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