Resultados de pruebas en autobuses urbanosResultados de pruebas en autobuses urbanos

Ing. Cesar GIng. Cesar Gáálvez Hernlvez Hernáándezndez

SecretarSecretaríía del Medio Ambiente del Distrito Federala del Medio Ambiente del Distrito Federal

20 de Abril 200620 de Abril 2006

GOBIERNO DEL DISTRITO FEDERAL México • La Ciudad de la Esperanza

Emisión de PM, NOx y CO2 en la ZMVM.

Erosión 9%

Caminos pavimentados

7%

Otros12%

Tractocamiones9%

Caminos sin pavimentar

45%

Fuentes puntuales

18%

Autos particulares

6%

Otros18%

Erosión 7%

Autobuses8%

Fuentes puntuales

9%

Caminos sin pavimentar

23%

Tractocamiones29%

PM10

Autobuses 3%

Pick up6%

Otros10%

Otras fuentes móviles

16%

Generación de energía eléctrica

6%

Taxis8%

Vehículos< 3 ton

13%

Tractocamiones13%

Autos particulares

28%

NOx

Autobuses 5%

Transporte

57%

Industria

33%

Residencial/Comercial

7%

Servicios

3%

CO2

Fuente: Inventario de Emisiones de la ZMVM. 2002

PM2.5

Estado de Mexico

Secretaría de EcologíaSecreatría de

Comunicaciones

GOBIERNO DEL DISTRITO FEDERALMéxico · La Ciudad de la Esperanza

Secretaría de Transporte y VialidadRed de Transporte de Pasajeros (RTP)Sistema de transportes Eléctricos (STE)Sistema de Transporte Colectivo (METRO)

German Trust Fund

PHRD

Proyecto Introducción de Medidas Ambientalmente Amigables en Transporte

Unidad de Implementación del

Proyecto

GobiernoFedeal

SEMARNAT

Implantación de Corredores Estratégicos en la Ciudad de México.

Realizar pruebas de emisiones vehiculares, en condiciones de altitud de la Ciudad de México mediante el uso de dinamómetro de chasis y equipo portátil de medición de emisiones.

Objetivo General

Comparar el desempeño ambiental de los vehículos de prueba con el de los vehículos que actualmente integran el parque vehicular.

Comparar el desempeño ambiental de los vehículos de prueba entre sí, en condiciones actuales de operación y en condiciones de operación de corredor de transporte.

Comparar el desempeño ambiental de los vehículos de prueba con el de vehículos similares en otras regiones del mundo.

Realizar pruebas de desempeño a los autobuses participantes: radio de giro, aceleración, frenado, consumo de combustible y otras pruebas como ruido y opacidad de los gases de escape.

Objetivo Especificos

Gobierno del Distrito Federal

Secretaría del Medio AmbienteServicio de Transportes EléctricosRed de Transporte de Pasajeros

Organismos Internacionales

Banco MundialFondo Mundial para el Medio Ambiente World Resources Institute Centro de Transporte Sustentable

Iniciativa Privada

Mercedes Benz FAW – AMIVolvo Bus México Johnson MattheyScania de México CumminsGM – Allison Transmission EcomexBusscar Shell

Pemex

Colaboración

Autobuses de PruebaVehículos de Uso Actual

Vehículo Modelo Tipo Número dePasajeros Combustible Estándar de

Emisión RTP 1 Mercedes Benz 2002 Torino 85 Diesel EPA 1998 RTP 2 International 2002 AYCO 85 Diesel EPA 1998 RTP 3 Mercedes Benz 2002 Torino 85 Diesel EPA 1998 + DPF RTP 4 International 2002 AYCO 85 Diesel EPA 1998 + DPF

Micro Gas 1 Ford 1992 N/A 35 Gasolina C.C. 3-vías Micro Gas 2 Ecomex N/A 35 Gasolina C.C. 3-vías Micro GLP Chevrolet 1992 N/A 35 Gas LP C.C. 3-vías

Micro GNC 1 Chevrolet 1991 N/A 35 GNC C.C. 3-vías

Micro GNC 2 Ecomex N/A 35 GNC C.C. 3-vías

Vehículo Modelo TipoNúmero de Pasajeros Combustible Estándar de Emisión

MB 10 Mercedes Benz Convencional 87 Diesel EPA 2004MB 11 Mercedes Benz Convencional 80 Diesel EPA 1998MB12 Mercedes Benz Convencional 90 Diesel EPA 1998

Scania 15 Scania Tandem Axis 139 Diesel EURO III Scania 18 Scania Articulated 161 Diesel EURO III

Volvo Volvo Convencional 91 Diesel EURO III

Allison General Motors - Allison Convencional113

Híbrido Diesel-eléctricoEPA 2004 CRT

Filtro de PartículasEletra Eletrabus Convencional 80 Híbrido Diesel-eléctrico EURO II

Ankai Anhui Ankai Convencional90

GNCEPA 2004

Fleetguard C.C.

Busscar Busscar Convencional91

GNCEPA 2004

Donaldson C.C.

FAW FAW AMI Articulado140

GNCEPA 2004

Fleetguard C.C.Scania Scania Articulado 160 Diesel EURO IIIVolvo Volvo Articulado 160 Diesel EURO IIIFénix --- Articulado 160 Diesel ---

Vehículos Probados

• Tres tipos de diesel según su contenido de azufre:

15 ppm

50 ppm

350 ppm

• GNC

• GLP

Combustibles

0

10

20

30

40

50

60

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Time (s)

Spee

d (m

ph)

Ciclo Transitorio Europeo (ETC)

Para comparar los resultados de los autobuses con los obtenidos utilizando el mismo ciclo en otras regiones del mundo.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Time (s)

Spee

d (m

ph)

MX1(bag 1)

MX2(bag 2)

MX3(bag 3)MX1 MX2 MX3

Ciclo Ciudad de México (MCS)

Diseñado especificamente para probar autobuses en condiciones de recorrido de los autobuses de transporte público en la Ciudad de México.

Dinamómetro de Chasis

(UWV)

0,00

8

0,00

7

0,00

6

0,00

6

0,00

6

0,00

6

0,01

0 0,01

6

0,02

5

0,00

16

0,00

15 0,00

55

0,00

53

0,00

03

- 0,00

02

0,00

48

0,000

0,005

0,010

0,015

0,020

0,025

0,030

FAW

-CN

G

BU

SS

CA

R-C

NG

ALL

ISO

N-D

2S15

RTP

1-D

2S50

RTP

1-D

2S15

RTP

3-D

2

RTP

3-D

2S15

RTP

3-D

2S50

SC

AN

IA18

-D2S

15

SC

AN

IA15

-D2S

15

MB

10-D

2S15

SC

AN

IA15

-D2

SC

AN

IA18

-D2S

50

MB

10-D

2

MB

10-D

2S50

VO

LVO

12-D

2S15

VO

LVO

12-D

2

PM [g

/pas

-km

]

Algunos Resultados Ciclo MCS

0,21

2

0,19

5

0,19

3

0,15

8

0,15

8

0,15

2

0,15

0

0,14

6

0,13

9

0,11

0,11

0 0,13

8

0,13

5

0,10

9

0,09 0,10

8

0,12

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

ALL

ISO

N-D

2S15

SC

AN

IA18

-D2S

50

MB

10-D

2S50

MB

10-D

2

MB

10-D

2S15

SC

AN

IA18

-D2S

15

SC

AN

IA15

-D2

SC

AN

IA15

-D2S

15

RTP

1-D

2S15

RTP

1-D

2S50

BU

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CA

R-C

NG

RTP

3-D

2S50

RTP

3-D

2

RTP

3-D

2S15

VO

LVO

12-D

2

FAW

-CN

G

VO

LVO

12-D

2S15

NO

x [g

/pas

-km

]

Algunos Resultados Ciclo MCS

0,00

4

0,14

9

0,06

1

0,00

8

0,00

7

0,00

4

0,00

4

0,00

3

0,00

2

0,00

0

- 0,00

2

0,00

13

-0,0

0

-0,0

0

-0,0

0

0,00

1

0,000

0,040

0,080

0,120

0,160

RTP

1-D

2S50

RTP

1-D

2S15

ALL

ISO

N-D

2S15

MB

10-D

2S50

MB

10-D

2

SC

AN

IA18

-D2S

50

SC

AN

IA18

-D2S

15

RTP

3-D

2S50

MB

10-D

2S15

VO

LVO

12-D

2

RTP

3-D

2

RTP

3-D

2S15

SC

AN

IA15

-D2

VO

LVO

12-D

2S15

SC

AN

IA15

-D2S

15

FAW

-CN

G

BU

SS

CA

R-C

NG

HC

[g/p

as-k

m]

0,07 0,08 0,09 0,09

0,10 0,11 0,12

0,21

0,30

0,02

0,07

4

0,07

1

0,01

600

0,01

10

0,01

40

0,070,02

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250

0,300

0,350

FAW

-CN

G

RTP

1-D

2S15

RTP

1-D

2S50

ALL

ISO

N-D

2S15

BU

SS

CA

R-C

NG

SC

ANIA

18-D

2S15

SC

ANIA

15-D

2S15

SC

ANIA

18-D

2S50

SC

ANIA

15-D

2

RTP

3-D

2

RTP

3-D

2S15

RTP

3-D

2S50

MB

10-D

2

MB

10-D

2S15

MB

10-D

2S50

VO

LVO

12-D

2S15

VO

LVO

12-D

2

CO

[g/p

as-k

m]

Algunos Resultados Ciclo MCS

136,

99

142,

18

147,

49

154,

00

161,

20

163,

43

164,

77

168,

38

168,

61

178,

32

139,

48

116,

92

100,

21

123,

46

140,

43

142,

11

123,

810

153045607590

105120135150165180

BU

SS

CA

R-C

NG

FAW

-CN

G

VO

LVO

12-D

2

VO

LVO

12-D

2S15

RTP

3-D

2

RTP

3-D

2S15

RTP

1-D

2S50

RTP

1-D

2S15

RTP

3-D

2S50

SC

AN

IA15

-D2S

15

SC

AN

IA15

-D2

MB

10-D

2

MB

10-D

2S50

MB

10-D

2S15

SC

AN

IA18

-D2S

50

SC

AN

IA18

-D2S

15

ALL

ISO

N-D

2S15

Ren

dim

ient

o[pa

s-km

/l]

16,6

0

17,4

9

18,0

3

18,9

3

19,2

2

19,2

7

19,3

3

19,5

4

20,4

0

20,5

4

16,6

3

15,9

1

15,6

5

15,9

2

16,6

8

17,3

9

16,0

9

0

5

10

15

20

FAW

-CN

G

ALL

ISO

N-D

2S15

SC

AN

IA18

-D2S

50

SC

AN

IA18

-D2S

15

MB

10-D

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MB

10-D

2S50

MB

10-D

2

SC

AN

IA15

-D2

SC

AN

IA15

-D2S

15

BU

SS

CA

R-C

NG

RTP

3-D

2S50

RTP

1-D

2S15

RTP

3-D

2

RTP

1-D

2S50

RTP

3-D

2S15

VO

LVO

12-D

2

VO

LVO

12-D

2S15

CO

2 [g/

pas-

km]

0

0,5

1

1,5

2

FAW

-CN

G

Bus

scar

-CN

G

ALL

ISO

N-D

2S15

RTP

1-D

2S50

RTP

1-D

2S15

RTP

3-D

2

RTP

3-D

2S15

RTP

3-D

2S50

MB

10-D

2S15

MB

10-D

2

SC

AN

IA15

-D2S

15

MB

10-D

2S50

SC

AN

IA15

-D2

SC

AN

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-D2S

15

SC

AN

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-D2S

50

VO

LVO

12-D

2S15

VO

LVO

12-D

2

PM [g

/km

]

Algunos Resultados Ciclo MCS

0

3

6

9

12

15

18

21

MB1

0-D

2S50

MB1

0-D

2

MB1

0-D

2S15

ALLI

SON

-D2S

15

RTP

1-D

2S15

RTP

1-D

2S50

RTP

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2S50

RTP

3-D

2S15

RTP

3-D

2

Buss

car-

CN

G

SCAN

IA18

-D2S

50

VOLV

O12

-D2

SCAN

IA15

-D2

SCAN

IA15

-D2S

15

VOLV

O12

-D2S

15

SCAN

IA18

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15

FAW

-CN

G

NO

x, N

O [g

/km

]

NOx NO

0

200

400

600

800

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1400

1600

1800

2000

MB

10-D

2S15

MB

10-D

2S50

MB

10-D

2

RTP

3-D

2S50

RTP

1-D

2S15

RTP

3-D

2

Bus

scar

-CN

G

RTP

1-D

2S50

RTP

3-D

2S15

ALL

ISO

N-D

2S15

VO

LVO

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2

VO

LVO

12-D

2S15

FAW

-CN

G

SC

AN

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SC

AN

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15

SC

AN

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50

SC

AN

IA18

-D2S

15

CO 2

[g/k

m]

Algunos Resultados Ciclo MCS

0

3

6

9

12

15

18

21

RTP

1-D

2S15

RTP

1-D

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FAW

-CN

G

ALL

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-CN

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3-D

2

RTP

3-D

2S15

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MB

10-D

2

MB

10-D

2S15

SC

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VO

LVO

12-D

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VO

LVO

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2

CO

[g/k

m]

0

0,5

1

1,5

2

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3

FAW

-CN

G

SC

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SC

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-CN

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2

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LVO

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2

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RTP

1-D

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MB

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2

MB

10-D

2S50

MB

10-D

2S15

Ren

dim

ient

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m/lt

)

Algunos Resultados Ciclo MCS

0

1,5

3

4,5

6

7,5

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1-D

2S50

RTP

1-D

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ALL

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N-D

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MB

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MB

10-D

2

SC

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MB

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2

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3-D

2

RTP

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SC

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15

FAW

-CN

G

Bus

scar

-CN

G

HC

[g/k

m]

• Los autobuses fueron evaluados sobre la Avenida de los Insurgentes desde la Glorieta de Insurgentes hasta el Metro Indios Verdes.

• En un horario nocturno para realizar las pruebas de acuerdo con la operación óptima y en un horario matutino para representar las condiciones normales de operación.

• Durante el recorrido los autobuses operaron de acuerdo con el número de puntos de ascenso y descenso y el número de semáforos presentes.

• El recorrido se realizó con el autobús lastrado al 70% de su capacidad, para simular la carga de pasajeros.

Equipo Portátil de Medición de Emisiones (RAVEM)

0,03

0,02 0,04

0,03 0,

13

0

0,22

0,01

0,22

0,02

0,26

0,56

0,06

0,07

2,08

0,68

0,03

0,02

0,03

0,02 0,

11

0

0,17

0,01 0,

16

0,02

0,25

0 0,08

0,04

1,55

0,63

0 0 0,01

0 0,03

0 0,01

0,01 0,

17

0,06

0,55

0,02

0,01

0,33

0,05

0,03

0,97

0,17

0 0,01

0,45

0,19

0,01

0,63

0

0 ,5

1

1 ,5

2A

llison

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10

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11

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2

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4

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12

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/km

]

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32,4

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7,7

12,1

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0

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14,7

7

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0 0

6,4

0

14,4

0

2,7

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7

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10,7 13

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7,2

0,1

12,2

6,9

5,4

11,6

0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

3 0

3 5

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son

Ank

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11

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12

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M-L

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RTP

1

RTP

2

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3

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Algunos Resultados con RAVEM

Se observó que en algunas pruebas los resultados de emisión de contaminantes eran superiores a los valores establecidos en certificaciones de emisión de contaminantes del país de origen. Presumiblemente los motores en algunos casos prototipos no estaban calibrados a la altitud (la baja presión atmosférica) de la Ciudad de México.

Al comparar las emisiones de NOX en los tres tipos de tecnologías (Diesel, Gas Natural e Híbridos Diesel-eléctrico) podemos observar que los autobuses de Gas natural produjeron una mayor concentración en la emisión de NOX, la emisión más baja fue de un autobús diesel (EPA 2004) con combustible de 50 ppm de S y de un autobús híbrido.

En el caso de los hidrocarburos, debido a que los vehículos diesel tienen una eficiencia de combustión muy alta, produjeron niveles muy bajos comparados con los vehículos a GNC que fueron los promedios más altos de emisión de este contaminante. Con el uso de sistemas de postratamiento en los vehículos con tecnología diesel e híbridos empleando combustible de bajo contenido de azufre, se redujo la emisión de hidrocarburos.

Conclusiones de las pruebas

En cuanto a las partículas, los autobuses con tecnología a Gas Natural y el vehículo híbrido obtuvieron las emisiones más bajas con respecto a los demás autobuses.

En el caso del rendimiento de combustible este puede variar de una tecnología a otra ya que en algunos casos los vehículos tienen una mayor capacidad de pasajeros. En unidades de pasajero-km/lt el autobús híbrido de 12 metros de longuitud exhibió la economía más alta, seguido de un autobús a diesel de 18 metros de longuitud.

En el desarrollo de las pruebas no se observó que el utilizar diesel de bajo contenido de azufre redujera significativamente las emisiones de material particulado; sin embargo, al combinar este combustible con ”trampas de PM” se observó una reducción importante de este contaminante.

Conclusiones de las pruebas

Fuente: West Virginia University, 2005. Caracterización de las emisiones en dinamómetro de chasis para autobuses del Distrito Federal.EF&EE, 2006. Medición de emisiones contaminantes a vehículos de transporte público en el corredor Insurgentes de la Ciudad de México.

RecomendacionesAutobuses

• Durante la selección de los vehículos o prototipos a evaluar asegurar que estos cumplan con las condiciones eléctrico-mecánicas, a fin de evitar retrasos por fallas en la ejecución de las pruebas.

• Establecer una adecuada coordinación institucional entre los diferentes actores involucrados para la realización de las pruebas.

• Prever fondos para pagar por el uso de unidades para pruebas, cuando se contemple evaluar vehículos de sectores de transporte público privado, ya que resulta difícil convencerlos para el préstamo de unidades.

Trámites administrativos

• Prever retrasos en la importación de autobuses, equipo de medición y refacciones al país, por parte de las autoridades fiscales.

Logística

• Contar con un stock de refacciones para los autobuses y equipos asociados a la medición de emisiones.

• Contar con personal técnico calificado para la solución de problemas que llegarán a presentarse en los vehículos.

Combustible

• Realizar pruebas de control de calidad en los diferentes combustibles utilizados en el proyecto, desde su origen pasando por el traslado, limpieza de tanques de pipas, almacenamiento final y tanques de los autobuses, para asegurar la calidad del combustible durante el periodo de pruebas.

Recomendaciones

Gracias por su atenciGracias por su atencióónn

Ing. Cesar GIng. Cesar Gáálvez Hernlvez Hernáándezndez

cgalvez@sma.df.gob.mxcgalvez@sma.df.gob.mx

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