Metodología de Cálculo de Emisiones Vehiculares Basada en Modos de Conducción y Potencia Específica Vehicular

Abstract

Los modelos de estimación de emisiones para fuentes móviles entregan la información de entrada a los modelos de dispersión de contaminantes, que definen la calidad del aire en zonas urbanas. Dentro de estos modelos, un elemento ´ decisivo para el calculo de emisiones son los modos de conducción de los vehículos en la ciudad. Las principales características de los modos de conducción son la velocidad instantánea y la aceleración, incluyendo además la pendiente de la ruta. Con estos parámetros es posible caracterizar el estado de operación del motor mediante la potencia específica del vehículo (PSV) segundo a segundo. El objetivo principal de esta memoria es aplicar una metodología de calculo de emisiones vehiculares basada en modos de conducción y PSV para vehículos livianos en zonas urbanas. Este nuevo esquema de modelacion basado en PSV es utilizado para comparar los modos de conducción y su impacto sobre las emisiones vehiculares, entre dos centros urbanos de América Latina: Santiago y Buenos Aires. La metodología utilizada en ambas localidades es la misma y consiste en registrar velocidad y altura segundo a segundo en vehículos instrumentados. Para describir fielmente el comportamiento de conducción de cada centro urbano se seleccionan 3 sectores (alto ingreso, bajo ingreso, comercial) y, dentro de cada sector, 3 tipos de recorrido (autopista, avenida, residencial). La información recopilada a través de esta metodología es utilizada para caracterizar los modos de conducción, su PSV y las emisiones de contaminantes asociadas a cada centro urbano. La PSV traduce cuantitativamente los parámetros característicos de un modo de conducción instantáneo a niveles de demanda energética del motor. Finalmente, utilizando una base de datos de emisiones vehiculares para una categoría particular, y ponderandola con los valores de potencia específica obtenidos para cada recorrido, se determina el nivel de contaminantes unitarios emitidos en cada ciudad. Ademas, se propone una variante a la fórmula principal del cálculo de potencia específica propuesta en la literatura, específicamente en el termino asociado a la energía potencial. Se obtuvieron diferencias importantes a nivel de velocidades medias, velocidades máximas y aceleraciones entre un centro urbano y otro. Sin embargo, estas diferencias se ven disminuidas al expresar los modos de conducción en términos de PSV, debido a la preponderancia de los eventos de detención en comparación a aquellos en que se presentan cambios de velocidad. A pesar de que las diferencias a nivel de PSV son leves, estas generan un gran impacto en las emisiones vehiculares unitarias. De lo anterior se concluye que los hábitos de conducción inciden en forma importante en el calculo de emisiones vehiculares y deben ser considerados en la determinación de inventarios a través de modelos de emisión.