Análisis de Gases del Motor de un Vehículo a través de Pruebas Estáticas y Dinámicas

 
La Universidad Internacional SEK es líder en investigación y está en búsqueda de la reducción de emisiones contaminantes en vehículos realizada en el Distrito Metropolitano de Quito a una altura de 2810msnm. Los resultados son una línea base de análisis de estas emisiones medidas en condiciones estáticas y dinámicas para su comparación y visibilizarse el impacto ambiental en la ciudad.

Todo motor de combustión interna funciona transformando energía química (combustible) a energía de calor (potencia) a energía mecánica (movimiento) utilizada para proveer potencia a una maquina o equipo. Esta energía provee de un beneficio al poner en movimiento el automóvil, y también genera productos dañinos al ambiente.

El presente artículo tuvo como objetivo analizar las emisiones del motor de encendido provocado por medio de protocolos internacionales para la evaluación de la variabilidad entre las pruebas estáticas y dinámicas. Las respectivas pruebas de laboratorio se realizaron a una altura sobre los 2810 msnm., en la ciudad de Quito-Ecuador. El vehículo experimentado fue un Nissan Sentra 1.6 L., sometido a pruebas estática (ralentí; 2500 rpm), y dinámica (ASM50/15, ASM25/25, IM 240).

Las emisiones depende completamente de la movilidad de la ciudad, las pruebas dinámicas evidencian una reducción de emisiones de CO respecto a la prueba estática aunque no baja del límite permitido según la norma NTE INEN 2204; los resultados de HC, en el caso de los vehículos a gasolina, en condiciones operativas, es poco probable la condición de mezcla pobre en el motor, por lo que se evidencia en el trabajo una alta cantidad de emisión de HC en la mayoría de casos, y para la condición estática acelerado en la condición de menor emisión, por tanto todos superan los límites permitidos según la norma NTE INEN 2204. Se identifica que el sistema de inyección del vehículo trabaja de forma incorrecta en la prueba estática porque lambda se mantiene entre 1.18 y 1.79, y se ve afectada la operación normal del motor, mientras que en el sistema de prueba dinámico se acerca a la condición de 1, evidenciando un ciclado del motor ideal. Ademas se concluye que el sistema de inyección del vehículo trabaja de forma incorrecta en la prueba estática, debido a que el factor lambda fluctúa entre 1.18 y 1.79 lo que afecta la operación normal del motor por empobrecimiento de la mezcla; mientras que en el sistema de prueba dinámico se acerca a la condición del factor lambda 1 parámetro ideal para la formación de la mezcla estequiométrica. La estimación de los factores de emisión fue: CO de 0.58 gr/km, HC de 0.01006 gr/km y el NOx en 0.09 gr/km.

El sistema de investigación fue gestionado en el proyecto Caracterización de Emisiones de Escape de Vehículos Livianos a Grandes Alturas con Mezcla de Combustibles liderado por el Ingeniero Juan Rocha-Hoyos y el Jefe de Programa de Investigación de la Facultad Edilberto Llanes-Cedeño y varios investigadores nacionales.

Los datos de las emisiones aportan como línea base del parque automotor en la ciudad y están a disposición de investigadores, profesionales y estudiantes de la Ingeniería, con el ánimo de contribuir a evaluar soluciones de los contaminantes y reducirse el impacto ambiental en la sociedad ecuatoriana. 

Autor: Ing. Juan Carlos Rocha Hoyos MSc. Docente Investigador de la Facultad de Arquitectura e Ingenierías de la UISEK.

Basado en la investigación publicada por el autor en la revista Ciencia Unemi. Leer Artículo