Resultados de pruebas en autobuses urbanos

(1)

Resultados de pruebas en autobuses urbanos

Ing. Cesar G

á

lvez Hern

á

ndez

Secretar

í

a del Medio Ambiente del Distrito Federal

20 de Abril 2006

GOBIERNO DEL DISTRITO FEDERAL México • La Ciudad de la Esperanza

(2)

Emisión de PM, NOx y CO

₂

en la ZMVM.

Erosión 9% Caminos pavimentados 7% Otros 12% Tractocamiones 9% Caminos sin pavimentar 45% Fuentes puntuales 18% Autos particulares 6% Otros 18% Erosión 7% Autobuses 8% Fuentes puntuales 9% Caminos sin pavimentar 23% Tractocamiones 29% PM₁₀ Autobuses 3% Pick up 6% Otros 10% Otras fuentes móviles 16% Generación de energía eléctrica 6% Taxis 8% Vehículos < 3 ton 13% Tractocamiones 13% Autos particulares 28% NOx Autobuses 5% Transporte 57% Industria 33% Residencial/Comercial 7% Servicios 3% CO₂

Fuente: Inventario de Emisiones de la ZMVM. 2002

(3)

Estado de Mexico

Secretaría de Ecología Secreatría de Comunicaciones

GOBIERNO DEL DISTRITO FEDERAL

México · La Ciudad de la Esperanza

Secretaría de Transporte y Vialidad Red 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

Gobierno

Fedeal

SEMARNAT

Implantación de Corredores Estratégicos en la

Ciudad de México.

(4)

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.

(5)

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.

(6)

Gobierno del Distrito Federal

Secretaría del Medio Ambiente

Servicio de Transportes Eléctricos

Red de Transporte de Pasajeros

Organismos Internacionales

Banco Mundial

Fondo Mundial para el Medio

Ambiente World Resources Institute

Centro de Transporte Sustentable

Iniciativa Privada

Mercedes Benz

FAW – AMI

Volvo Bus México

Johnson Matthey

Scania de México

Cummins

GM – Allison Transmission

Ecomex

Busscar

Shell

Pemex

(7)

Autobuses de Prueba

Vehículos de Uso Actual

Vehículo Modelo Tipo Número de

Pasajeros 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 Tipo

Número de

Pasajeros Combustible Estándar de Emisión MB 10 Mercedes Benz Convencional 87 Diesel EPA 2004 MB 11 Mercedes Benz Convencional 80 Diesel EPA 1998 MB12 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 Convencional

113

Híbrido Diesel-eléctrico

EPA 2004 CRT Filtro de Partículas Eletra Eletrabus Convencional 80 Híbrido Diesel-eléctrico EURO II Ankai Anhui Ankai Convencional

90

GNC

EPA 2004 Fleetguard C.C. Busscar Busscar Convencional

91

GNC

EPA 2004 Donaldson C.C. FAW FAW AMI Articulado

140

GNC

EPA 2004 Fleetguard C.C. Scania Scania Articulado 160 Diesel EURO III

Volvo Volvo Articulado 160 Diesel EURO III

Fénix --- Articulado 160 Diesel

(8)

• Tres tipos de diesel según su contenido de azufre:

¾

15 ppm

¾

50 ppm

¾

350 ppm

• GNC

• GLP

Combustibles

(9)

0 10 20 30 40 50 60 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Time (s) Spe e 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) Sp e e 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)

(10)

0,008 0,007 0,006 0,006 0,006 0,006 0,010 0,016 0,025 0,0016 0,0015 0,0055 0,0053 0,0003 - 0,0002 0,0048 0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 FAW-CNG BUSSCAR-CNG ALLISON-D2S15 RTP1-D2S50 RTP1-D2S15 RTP3-D2 RTP3-D2S15 RTP3-D2S50 SCANIA18-D2S15 SCANIA15-D2S15 MB10-D2S15 _SCANIA15-D2 SCANIA18-D2S50 MB10-D2 MB10-D2S50 VOLVO12-D2S15 VOLVO12-D2 PM [g/pas-km]

Algunos Resultados Ciclo MCS

0,212 0,195 0,193 0,158 0,158 0,152 0,150 0,146 0,139 0,11 0,110 0,138 0,135 0,109 0,09 0,108 0,12 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 AL L ISON-D2 S1 5 SCANIA1 8 -D2 S5 0 MB 10-D2S 5 0 MB 10-D2 MB 10-D2S 1 5 SCANIA1 8 -D2 S1 5 SCANIA1 5 -D2 SCANIA1 5 -D2 S1 5 RTP 1 -D2S 15 RTP 1 -D2S 50 BUSSCAR-CNG RTP 3 -D2S 50 RTP3-D2 RTP 3 -D2S 15 V O LV O12-D2 FAW-CNG V O LV O12-D2S 1 5 NOx [g/pas-km]

(11)

Algunos Resultados Ciclo MCS

0,004 0,149 0,061 0,008 0,007 0,004 0,004 0,003 0,002 0,000 - _0,002 0,0013 -0,00 -0,00 -0,00 0,001 0,000 0,040 0,080 0,120 0,160 RTP 1 -D2S 50 RTP 1 -D2S 15 AL L ISON-D2 S1 5 MB 10-D2S 5 0 MB 10-D2 SCANIA1 8 -D2 S5 0 SCANIA1 8 -D2 S1 5 RTP 3 -D2S 50 MB 10-D2S 1 5 V O LV O12-D2 RTP3-D2 RTP 3 -D2S 15 SCANIA1 5 -D2 V O LV O12-D2S 1 5 SCANIA1 5 -D2 S1 5 FAW-CNG BUSSCAR-CNG HC [g/pas-km] 0,07 0,08 0,0 9 0,0 9 0,1 0 0,11 0, 1 2 0, 2 1 0,30 0,0 2 0,07 4 0,07 1 0,01 600 0,01 10 0,01 40 0,0 7 0,02 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 0,300 0,350 F A W -CNG RT P 1 -D 2S 1 5 RT P 1 -D 2S 5 0 AL L ISO N -D 2 S1 5 BU SSC AR -C N G S C A N IA 18 -D 2 S 15 S C A N IA 15 -D 2 S 15 S C A N IA 18 -D 2 S 50 SC A N IA 1 5 -D 2 RT P 3 -D 2 RT P 3 -D 2S 1 5 RT P 3 -D 2S 5 0 MB1 0 -D 2 M B 10 -D 2 S 15 M B 10 -D 2 S 50 VO L V O 1 2 -D 2 S1 5 VO L V O 1 2 -D 2 C O [ g /p a s -k m ]

(12)

Algunos Resultados Ciclo MCS

136,99 142,18 147,49 154,00 161,20 163,43 164,77 168,38 168,61 178,32 139,48 116,92 100,21 123,46 140,43 142,11 123,81 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 BU SSC AR -C N G FA W-CNG VOLVO12-D2 VOLVO12-D2S15 RTP 3 -D2 RTP3-D2S15 RTP1-D2S50 RTP1-D2S15 RTP3-D2S50 SC AN IA15-D 2 S15 SC AN IA15-D 2 MB10-D2 MB10-D2S50 MB10-D2S15 SC AN IA18-D 2 S50 SC AN IA18-D 2 S15 ALLISON -D 2 S15 Rendimiento[pas-km/l] 16,60 17,49 18,03 18,93 19,22 19,27 19,33 19,54 20,40 20,54 16,63 15,91 15,65 15,92 16,68 17,39 16,09 0 5 10 15 20 FAW-CNG ALLISON-D2S15 SCANIA18-D2S50 SCANIA18-D2S15 MB10-D2S15 MB10-D2S50 MB10-D2 SCANIA15-D2 SCANIA15-D2S15 BUSSCAR-CNG RTP3-D2S50 RTP1-D2S15 RTP3-D2 RTP1-D2S50 RTP3-D2S15 _VOLVO12-D2 VOLVO12-D2S15 CO 2 [g/pas-km]

(13)

0 0,5 1 1,5 2 FAW-CNG B u sscar-CNG ALLISON-D2S15 RTP1-D2S50 RTP1-D2S15 RTP3-D2 RTP3-D2S15 RTP3-D2S50 MB10-D2S15 MB10-D2 SCANIA15-D2S15 MB10-D2S50 _SCANIA15-D2

SCANIA18-D2S15 SCANIA18-D2S50 VOLVO12-D2S15

VOLVO12-D2

PM [g/km]

Algunos Resultados Ciclo MCS

0 3 6 9 12 15 18 21 M B 10 -D 2S 50 MB 1 0 -D 2 M B 10 -D 2S 15 AL L ISO N -D 2 S 1 5 RT P 1 -D 2 S 1 5 RT P 1 -D 2 S 5 0 RT P 3 -D 2 S 5 0 RT P 3 -D 2 S 1 5 RT P 3 -D 2 B u s sca r-C N G S C A N IA 18 -D 2S 50 V O LV O 12-D 2 SC AN IA 1 5 -D 2 S C A N IA 15 -D 2S 15 V O LV O 12-D 2 S 1 5 S C A N IA 18 -D 2S 15 F A W -CNG NO x, NO [ g /k m] NOx NO

(14)

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 MB10-D2S15 MB10-D2S50 MB10-D2 RTP3-D2S50 RTP1-D2S15 RTP 3 -D2 Busscar-CNG RTP1-D2S50 RTP3-D2S15 ALLISON -D 2 S15 VOLVO12-D2 VOLVO12-D2S15 FA W-CNG SC AN IA15-D 2 SC AN IA15-D 2 S15 SC AN IA18-D 2 S50 SC AN IA18-D 2 S15 CO 2 [g/km]

Algunos Resultados Ciclo MCS

0 3 6 9 12 15 18 21 RTP1-D2S15 RTP1-D2S50 FAW-CNG ALLI SO N-D2S15 Busscar-CNG RTP3-D 2 RTP3-D2S15 RTP3-D2S50 MB10-D2 MB10-D2S15 SCANI A 15-D2S15 SCANI A 15-D2 MB10-D2S50 SCANI A 18-D2S15 SCANI A 18-D2S50 VOLVO12-D2S15 VOLVO12-D2 CO [g/km]

(15)

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 FAW-CNG

SCANIA18-D2S50 SCANIA18-D2S15 SCANIA15-D2S15

Busscar-CNG SCANIA15-D2 VOLVO12-D2

VOLVO12-D2S15 ALLISON-D2S15 RTP3-D2 RTP3-D2S15 RTP1-D2S50 RTP1-D2S15 RTP3-D2S50 MB10-D2 MB10-D2S50 MB10-D2S15 Rendimiento (km/lt)

Algunos Resultados Ciclo MCS

0 1,5 3 4,5 6 7,5 9 RTP1-D2S50 RTP1-D2S15 ALLISON-D2S15 MB10-D2S50 MB10-D2 SCANIA18-D2S50 RTP3-D2S50 MB10-D2S15 SCANIA18-D2S15 VOLVO12-D2 RTP3-D2 RTP3-D2S15 SCANIA15-D2 VOLVO12-D2S15 SCANIA15-D2S15 FAW-CNG Busscar-CNG HC [g/km]

(16)

• 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)

(17)

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 2 Allison Ankai Busscar CISA Eletrabus FAW _Fénix MB 10 MB 11 MB 12 _M-CNG _M-Gsln _M-LPG RTP RTP 1 RTP 2 RTP 3 RTP 4 Sc 18 Vol 12 Partículas [g/km]

C a m p a ña 1 _ S C C a m p a ña 1 _ C C C a m p a ña 2 C a m p a ña 3

5,5 6,1 5,6 8,3 5 0 14,5 4,1 9,6 3,3 8,6 32,4 8,3 14,9 7,7 12,1 5,8 _4,8 4,4 9,9 5,8 0 13,7 3,9 8,9 4,6 8,1 0 7,6 14,7 7 11,6 0 0 6,4 0 14,4 0 2,7 0,3 7,2 6,1 9,6 3,9 5,7 16,9 21,3 6,7 10,7 13,7 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 Allison Ankai Busscar CISA Eletrabus FAW _Fénix MB 10 MB 11 MB 12 _M-CNG _M-Gsln _M-LPG RTP RTP 1 RTP 2 RTP 3 RTP 4 Sc 18 Vol 12 Óxidos de Nitrógeno [g/km]

(18)

1002 1051 1087 1100 573 0 1224 530 1177 605 945 2428 881 1274 1684 1007 1203 924 945 1261 651 0 1164 479 915 759 908 0 903 1251 1685 1031 0 0 913 0 1184 0 527 661 816 ₇₅₆ 807 842 768 1385 946 1021 1558 1164 587 646 1574 825 721 1031 0 500 1000 1500 2000 2500 Allison Ankai Busscar CISA Eletrabus FAW _Fénix MB 10 MB 11 MB 12 _M-CNG _M-Gsln _M-LPG RTP RTP 1 RTP 2 RTP 3 RTP 4 Sc 18 Vol 12 Dióxido de Carbono [g/km ]

314 378 390 395 181 387 181 549 244 298 382 277 399 535 323 378 332 339 455 206 368 171 412 294 ₂₈₅ ₂₈₅ 394 559 330 302 302 440 299 395 495 304,5 201 300 497 259 233 294,5 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 Allison Ankai Busscar CISA Eletrabus FAW _Fénix MB 10 MB 11 MB 12 _M-CNG _M-Gsln _M-LPG RT P RT P 1 RT P 2 RT P 3 RT P 4 Sc 18 _{Vol 12} Rendimiento [g/km]

C am paña 1_SC C am paña 1_C C C am pañas 2 y 3

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9 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.

9 Al comparar las emisiones de NO_X 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 NO_X, la emisión más baja fue de un autobús diesel (EPA 2004) con combustible de 50 ppm de S y de un autobús híbrido.

9 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.

(20)

9 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.

9 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.

9 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.

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Resultados de pruebas en autobuses urbanos