Resultados de pruebas en autobuses urbanos

Resultados de pruebas en autobuses urbanos Ing. Cesar Gálvez G Hernández ndez Secretaría a del Medio Ambiente del Distrito Federal 2 de Abril 26 GOBIERNO DEL DISTRITO FEDERAL México La Ciudad de la Esperanza

PM 1 Emisión de PM, NOx y CO 2 en la ZMVM. PM 2.5 NOx Caminos sin pavimentar 45% Otros 12% Fuentes puntuales 18% Tractocamiones 9% Erosión 9% Caminos pavimentados 7% Tractocamiones 29% Caminos sin pavimentar 23% Otros 18% Fuentes puntuales 9% Autobuses 8% Erosión 7% Autos particulares 6% Autos particulares 28% Tractocamiones 13% Otros 1% Vehículos < 3 ton 13% Otras fuentes móviles 16% Taxis 8% Pick up 6% Generación de energía eléctrica 6% Autobuses 5% Autobuses 3% CO 2 Residencial/Comercial 7% Industria 33% Servicios 3% Transporte 57% Fuente: Inventario de Emisiones de la ZMVM. 22

Implantación de Corredores Estratégicos en la Ciudad de México. Proyecto Introducción de Medidas Ambientalmente Amigables en Transporte Estado de Mexico Secretaría de Ecología Secreatría de Comunicaciones Unidad de Implementación del Proyecto Gobierno Fedeal SEMARNAT Secretaría de Transporte y Vialidad Red de Transporte de Pasajeros (RTP) Sistema de transportes Eléctricos (STE) Sistema de Transporte Colectivo (METRO) GOBIERNO DEL DISTRITO FEDERAL México La Ciudad de la Esperanza PHRD German Trust Fund

Objetivo General 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 Especificos 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.

Colaboración 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 Pemex Iniciativa Privada Mercedes Benz Volvo Bus México Scania de México GM Allison Transmission Busscar FAW AMI Johnson Matthey Cummins Ecomex Shell

Vehículos de Uso Actual Número de Vehículo Modelo Tipo Pasajeros Combustible Estándar de Emisión RTP 1 Mercedes Benz 22 Torino 85 Diesel EPA 1998 RTP 2 International 22 AYCO 85 Diesel EPA 1998 RTP 3 Mercedes Benz 22 Torino 85 Diesel EPA 1998 + DPF RTP 4 International 22 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 Autobuses de Prueba Vehículos Probados Número de Vehículo Modelo Tipo Pasajeros Combustible Estándar de Emisión MB 1 Mercedes Benz Convencional 87 Diesel EPA 24 MB 11 Mercedes Benz Convencional 8 Diesel EPA 1998 MB12 Mercedes Benz Convencional 9 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 24 CRT Filtro de Partículas Eletra Eletrabus Convencional 8 Híbrido Diesel-eléctrico EURO II Ankai Anhui Ankai Convencional 9 GNC EPA 24 Fleetguard C.C. Busscar Busscar Convencional 91 GNC EPA 24 Donaldson C.C. FAW FAW AMI Articulado 14 GNC EPA 24 Fleetguard C.C. Scania Scania Articulado 16 Diesel EURO III Volvo Volvo Articulado 16 Diesel EURO III Fénix --- Articulado 16 Diesel ---

Combustibles Tres tipos de diesel según su contenido de azufre: 15 ppm 5 ppm 35 ppm GNC GLP

Speed (mph) 6 5 4 3 2 Dinamómetro de Chasis (UWV) Ciclo Transitorio Europeo (ETC) Para comparar los resultados de los autobuses con los obtenidos utilizando el mismo ciclo en otras regiones del mundo. 1 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 Time (s) 5 45 (bag MX1 1) MX2 (bag 2) MX2 MX3 MX3 (bag 3) 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. Speed (mph) 4 35 3 25 2 15 1 5 5 1 15 2 25 3 Time (s)

,8,7,6,6,6,6,1,16,25,16,15,55,53,3 -,2,48,,5,1,15,2,25,3 BUSSCAR-CNG RTP1-D2S5 S15 S5 MB1-D2S15 SCANIA18-D2S5 MB1-D2 MB1-D2S5 S15 PM [g/pas-km] Algunos Resultados Ciclo MCS,212,195,193,158,158,152,15,146,139,11,11,138,135,19,9,18,12,,5,1,15,2 SCANIA18-D2S5 MB1-D2S5 MB1-D2 MB1-D2S15 RTP1-D2S5 BUSSCAR-CNG S5 S15 S15 NOx [g/pas-km]

Algunos Resultados Ciclo MCS,4,149,61,8,7,4,4,3,2, -,2,13 -, -, -,,1,,4,8,12,16 RTP1-D2S5 MB1-D2S5 MB1-D2 SCANIA18-D2S5 S5 MB1-D2S15 S15 S15 BUSSCAR-CNG HC [g/pas-km],7,8,9,9,1,11,12,21,3,2,74,71,16,11,14,7,2,,5,1,15,2,25,3,35 RTP1-D2S5 BUSSCAR-CNG SCANIA18-D2S5 S15 S5 MB1-D2 MB1-D2S15 MB1-D2S5 S15 CO [g/pas-km]

Algunos Resultados Ciclo MCS 136,99 142,18 147,49 154, 161,2 163,43 164,77 168,38 168,61 178,32 139,48 116,92 1,21 123,46 14,43 142,11 123,81 15 3 45 6 75 9 15 12 135 15 165 18 BUSSCAR-CNG S15 S15 RTP1-D2S5 S5 MB1-D2 MB1-D2S5 MB1-D2S15 SCANIA18-D2S5 Rendimiento[pas-km/l] 16,6 17,49 18,3 18,93 19,22 19,27 19,33 19,54 2,4 2,54 16,63 15,91 15,65 15,92 16,68 17,39 16,9 5 1 15 2 SCANIA18-D2S5 MB1-D2S15 MB1-D2S5 MB1-D2 BUSSCAR-CNG S5 RTP1-D2S5 S15 S15 CO 2 [g/pas-km]

Algunos Resultados Ciclo MCS 2 1,5 1,5 MB1-D2S5 MB1-D2 MB1-D2S15 RTP1-D2S5 S5 S15 Busscar-CNG SCANIA18-D2S5 Busscar-CNG RTP1-D2S5 S15 S5 MB1-D2S15 MB1-D2 MB1-D2S5 SCANIA18-D2S5 S15 PM [g/km] S15 21 18 15 12 9 6 3 NOx NO NOx, NO [g/km]

Algunos Resultados Ciclo MCS 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 RTP1-D2S5 Busscar-CNG S15 S5 MB1-D2 MB1-D2S15 MB1-D2S5 SCANIA18-D2S5 S15 MB1-D2S15 MB1-D2S5 MB1-D2 S5 Busscar-CNG RTP1-D2S5 S15 S15 SCANIA18-D2S5 CO 2 [g/km] 21 18 15 12 9 6 3 CO [g/km]

,5 1 1,5 2 2,5 3 SCANIA18-D2S5 Busscar-CNG S15 S15 RTP1-D2S5 S5 MB1-D2 MB1-D2S5 MB1-D2S15 Rendimiento (km/lt) Algunos Resultados Ciclo MCS 1,5 3 4,5 6 7,5 9 RTP1-D2S5 MB1-D2S5 MB1-D2 SCANIA18-D2S5 S5 MB1-D2S15 S15 S15 Busscar-CNG HC [g/km]

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. Equipo Portátil de Medición de Emisiones (RAVEM) 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 7% de su capacidad, para simular la carga de pasajeros.

Allison,3,3 Ankai Busscar CISA Eletrabus FAW Fénix MB 1 MB 11 MB 12 M-CNG M-Gsln M-LPG RTP RTP 1 RTP 2 RTP 3 RTP 4 Sc 18 Vol 12,2,2,2,4,3,1,1,33,5,3,2,3,3,13,11,17,22,17,1,1,1,22,16,1,1,2,2,45,26,25,17,19,56,6,8,6,1,7,4,68,63,55,63,97 1,55 2,8 2 1,5 1,5 Algunos Resultados con RAVEM Campaña 1_SC Campaña 1_CC Campaña2 Campaña 3 Partículas [g/km] 5,5 5,8 6,1 4,8 3,9 5,6 4,4 6,4 5,7 16,9 21,3 8,3 9,9 14,4 6,7 1,7 5 5,8 13,7 14,5 13,7 4,1 3,9 2,7 7,2 9,6 8,9,3,1 3,3 4,6 12,2 8,6 8,1 7,2 6,9 32,4 8,3 7,6 6,1 5,4 14,9 14,7 7,7 7 12,1 11,6 9,6 11,6 35 3 25 2 15 1 5 Allison Ankai Busscar CISA Eletrabus FAW Fénix MB 1 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] Campaña 1_SC Campaña 1_CC Campaña2 Campaña 3

Allison 12 123 Ankai Busscar CISA Eletrabus FAW Fénix MB 1 MB 11 MB 12 M-CNG M-Gsln M-LPG RTP RTP 1 RTP 2 RTP 3 RTP 4 Sc 18 Vol 12 151 924 842 187 945 913 768 1385 946 11 1261 1184 121 1558 573 651 53 479 527 587 661 646 65 759 1164 1224 1164 1177 915 1574 945 98 816 825 881 93 756 721 1274 1251 1684 1685 17 131 87 131 2428 25 2 15 1 5 Algunos Resultados con RAVEM Campaña 1_SC Campaña 1_CC Campaña 2 Campaña 3 Dióxido de Carbono [g/km] 314 378 332 32 339 32 378 39 44 299 395 455 395 495 181 26 34,5 387 368 181 171 21 549 412 3 244 294 497 298 285 259 382 277 285 233 399 394 535 559 323 33 294,5 6 5 4 3 2 1 Allison Ankai Busscar CISA Eletrabus FAW Fénix MB 1 MB 11 MB 12 M-CNG M-Gsln M-LPG RTP RTP 1 RTP 2 RTP 3 RTP 4 Sc 18 Vol 12 Rendimiento [g/km] Campaña 1_SC Campaña 1_CC Campañas 2 y 3

Conclusiones de las pruebas 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 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 24) con combustible de 5 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. Fuente: West Virginia University, 25. Caracterización de las emisiones en dinamómetro de chasis para autobuses del Distrito Federal. EF&EE, 26. Medición de emisiones contaminantes a vehículos de transporte público en el corredor Insurgentes de la Ciudad de México.

Autobuses Recomendaciones Durante la selección de los vehículos o prototipos a evaluar asegurar que estos cumplan con las condiciones eléctricomecánicas, 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.

Recomendaciones 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.

GOBIERNO DEL DISTRITO FEDERAL México La Ciudad de la Esperanza Gracias por su atención Ing. Cesar Gálvez G Hernández ndez cgalvez@sma.df.gob.mx www.sma.df.gob.mx