 76.5 78.9 2.5
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Tabla 22. Resultados de ensayo estacionario según metodología ISO 5130:1982. Vehículos medianos.
Muestra Ensayo cumple
requisito espacial ISO 5130:1982
Ensayo no cumple requisito espacial
ISO 5130:1982 Diferencial
1 85.7 88.9 3.1
2 85.7 87.7 2.0
3 81.5 85.7 4.1
4 85.5 85.5 0.1
5 83.8 83.9 0.1
6 78.6 79.1 0.5
7 77.8 78.3 0.4
8 79.9 81.4 1.5
9 82.6 82.7 0.1
10 81.2 83.1 1.9
11 81.1 82.5 1.4
12 81.0 81.6 0.6
13 81.6 83.5 1.9
14 76.3 78.1 1.8
15 76.3 77.6 1.3
16 75.5 76.6 1.1
17 76.2 77.3 1.2
18 76.6 77.6 1.0
19 74.8 76.4 1.7
20 75.8 77.2 1.4
21 77.5 76.4 -1.2
22 76.2 76.9 0.6
23 81.0 81.2 0.2
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Tabla 23. Resultados de ensayo estacionario según metodología ISO 5130:1982 (RPMmáx/2). Motocicletas.
Muestra Ensayo cumple
requisito espacial ISO 5130:1982
Ensayo no cumple requisito espacial
ISO 5130:1982 Diferencial
1 81.5 87.2 5.7
2 82.7 83 0.3
3 84.3 83.2 -1.1
4 82.3 81.4 -0.9
5 93.7 95 1.3
6 85.9 86 0.1
7 88.3 88 -0.3
8 80.1 81.4 1.3
9 93 94.6 1.6
10 81.6 82.9 1.3
11 78.8 78.5 -0.3
12 88.3 89.6 1.3
13 81.9 82.8 0.9
14 75.7 77.2 1.5
15 85.1 86.4 1.3
16 78.3 79.2 0.9
17 81.4 79 -2.4
18 90.7 93.5 2.8
19 93.5 93.6 0.1
20 95.2 95.7 0.5
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Tabla 24. Resultados de ensayo estacionario según metodología D.S. N°129/02. Vehículos livianos.
Muestra Ensayo cumple
requisito espacial
ISO 5130:1982
Ensayo no cumple requisito espacial
ISO 5130:1982
Diferencial
1 79.4 78.0 -1.4
2 76.8 77.2 0.4
3 80.0 80.7 0.7
4 82.9 82.7 -0.2
5 77.4 77.2 -0.2
6 76.8 76.6 -0.2
7 90.4 90.3 -0.2
8 89.9 90.3 0.3
9 85.6 84.1 -1.5
10 87.7 89.3 1.6
11 87.8 89.2 1.3
12 88.4 88.5 0.0
13 88.9 88.2 -0.7
14 83.8 84.6 0.8
15 83.9 84.8 0.9
16 83.8 84.5 0.7
17 84.4 85.0 0.6
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Tabla 25. Resultados de ensayo estacionario según metodología D.S. N°129/02. Motocicletas.
Muestra Ensayo cumple
requisito espacial ISO 5130:1982
Ensayo no cumple requisito espacial
ISO 5130:1982 Diferencial
1 94.9 95.0 0.1
2 106.3 107.2 0.9
3 99.6 100.1 0.5
4 95.7 94.9 -0.9
5 100.4 101.1 0.7
6 98.8 99.3 0.5
7 92.4 91.8 -0.7
8 98.1 99.7 1.6
9 93.2 95.0 1.8
10 92.9 93.6 0.7
11 95.9 98.7 2.8
12 92.3 94.2 1.9
13 88.6 88.4 -0.1
14 90.5 94.1 3.5
15 91.4 94.1 2.7
16 90.1 93.4 3.3
17 99.3 103.5 4.2
18 —* — —
19 —* — —
20 —* — —
*Se decide no medir a RPM nominal por motivos de seguridad.
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Tabla 26. Resultados de ensayo estacionario a 3/4RPM. Motocicletas.
Muestra Ensayo cumple
requisito espacial ISO 5130:1982
Ensayo no cumple requisito espacial
ISO 5130:1982 Diferencial
1 87.2 90.4 3.2
2 87.8 88.3 0.5
3 88.1 87.4 -0.7
4 88.6 88.4 -0.2
5 101.4 103.3 1.9
6 89.3 90.1 0.8
7 93.2 96.2 3.0
8 86.7 88.8 2.1
9 98.1 97.6 -0.5
10 87.2 88 0.8
11 86.6 86.5 -0.1
12 94.5 95.7 1.2
13 87.8 90.4 2.6
14 85.6 87.2 1.6
15 91.9 94.1 2.2
16 83.8 84.7 0.9
17 85.2 86.1 0.9
18 —* — —
19 —* — —
20 —* — —
*Se decide no medir a RPM nominal por motivos de seguridad.
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9 Anexo 3 — Análisis estadístico de mediciones
Para el análisis estadístico, se consideraron un total de 122 muestras (universo total) de
vehículos, los cuales fueron segregados de la siguiente manera:
102 Vehículos Livianos y Medianos:
o 79 vehículos livianos
o 23 vehículos medianos
- Se considero el ensayo de 3/4 RPM máxima, según estipula procedimiento de la
norma ISO 5130:1982, para 101 vehículos de totalidad entre livianos y medianos,
es decir el universo total.
- El ensayo a máxima RPM, según indica el D.S.129/02, se realizo para un total de
17 vehículos entre livianos, debido a resguardos de seguridad que pueden ser
perjudiciales en la operación del motor si es llevado a esta condición. Solo pudo
efectuarse a un número específico de automóviles, los cuales poseen gobernador
de velocidad.
20 Motocicletas:
- Para las motocicletas, se considero el ensayo a 1/2 RPM máxima según lo
estipulado en la norma ISO 5130:1982, en el totalidad de muestras.
- Para un total de 17 muestras, fue posible realizar el ensayo a máxima RPM según
lo indica el D.S.129/02;
- Para un total de 17 muestras se realizo el ensayo a 3/4 RPM máxima, indicados
en la norma ISO 5130:1982 (para vehículos livianos y medianos).
Nota: Las 3 muestras restantes no se llevaron a estas condiciones (para los 2
ensayos descritos anteriormente), por motivos de seguridad, ya que al realizar el
ensayo, pese a estar en condiciones de piso requeridos por la norma, se tornaba
inestable a medida que era acelerado.
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9.1 Vehículos livianos y medianos:
Histogramas ensayo ISO 5130:1982 3/4 RPM máxima – Vehículos Livianos y
Medianos:
Vehículos Livianos, ensayo 3/4 RPM máxima:
Se muestran a continuación los datos y el histograma obtenido de los diferenciales. Vale
decir que las clases utilizadas, fueron consideradas con una diferencia de 0,5 dB:
Diferencial en dB Frecuencia % acumulado
0,5 32 40,51%
1 14 58,23%
1,5 11 72,15%
2 12 87,34%
2,5 5 93,67%
3 2 96,20%
3,5 1 97,47%
4 1 98,73%
4,5 0 98,73%
5 1 100,00%
y mayor... 0 100,00%
0,00%5,00%10,00%15,00%20,00%25,00%30,00%35,00%40,00%45,00%50,00%55,00%60,00%65,00%70,00%75,00%80,00%85,00%90,00%95,00%100,00%
0
5
10
15
20
25
30
35
Fre
cue
nci
a
Diferencial en dB
HistogramaDiferencial ensayo 3/4 RPM máx. vehiculos livianos
Frecuencia
% acumulado
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De los datos obtenidos anteriormente, se puede comentar lo siguiente:
32 de las muestras se encuentran con un diferencial entre 0 y 0,5 dB, las cuales
representan el 40,51% del universo de 79 vehículos, y un porcentaje acumulado
total de un 40,51%,
14 de las muestras se encuentran con un diferencial de 1 dB, las cuales
representan el 17,72%, y un porcentaje acumulado total de 58,23%,
11 de las muestras se encuentran con un diferencial de 1,5 dB, las cuales
representan el 13,92% del universo, y un porcentaje acumulado total de un
72,15%,
12 de las muestras se encuentran con un diferencial de 2 dB, las cuales
representan el 15,19% del universo, y un porcentaje acumulado total de un
87,34%,
5 de las muestras se encuentran con un diferencial de 2,5 dB, las cuales
representan el 6,33% del universo, y un porcentaje acumulado total de un 93,67%,
2 de las muestras se encuentran con un diferencial de 3 dB, las cuales
representan el 2,53% del universo, y un porcentaje acumulado total de un 96,20%,
1 muestra se encuentra con un diferencial de 3,5 dB, el cual representa el 1,27%
del universo, y un porcentaje acumulado total de un 97,47%,
1 muestra se encuentra con un diferencial de 4 dB, la cual representa el 1,26% del
universo, y un porcentaje acumulado total de 98,73%,
1 muestra se encuentra con un diferencial de 5 dB, la cual representa el 1,26% del
universo, y un porcentaje acumulado total del 100%.
Se puede concluir que del total de muestras obtenidas, el 87,34% se encuentran con un
diferencial de 2 dB ó menos.
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Vehículos Medianos, ensayo 3/4 RPM máxima:
Se muestra a continuación los datos y el histograma obtenido de los diferenciales. Vale
decir que las clases utilizadas, fueron consideradas con una diferencia de 0,5 dB:
Diferencial en dB Frecuencia
% acumulado
0,5 7 30,43%
1 3 43,48%
1,5 6 69,57%
2 5 91,30%
2,5 0 91,30%
3 0 91,30%
3,5 1 95,65%
4 0 95,65%
4,5 1 100,00%
5 0 100,00%
y mayor... 0 100,00%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
50%
55%
60%
65%
70%
75%
80%
85%
90%
95%
100%
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 y mayor...
Fre
cue
nci
a
Diferencial en dB
HistogramaDiferencial ensayo 3/4 RPM máx. vehiculos medianos
Frecuencia
% acumulado
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De los datos obtenidos anteriormente, se puede comentar lo siguiente:
7 de las muestras se encuentran con un diferencial entre 0 y 0,5 dB, las cuales
representan el 30,43% del universo de 23 vehículos medianos, y un porcentaje
acumulado total de un 30,43%,
3 de las muestras se encuentran con un diferencial de 1 dB, las cuales
representan el 13,05% del universo de 23 vehículos medianos, y un porcentaje
acumulado total de un 43,48%,
6 de las muestras se encuentran con un diferencial de 1,5 dB, las cuales
representan el 26,09% del universo de 23 vehículos medianos, y un porcentaje
acumulado total de un ,69,57%,
5 de las muestras se encuentran con un diferencial de 2 dB, las cuales
representan el 21,73% del universo de 23 vehículos medianos, y un porcentaje
acumulado total de un 91,30%,
1 muestra se encuentra con un diferencial de 3,5 dB, el cual representa el 4,35%
del universo de 23 vehículos medianos, y un porcentaje acumulado total de un
95,65%,
1 muestra se encuentra con un diferencial de 4,5 dB, el cual representa el 4,35%
del universo de 23 vehículos medianos, y un porcentaje acumulado total de un
100%,
Se puede concluir que del total de muestras obtenidas, el 91,30% se encuentran con un
diferencial de 2 dB ó menos.
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Histogramas ensayo D.S. N°129/02 MINTRATEL RPM máxima – Vehículos Livianos
y Medianos:
Vehículos Livianos, ensayo RPM máxima:
Se muestra a continuación los datos y el histograma obtenido de los diferenciales. Vale
decir que las clases utilizadas, fueron consideradas con una diferencia de 0,5 dB:
Diferencial en dB Frecuencia
% acumulado
0,5 10 58,82%
1 5 88,24%
1,5 1 94,12%
2 1 100,00%
2,5 0 100,00%
y mayor... 0 100,00%
0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%55%60%65%70%75%80%85%90%95%100%
0
2
4
6
8
10
12
0,5 1 1,5 2 2,5 y mayor...
Fre
cue
nci
a
Diferencial en dB
Histograma
Diferencial ensayo RPM máx. vehiculos livianos
Frecuencia
% acumulado
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De los datos obtenidos anteriormente, se puede comentar lo siguiente:
10 de las muestras se encuentran con un diferencial entre 0 y 0,5 dB, las cuales
representan el 58,82% del universo de 17 vehículos medianos, y un porcentaje
acumulado total de un 58,82%,
5 de las muestras se encuentran con un diferencial de 1 dB, las cuales
representan el 29,42% del universo 17 vehículos medianos, y un porcentaje
acumulado total de un 88,24%,
1 muestra se encuentra con un diferencial de 1,5 dB, el cual representa el 5,88%
del universo de 17 vehículos medianos, y un porcentaje acumulado total de un
94,12%,
1 muestra se encuentra con un diferencial de 2 dB, el cual representa el 5,88% del
universo de 17 vehículos medianos, y un porcentaje acumulado total de un 100%.
Se puede concluir que del total de muestras obtenidas, el 100% se encuentran con un
diferencial de 2 dB ó menos.
Vehículos Medianos, ensayo RPM máxima:
Para este caso, no se pudo ser ensayar en estas condiciones (RPM máx.), por razones
de seguridad que podrían ser perjudiciales para la operación del motor del vehículo.
Por lo tanto, sin ensayos para análisis estadístico.
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9.2 Motocicletas
Análisis estadístico ISO 5130:1982, ensayo a 1/2 RPM máx.:
Se muestra a continuación los datos y el histograma obtenido de los diferenciales. Vale
decir que las clases utilizadas, fueron consideradas con una diferencia de 0,5 dB:
Diferencial dB Frecuencia % acumulado
0,5 9 45,00%
1 2 55,00%
1,5 6 85,00%
2 1 90,00%
2,5 0 90,00%
3 1 95,00%
3,5 0 95,00%
4 0 95,00%
4,5 0 95,00%
5 0 95,00%
5,5 0 95,00%
6 1 100,00%
y mayor... 0 100,00%
0,00%5,00%10,00%15,00%20,00%25,00%30,00%35,00%40,00%45,00%50,00%55,00%60,00%65,00%70,00%75,00%80,00%85,00%90,00%95,00%100,00%
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Fre
cue
nci
a
Diferencial dB
HistogramaDiferencial Ensayo 1/2 RPM máx. Motocicletas
Frecuencia
% acumulado
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De los datos obtenidos anteriormente, se puede comentar lo siguiente:
9 de las muestras se encuentran con un diferencial entre 0 y 0,5 dB, las cuales
representan el 45,00% del universo de 20 motocicletas, y un porcentaje
acumulado total de un 45,00%,
2 de las muestras se encuentran con un diferencial de 1 dB, las cuales
representan el 10,00% del universo de 20 motocicletas, y un porcentaje
acumulado total de 55,00%,
6 de las muestras se encuentran con un diferencial de 1,5 dB, las cuales
representan el 30% del universo de 20 motocicletas, y un porcentaje acumulado
total de 85%,
1 de las muestras se encuentra con un diferencial de 2 dB, la cual representa el
5% del universo de las 20 motocicletas, y un porcentaje acumulado total de un
90%,
1 de las muestras se encuentra con un diferencial de 3 dB, la cual representa el
5% del universo de las 20 motocicletas, y un porcentaje acumulado total de un
95%,
1 de las muestras se encuentra con un diferencial de 6 dB, la cual representa el
5% del universo de las 20 motocicletas, y un porcentaje acumulado total de un
100%,
Se puede concluir que del total de muestras obtenidas, el 90% se encuentran con un
diferencial de 2 dB ó menos.
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Análisis estadístico ISO 5130:1982, ensayo a 3/4 RPM máx.:
Se muestra a continuación los datos y el histograma obtenido de los diferenciales. Vale
decir que las clases utilizadas, fueron consideradas con una diferencia de 0,5 dB:
Diferencial dB Frecuencia % acumulado
0,5 5 29,41%
1 4 52,94%
1,5 1 58,82%
2 2 70,59%
2,5 2 82,35%
3 2 94,12%
3,5 1 100,00%
y mayor... 0 100,00%
0,00%5,00%10,00%15,00%20,00%25,00%30,00%35,00%40,00%45,00%50,00%55,00%60,00%65,00%70,00%75,00%80,00%85,00%90,00%95,00%100,00%
0
1
2
3
4
5
6
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 y mayor...
Fre
cue
nci
a
Diferencial dB
HistogramaDiferencial Ensayo 3/4 RPM máx. Motocicletas
Frecuencia
% acumulado
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De los datos obtenidos anteriormente, se puede comentar lo siguiente:
5 de las muestras se encuentran con un diferencial entre 0 y 0,5 dB, las cuales
representan el 29,41% del universo de 17 motocicletas, y un porcentaje
acumulado total de un 29,41%,
4 de las muestras se encuentran con un diferencial de 1 dB, las cuales
representan el 23,08% del universo de 17 motocicletas, y un porcentaje
acumulado total de un 52,94%,
1 de las muestras se encuentra con un diferencial de 1,5 dB, la cual representa el
5,88% del universo de 17 motocicletas, y un porcentaje acumulado total de un
58,82%,
2 de las muestras se encuentran con un diferencial de 2 dB, las cuales
representan el 11,77% del universo de 17 motocicletas, y un porcentaje
acumulado total de un 70,59%,
2 de las muestras se encuentran con un diferencial de 2,5 dB, las cuales
representan el 11,77% del universo de 17 motocicletas, y un porcentaje
acumulado total de un 82,35%,
2 de las muestras se encuentran con un diferencial de 3 dB, las cuales
representan el 11,77% del universo de 17 motocicletas, y un porcentaje
acumulado total de un 94,12%,
1 muestra se encuentra con un diferencial de 3,5 dB, la cual representa el 5,88%
del universo de 17 motocicletas, y un porcentaje acumulado del 100%.
Se puede concluir que del total de muestras obtenidas, el 70,59% se encuentran con un
diferencial de 2 dB ó menos.
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Página | 77
Análisis estadístico D.S. N°129/02, ensayo a RPM máx.:
Se muestra a continuación los datos y el histograma obtenido de los diferenciales. Vale
decir que las clases utilizadas, fueron consideradas con una diferencia de 0,5 dB:
Diferencial dB Frecuencia
% acumulado
0,5 5 29,41%
1 3 47,06%
1,5 0 47,06%
2 4 70,59%
2,5 0 70,59%
3 2 82,35%
3,5 1 88,24%
4 1 94,12%
4,5 1 100,00%
y mayor... 0 100,00%
0,00%5,00%10,00%15,00%20,00%25,00%30,00%35,00%40,00%45,00%50,00%55,00%60,00%65,00%70,00%75,00%80,00%85,00%90,00%95,00%100,00%
0
1
2
3
4
5
6
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 y mayor...
Fre
cue
nci
a
Diferencial dB
HistogramaDiferencial Ensayo RPM máx. Motocicletas
Frecuencia
% acumulado
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De los datos obtenidos anteriormente, se puede comentar lo siguiente:
5 de las muestras se encuentran con un diferencial entre 0 y 0,5 dB, las cuales
representan el 29,41% del universo de 17 motocicletas, y un porcentaje
acumulado total de un 29,41%,
3 de las muestras se encuentran con un diferencial de 1 dB, las cuales
representan el 17,65% del universo de 17 motocicletas, y un porcentaje
acumulado total de un 47,06%,
4 de las muestras se encuentran con un diferencial de 2 dB, las cuales
representan el 23,53% del universo de 17 motocicletas, y un porcentaje
acumulado del 70,59%,
2 de las muestras se encuentran con un diferencial de 3 dB, las cuales
representan el 11,76% del universo de 17 motocicletas, y un porcentaje
acumulado del 82,35%,
1 de las muestras se encuentra con un diferencial de 3,5 dB, la cual representa el
5,89% del universo de 17 motocicletas, y un porcentaje acumulado del 88,24%,
1 de las muestras se encuentra con un diferencial de 4 dB, la cual representa el
5,89% del universo de 17 motocicletas, y un porcentaje acumulado del 94,12%,
1 de las muestras se encuentra con un diferencial de 4,5 dB, la cual representa el
5,89% del universo de 17 motocicletas, y un porcentaje acumulado del 100%.
Se puede concluir que del total de muestras obtenidas, el 70,59% se encuentran con un
diferencial de 2 dB ó menos.
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10 Anexo 4 — Procesamiento de señal de audio a RPM
Para un motor de dos tiempos –dos viajes de émbolo por ciclo-, el comportamiento del
motor y sus explosiones presentan un pulso de salida de gases por cada revolución del
cigüeñal. Estos motores de dos tiempos son casi inexistentes en la actualidad salvo
algunos modelos de motocicletas.
Ilustración 15. Esquema de operación motor de 2 tiempos.
Rotación 0º
Entrada aire fresco
Salida gases
Rotación 90º
Entrada aire fresco
Rotación 180º
Chispazo y explosión
Rotación 270º
Salida gases
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Para un motor de cuatro tiempos, de ciclo Otto o ciclo del diesel, requiere cuatro viajes
del embolo, es decir dos vueltas del cigüeñal, para a completar un escape de gases.
Ilustración 16. Esquema de operación motor de 4 tiempos.
Rotación 0º
Chispazo y explosión
Rotación 90º
Expansión
Rotación 180º
Expansión total
Rotación 270º
Salida gases
Rotación 360º
Salida gases total
Rotación 450º
Entrada aire fresco
Rotación 540º
Entrada aire fresco total
Rotación 630º
compresión
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De acuerdo a la fórmula establecida por el Manual Ashrae12, tenemos:
Ecuación 1. Cálculo de CFR respecto de las RPM de velocidad del motor.
(Fuente: Engine Exhaust Noise Control. Technical Committee ASHRAE)
Según esta ecuación, la frecuencia fundamental CFR depende de los tiempos de motor y
el número de cilindros. Esta frecuencia de pulsaciones es detectada por la señal acústica
través del análisis FFT.
Esta ecuación se relaciona directamente al método utilizado por el sistema Exhaust
Noise Inspector Type 3638 de Bruel y Kjaer.
Tabla 27. Ajuste de instrumento Exhaust Noise Inspector Type 3638 de Bruel y Kjaer.
(Fuente: Exhaust Noise Inspector Type 3638 Bruel y Kjaer User Manual)
12
Jerry G. Lilly, P.E., Engine Exhaust Noise Control. Technical Committee ASHRAE.
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El cuadro anterior corresponde al dial de ajuste del sistema Exhaust Noise Inspector Type
3638 Bruel y Kjaer, y permite la validación del método propio implementado por esta
consultora. A modo de ejemplo se explica la equivalencia de dial en sistema Bruel y
Kjaer y el sistema propio adaptado.
Posición dial 1, sistema ByK: 4 tiempos/1cilindro = 1 pulso/2rev
Ajuste Método propio: 1 revolución por segundo (60RPM) implica ½ pulso por
segundo = ½ Hz.
Calculadora
Cilindros 1 Tiempos 4
RPM f Hz
-5% 57 0.5
RPM max potencia 60 0.5
5% 63 0.5
Posición dial 4 sistema ByK: 4 tiempos/4cilindros = 2 pulso/1rev
Posición dial 4 sistema ByK: 2 tiempos/2cilindros = 2 pulso/1rev
Ajuste Método propio: 1 revolución por segundo (60RPM) implica 2 pulsos por
segundo = 2 Hz.
Calculadora
Cilindros 4 Tiempos 4
RPM f Hz
-5% 57 1.9
RPM máx. potencia 60 2.0
5% 63 2.1
Calculadora
Cilindros 2 Tiempos 2
RPM f Hz
-5% 57 1.9
RPM máx. potencia 60 2.0
5% 63 2.1
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Se observa plena concordancia entre los métodos de cálculo de frecuencia de
pulsaciones del escape.
Luego con la determinación de la frecuencia predominante, se marca un dial en el
software de FFT (análisis matemático de transformada de Fourier).
Ilustración 17. Ejemplo de pantalla de visualización de frecuencia de pulsación de escape de gases – marca de dial o referencia en pantalla de análisis FFT.
Basado en esta teoría de determinación de RPM, se adaptó una rutina de FFT con una
resolución de 0.4Hz entre 0Hz y 150Hz, con la cual se puede determinar la frecuencia de
rotación del motor con una precisión de mejor calidad que el 2% aceptable según ISO
5130.
Se realizaron pruebas de validación y se comprobó que al establecer la frecuencia
objetivo en el sistema computacional de detección de FFT (frecuencia correspondiente a
la RPM deseada), y simultáneamente verificando la lectura de RPM en el tacómetro de
inducción reflejando plena coincidencia en las RPM medidas con ambos métodos. La
principal ventaja del sistema en base a FFT, es que permite desarrollar un data-log de la
medición de RPM, correlacionada temporalmente con la medición de ruido, lo que
proporciona una valiosa información de la estabilidad y curvas de aceleración del
vehículo. El procesamiento de la señal incluye un muestreo de 4Khz y una decimación
para emular un muestreo de 800hz, asegurando una FFT de 0.4Hz de resolución en
bajas frecuencias (1 a 150 Hz requeridos).
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Ilustración 18. Validación entre tacómetro digital y procedimiento analítico de medición de RPM.
A modo de ejemplo, el siguiente cuadro muestra el cálculo de frecuencias para un motor
de 4 cilindros y de 4 tiempos.
Calculadora RPM
Cilindros 4 Tiempos 4
RPM f Hz
-5% 7600 253.3
RPM max potencia 8000 266.7
+5% 8400 280.0
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11 Anexo 5 — Modelación acústica de PRT
11.1 Antecedentes
Para el análisis de las Plantas de Revisión Técnica (PRT), se consideró una selección
previa de las plantas existentes en la Región Metropolitana basados en el listado
publicado por el Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones de Chile13. Se escogen
tres plantas de revisión técnica, clasificadas por tamaño de galpón (tamaño menor,
tamaño medio y tamaño mayor), procediendo a una visita de inspección visual y de
registro de parámetros acústicos.
Para el análisis geométrico de líneas se utilizan planos de recepción municipal en una
planta de líneas de proceso amplias, es decir con mayor distancia entre líneas, y un plano
de carpeta de antecedentes de Declaración de Impacto Ambiental (DIA) para el caso de
una planta de líneas estrechas.
La modelación de campo sonoro y efectos de reflexiones y mitigación se realizará con el
software Soundplan 7.0 de la compañía SoundPLAN International LLC.
Los datos de reverberación local de una planta tipo se obtienen por mediciones propias
del consultor, usando técnicas de impulso por disparo en el local, que consiste en
registrar la señal recibida por un micrófono, proveniente de disparos de pistola a balas de
salva y las ondas sonoras que provienen de las reflexiones en objetos producto del
mismo disparo.
11.2 Geometría de Plantas
Se realiza un catastro de superficie aproximada de galpón en área de procesos para 13
plantas de revisión técnica vehicular clase B de la Región Metropolitana, para luego, del
total, escoger las plantas de la comuna de Las Condes, ubicada en Valdepeñas Nº 035,
La Florida, ubicada en Atahualpa Nº 371 y la comuna de Macul, ubicada en Avda. Quilín
Nº 1721. Con estas plantas, se programa una visita de inspección visual de condiciones
de operación y medición de ruido de fondo.
En el caso de la planta de La Florida, se realiza una medición de tiempo de reverberación
RT60, que es el tiempo estimado, en segundos, del decaimiento del sonido a su
millonésima parte una vez que se extingue el sonido fuente (disparos con balas de salva).
13
http://www2.mtt.cl/plantas_revtec
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La siguiente tabla muestra el resumen del catastro superficial total y superficie construida
del galpón de procesos de cada planta PRT analizada.
Tabla 28. Plantas de Revisión Técnica vehicular clase B, analizadas en términos de tamaño.
Comuna Dirección Superf. Terreno m2
Superf galpon m
2
LAS CONDES Valdepeñas Nº 035 1800 460
LA FLORIDA Avda. Vicuña Mackenna Nº 7955 4700 600
SAN RAMÓN Avda. Américo Vespucio Nº 1460 3000 621
SAN JOAQUÍN Avda. Salvador Allende Nº 143 9700 650
PUDAHUEL Av. Américo Vespucio Nº 1393 10200 670
MACUL Avda. Quilín Nº 1721 3000 693
HUECHURABA Avda. Américo Vespucio Norte Nº 753 5600 728
ÑUÑOA Avda. José Pedro Alessandri Nº 1498 3000 734
MAIPÚ Avda. Pajaritos Nº 1250 2900 753
QUINTA NORMAL Avda. Carrascal Nº 5720 10000 770
CERRILLOS Vista Alegre Nº 2253 3800 850
VITACURA Avda. Las Condes Nº 10680 2800 886
LA FLORIDA Atahualpa Nº 371 5500 900
Planta PRT Macul
Planta clasificada como de gran tamaño, con 900m2 de superficie de galpón de procesos.
En la siguiente Ilustración, se muestra una vista general de disposición y detalle zona de
pozos de revisión técnica. Las distancias entre ejes de pozos (ejes de línea de
circulación) fluctúan entre 4.2m y 4.8m.
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Ilustración 19. Disposición general de PRT Macul (detalle).
La disposición típica de vehículos paralelos en las líneas de revisión, considerando para
ello la zona inicial del proceso, que es donde existen espacios disponibles en la
actualidad que podrían ser utilizados para el ensayo de ruido estacionario, se presentan
distancias desfavorables por cercanía entre vehículos de 2.5m.
Es importante destacar que en la actualidad también existen vehículos en la parte
posterior del vehículo que ingresa, a cortas distancias, las cuales son inferiores a 2m,
pero este factor puede ser modificado con una simple medida de gestión operativa de la
PRT, dejando hasta 4m libres detrás del vehículo.
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Ilustración 20. Disposición general de PRT Macul.
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Ilustración 21. Distancia más probable entre vehículos. PRT Macul.
Planta PRT Ñuñoa
Planta clasificada como de medio tamaño, con 734m2 de superficie de galpón de
procesos.
Se muestra una vista general de disposición y detalle zona de pozos de revisión técnica.
Las distancias entre ejes de pozos (ejes de línea de circulación) son de 3.8m.
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Ilustración 22. Disposición general de PRT Ñuñoa.
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Ilustración 23. Disposición general de PRT Ñuñoa (detalle).
La disposición típica de vehículos paralelos en las líneas de revisión, considerando para
ello la zona inicial del proceso, que es donde existen espacios disponibles en la
actualidad que podrían ser utilizados para el ensayo de ruido estacionario, se presentan
distancias desfavorables por cercanía entre vehículos de 2.1m.
Es importante destacar que en la actualidad también existen vehículos en la parte
posterior del vehículo que ingresa, a cortas distancias, las cuales son inferiores a 2m,
pero este factor puede ser modificado con una simple medida de gestión operativa de la
PRT, dejando hasta 4m libres detrás del vehículo.
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Ilustración 24. Distancia más probable entre vehículos. PRT Ñuñoa.
11.3 Reverberación local de PRT
Se realiza una medición del Tiempo de Reverberación, RT60, en la sala de proceso de la
PRT La Florida. Este parámetro acústico mide el decaimiento del sonido a su millonésima
parte, una vez que se apaga la fuente generadora, y permite analizar el efecto de las
reflexiones locales en el nivel de ruido medido. La medición se efectúa de acuerdo a las
técnicas impulsivas, lo que significa medir con un ruido de impulso, que para este caso
consiste en disparo con balas de salva.
El análisis se concentra en las frecuencias preponderantes emitidas por escapes de
vehículos en el ensayo estacionario, las que van de 20Hz hasta 200Hz, lo que representa
el espectro bajo del rango de frecuencias. Cabe notar que frecuencias bajas corresponde
a sonidos comúnmente llamados ―bajos‖ o ―graves‖, y frecuencia más altas son las
llamadas frecuencias más ―agudas‖.
Los resultados obtenidos de la medición de Tiempo de Reverberación en PRT La Florida
se muestran a continuación en la siguiente tabla:
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Tabla 29. Tiempo de reverberación de la sala de proceso de PRT La Florida.
Frequencia[Hz] RT60
80 0.10
100 0.07
125 0.28
160 0.80
200 1.00
250 1.20
315 1.29
400 1.30
500 1.57
630 1.41
800 1.61
1000 1.44
1250 1.37
1600 1.48
2000 1.35
2500 1.22
3150 1.28
4000 0.92
5000 0.87
11.4 Análisis y simulación de reflexiones acústicas
El presente análisis es el más crítico, debido que mostrará la forma como se reflejan las
ondas sonoras en los obstáculos existentes entre dos líneas de revisión en la planta
PRT. Esto o da una idea con cuanta energía vuelve al micrófono ubicado cercano a la
fuente de ruido, lo cual puede interferir la medición.
Con base a la respuesta de impulso registrada, se analizan las reflexiones producidas en
los vehículos laterales y en las paredes del galpón. Se muestran gráficamente la
incidencia y reflexiones de ruido, lo cual es utilizado para la calibración de un modelo
matemático de campo sonoro y efecto de las reflexiones locales.
Primera reflexión: 1.5m @-6.7 dB
Segunda reflexión: 2.5m @-17dB
Tercera reflexión: 3.8m @ -9dB
Cuarta reflexión: 5.1m @-8dB
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El siguiente gráfico muestra la señal de ruido (ecograma) registrada en PRT La Florida a
través de un disparo de bala de salva, y muestra el impulso de ruido directo y las
siguientes reflexiones que llegan al micrófono del instrumento de medición en muros y
objetos. La curva del gráfico muestra el disparo, y los picos siguientes corresponden a los
arribos de ondas reflejadas.
Gráfico 8. Señal de impulso original (disparo) y reflexiones.
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12 Anexo 6 - Recomendaciones de Instrumental de medición
12.1 Requisitos de Instrumental
El instrumental deberá permitir de manera automática y simple las mediciones de nivel de
ruido exterior de escape de vehículos en condiciones estacionarias. Simultáneamente, el
sistema deberá medir las RPM del vehículo a partir del registro realizado con un único
micrófono. Esto permitirá la realización del ensayo con un único operador.
El sistema deberá contar con:
Sistema de medición de Nivel de presión sonora Integrador y Detector SPL en
respuesta rápida en dBA. Instrumento o sistema debe contar con certificación
Tipo 1 según IEC 61672-1/2002, con su correspondiente certificado de calibración
al día;
Calibrador pistófono Tipo 1, según IEC 942-1988;
El sistema debe permitir la calibración automática;
5m de cable de micrófono blindado para uso industrial;
Escuadra de alineación y marca de 45o;
Distanciómetro o flexómetro de 50cm;
Plomada para proyectar punto de referencia de escape al suelo;
Analizador de RPM (revoluciones por minuto del motor) a partir de la señal
acústica, mediante análisis FFT y análisis de envolvente. El indicador de RPM con
ajuste de rango de tolerancia;
Trípode para micrófono con altura variable desde 20cm hasta 150cm; y
Sistema de registro o data logger de las mediciones de RPM y Nivel de ruido SPL
con respuesta rápida en dBA y con resolución del registro de 500ms;
El sistema deberá permitir el análisis automático de detección del Nivel de presión sonora
máximo en dBA, en respuesta rápida (Lmax dBA Fast), descartando las mediciones
alteradas por ruido de fondo. Además el sistema deberá discriminar de manera
automática o asistida por operador, de los defectos en el registro por causa de
explosiones en vacío y pulsaciones de chorro de agua de los escapes de vehículos, a fin
de determinar el valor correcto de Lmax en dBA Fast.
El sistema debe permite medir simultáneamente el nivel de ruido y RPM del vehículo con
una única posición de micrófono. Esto permite mayor velocidad de medición y no requiere
intervenir los distintos tipos de vehículos para la obtención de la velocidad de motor RPM.
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En el mercado existen fabricantes de sistemas de medición de ruido, con sistemas que
realizan el proceso descrito anteriormente. Se mencionan a modo de ejemplo los
siguientes:
Brüel & Kjær Exhaust Noise Inspector Type 3638
El instrumental Brüel & Kjær Sound & Vibration Measurement A/S, para el ensayo ISO
5130 denominado Exhaust Noise Inspector Type 3638. La ventaja particular del sistema
radica en que no utiliza tacómetro conectado al vehículo, sino que mide la velocidad de
rotación a partir de la señal de ruido, mediante un modulo externo que toma la señal de
audio desde la salida AC del instrumento de medición acústico.
Ilustración 25. Sistema compuesto Sonómetro + analizador de ruido de escape Exhaust Noise
Inspector Type 3638 Brüel & Kjær.
Acústica, Control de Ruido y Vibraciones Italia 01133, La Cisterna, Santiago | (56-2) 985 10 88
[email protected] www.contadorycampos.cl
INFORME FINAL
Licitación Nº 608897-14-LE11 “Estudio Campaña de mediciones como apoyo a la futura norma de emisión de ruido, para vehículos livianos, medianos y motocicletas”
SECCIÓN DE CONTROL DE RUIDO AMBIENTAL, DEPTO. ASUNTOS ATMOSFÉRICOS DIVISIÓN DE POLÍTICA Y REGULACIÓN AMBIENTAL, MINISTERIO DEL MEDIO AMBIENTE.
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SINUS Messtechnik GmbH – Software Samurai extension Matlab
El sistema SINUS Messtechnik GmbH de arquitectura abierta, que permite incorporación
de rutinas propias de cálculo y registro, diseñado para mediciones dinámicas y pseudo-
dinámicas14, lo cual permite obtener los parámetros de Lmax y RPM. Es un sistema
basado en PC compatible con arquitectura adaptable mediante rutinas Matlab15 o
personalizable a pedido.
Ilustración 26: Sistema compuesto Sonómetro + analizador de posicionamiento (opcional) + interface RPM (revoluciones por minuto del motor). Arquitectura basada en PC, de código semi-abierto
14
Medición dinámica realizada sobre dinamómetro calibrado sin movimiento absoluto del vehículo. 15
MATLAB ® de la empresa MathWorks, Inc., es un lenguaje de alto nivel técnico de computación y un entorno interactivo
para desarrollo de algoritmos, visualización de datos, análisis de datos y cálculo numérico.