Emisiones reales de los diésel

Tras el fraude de contaminación por NOx reconocido por Volkswagen que afecta también a otras marcas del grupo con motores diésel, están apareciendo en los medios de comunicación publicaciones informando que otras marcas, bastantes, también contaminan y consumen más de lo que indican sus homologaciones. Es evidente, con la legislación actual que homologa consumo y contaminación en banco de rodillos en condiciones tan ideales que no se reproducen en el uso del automóvil en circulación.

Para aclarar en lo posible este asunto hemos decidido publicar este artículo, que complementa el anterior en esta misma sección “Los óxidos de nitrógeno (NOx) y VW” del 14.10.2015.

Unos comentarios previos; el dióxido de carbono CO2 no es directamente nocivo al ser inhalado, es el gas que contienen las bebidas carbónicas, su emisión en los motores de gasolina y diésel es proporcional al consumo de combustible y potencia el calentamiento del planeta. Los gases directamente contaminantes no salen al exterior, o no deberían, pues son neutralizados por los sistemas anticontaminación del automóvil (AC en las imágenes).

Cuando en el artículo citemos contaminación nos referimos a  la cantidad que el motor genera de gases directamente nocivos (no el CO2 que es proporcional al consumo) y que han de ser neutralizados por sus sistemas de limpieza. Si genera más gases contaminantes el motor se desgastarán antes los elementos responsables de su limpieza, pues no han de salir al exterior. En las imágenes se representan los sistemas anticontaminantes como AC, dos silenciosos S1 y S2 y el control electrónico de inyección CI.

Medición del consumo y contaminación homologados en banco de rodillos

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El automóvil está antes del ensayo de 3 a 6 horas entre 20º y 30º de temperatura. La temperatura del aceite del motor y del líquido de refrigeración han de estar a +/- 2º de la temperatura ambiental. El motor del automóvil ha de haber recorrido entre 3.000 y 15.000 km. Se colocan las ruedas del automóvil sobre unos rodillos en un banco de control. Se pone en marcha el motor de forma que con marcha insertada mueve las ruedas motrices sobre los rodillos, estos rodillos simulan la resistencia calculada para el avance del automóvil y un ventilador mantiene la refrigeración del motor. A continuación se realizan dos pruebas, consumo urbano y extraurbano, siguiendo unos protocolos de utilización con aceleraciones suaves:

    • Consumo urbano (gráfico izquierdo); se hacen 12 arranques desde parado. En el primero se mantiene a ralentí 40”. En cuatro arranques se inserta la 2ª marcha. En otros cuatro arranques se llega a insertar la 3ª. El recorrido total es de 4.052 metros y la velocidad más alta que se alcanza es 50 km/h.
    • Consumo extraurbano (gráfico de la derecha), se hace después de la medición urbana; se recorren 6.995 metros y dura 400”. Se hace entre 70 y 50 km/h, subiendo después a 100 y 120 km/h durante 2”.

El consumo mixto se calcula con 36% del urbano y 64% del extraurbano. Durante estas pruebas no se ha de superar la emisión de gases contaminantes según las directivas, pues son neutralizados por los sistemas de limpieza.

Consumo y contaminación en utilización real

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El automóvil lo pone en marcha el conductor en frío, al menos la primera vez que lo hace en el día, y probablemente lo haga más veces, o a temperaturas inferiores a las de funcionamiento óptimo del motor. Para circular se suele acelerar con cierta energía lo que altera de forma transitoria pero importante el consumo y contaminación. Si se acelera con más fuerza se aumenta aún más el consumo y contaminación para priorizar la respuesta del motor por la seguridad activa que supone. Las aceleraciones, más cuanto más bruscas sean, provocan picos de aportación adicional de combustible que repercuten en más consumo y contaminación.

Durante los movimientos transitorios del pedal del acelerador es cuando menos se puede controlar la calidad de combustión alterándose el consumo y contaminación. Para reducir estos efectos se incorporó el acelerador electrónico, el conductor pisa el pedal que da una señal eléctrica al control electrónico de inyección del motor y este mediante un motor eléctrico acelera el motor de forma amortiguada, lo que resta respuesta del motor, es como si el par y potencia llegasen muy gradualmente, bueno es en realidad lo que sucede. En el artículo de esta sección “El acelerador electrónico” (10.02.2016) hay más información sobre este complemento.

Consumo y contaminación con programas seleccionables por el conductor

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El acelerador electrónico disminuye tanto la respuesta del motor para cumplir homologación de consumo y contaminación que hace falta más par y potencia para compensarlo, una forma de lograrlo es con la sobrealimentación, que de hecho es un elemento más en los motores diésel y muy pronto también en los de gasolina. Pero aún con sobrealimentación no se corresponde la respuesta real del motor con la aceleración de forma proporcional al par y la potencia desde bajas RPM.

Se logra sortear este comportamiento con una peculiaridad muy utilizada, ofrecer al conductor diferentes programas de respuesta del acelerador electrónico, se han tomado para este artículo estos tres programas genéricos; ECO es con el que se pasa la homologación de consumo y contaminación, SPORT como su nombre indica agiliza la respuesta del motor para el mismo movimiento del acelerador y SPORT + donde aún es más rápida la respuesta del motor, son los tres botones que tiene el control electrónico CI. En cualquiera de los programas, si se conduce con el motor frío o con aceleraciones bruscas y marcha discontinua se aumentan sensiblemente el consumo y contaminación. En las dos posiciones adicionales a ECO se ha de acelerar muy, muy suavemente para no alterar de forma apreciable consumo y contaminación.

Estos programas de conducción también afectan a otros aspectos del automóvil según su equipamiento, entre estos; dureza de suspensión (amortiguación variable), tacto y respuesta de la dirección (con asistencia eléctrica), umbrales de paso de las marchas y velocidad de inserción (con caja automática y pilotada),….

Tanto conduciendo con agilidad en busca de prestaciones o utilizando los programas de respuesta al acelerador se incrementa de forma apreciable el consumo y la contaminación, pero el automóvil cumple las directivas tal como están en vigor. Las publicaciones mencionadas al inicio de este artículo informan que se ha detectado que los automóviles de varias marcas consumen y contaminan más que lo indicado en sus respectivas homologaciones y fichas de producto, pero como se ha tratado de explicar este hecho real se produce desde hace muchos años por las normas bastante laxas que están vigentes, no porque los automóviles no las cumplan.

Consumo y contaminación con detección del control en banco de rodillos o circulación del automóvil

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Lo que hizo VW en sus automóviles implicados en el fraude reconocido por la marca, es dejar operativo el sistema de control electrónico del motor que sabe cuando está el automóvil en banco de rodillos, entonces todos los sistemas anticontaminación funcionan para neutralizar los gases contaminantes, como las pruebas se hacen con aceleraciones muy suaves el consumo es también reducido.

Al circular, las oscilaciones y balanceos del automóvil, movimientos del volante y otros parámetros más informan al control electrónico del motor que reduce o elimina la actuación de los sistemas anticontaminantes, con ventajas claras en el consumo de combustible (y emisión de CO2), pues si funcionasen correctamente haría falta acelerar más, mayor consumo (y CO2), para las mismas prestaciones.

En estas condiciones de circulación los gases contaminantes generados por el motor salen al exterior, en mayor o menor medida, lo que no debería suceder como pasa durante el ensayo en banco de rodillos al cumplir la homologación.

Muy recientemente otros fabricantes también han reconocido fraude para homologar consumos, en este caso por no aplicar estrictamente la normativa correspondiente, no por incluir en el automóvil el sistema de detección de los controles.

 

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