Determinación del consumo combustible y emisiones en vehículos de uso urbano del área metropolitana de Bucaramanga mediante simulación en simulink a partir de ciclos de conducción

• Main Author: Barrera Becerra, Daniel Felipe
• Other Authors: Acero Caballero, Mario Jonatan, https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000017036, https://scholar.google.com/citations?user=wb-U1lYAAAAJ#hl=es, orcid:0000-0003-1709-6574, https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57205006441, https://www.researchgate.net/profile/Mario_Acero_Caballero
• Format: Bachelor Thesis
• Language: Spanish
• Published: Universidad Autónoma de Bucaramanga UNAB 2019
• Subjects: Energy engineering; Gaseous fuels; Environment; Vehicles; Fuel consumption; Investigations; Analysis; Consumption; Fuel; Emissions; Ingeniería en energía; Combustibles gaseosos; Medio ambiente; Vehículos; Consumo de combustible; Investigaciones; Análisis; Consumo; Emisiones; Combustible; Flota; Ruta; Arctic
• Online Access: https://hdl.handle.net/20.500.12749/1504

El presente estudio consiste en determinar el consumo de combustible y emisiones de gases en vehículos de uso urbano en el área metropolitana de Bucaramanga (AMB). El consumo de combustible es un gasto a tener en cuenta para quien posea un vehículo de motor de combustión interna y aún más, para las empresas con grandes flotas de vehículos. Es de considerar que debido al gran crecimiento que ha presentado el parque automotor en la zona, también se ha incrementado la cantidad de gases nocivos liberados por éstos, afectando el medio ambiente y la salud humana. En este trabajo, se revisaron los tipos de combustibles utilizados en la industria automotriz, la demanda energética del transporte en Colombia, cómo afectan las emisiones de gases vehiculares, los factores que afectan el consumo de combustible y los ciclos de conducción más representativos a nivel mundial; esto con el fin de identificar los vehículos que más potencial de consumo de combustible presentan en el área metropolitana de Bucaramanga y en qué momento, situación o circunstancia de un recorrido normal, los vehículos presenta mayor demanda de energía; para de esta manera, poner en práctica estrategias que controlen o reduzcan estos consumos de combustible y emisiones contaminantes. 1. Introducción . 16 2. Marco Referencial . 17 2.1. Combustibles . 17 2.1.1. Tipos de combustibles . 17 2.1.2. Combustión. 18 2.1.2.1. Tipos de combustión . 18 2.1.2.2. Parámetros ambientales que influyen en la combustión . 19 2.1.3. Consumo de combustible en Colombia. 20 2.2. Factores que afectan el consumo de combustible en vehículos . 21 2.3. Emisiones vehiculares . 23 2.3.1. Efecto de las emisiones vehiculares . 23 2.3.1.1. Cambio climático . 23 2.3.1.2. Gases de efecto invernadero . 24 2.3.2. Factores de emisión . 25 2.3.2.1. Factores de emisión en Colombia . 25 2.4. Ciclos de conducción . 26 2.4.1. Ciclos de conducción más representativos a nivel mundial . 27 2.4.1.1. Ciclos de conducción americanos . 27 2.4.1.2. Ciclos de conducción europeos . 28 2.4.1.3. Ciclos de conducción japoneses . 29 2.5. ECO-DRIVING . 30 2.5.1. Técnicas . 30 2.5.2. Métodos para motivar al conductor . 31 3. Objetivos . 32 3.1. Objetivo General . 32 3.2. Objetivos Específicos . 32 4. Metodología . 33 5. Desarrollo. 34 5.1. Vehículos con mayor potencial de consumo de combustible en el AMB. . 34 5.1.1. Parque automotor en el AMB. . 34 5.1.2. Matriz de identificación . 35 5.1.2.1. Parámetros de la matriz. 35 5.1.2.2. Identificación de vehículos . 36 5.2. Empresas recolectoras de residuos . 38 5.2.1. REDIBA S.A. E.S.P. . 38 5.2.1.1. Flota operacional REDIBA S.A. E.S.P. . 38 5.2.2. EMAB S.A. E.S.P. . 39 5.2.2.1. Flota operacional EMAB S.A. E.S.P. . 39 5.3. SITM (Sistema Integrado de Transporte Masivo) . 40 5.3.1. Flota operacional SITM . 40 5.4. Caracterización de la ruta y del vehículo . 42 5.4.1. Ruta T1 . 42 5.4.2. Volvo B12M . 45 5.4.2.1. Sistema de transmisión de fuerza para vehículos de tracción trasera . 47 5.5. Obtención de los ciclos de conducción . 50 5.5.1. Método de obtención de datos . 50 5.5.2. Ciclos de conducción para la ruta T1. 51 5.6. Simulación . 53 5.6.1. Ecuaciones . 53 5.6.2. Velocidad lineal del vehículo . 54 5.6.3. Transmisión . 55 5.6.4. RPM en el motor . 56 5.6.5. Torque en el motor . 57 5.6.6. Potencia en el motor . 58 5.6.7. Consumo específico de combustible . 60 5.6.8. Eficiencia del motor . 61 5.6.9. Flujo másico . 62 5.6.10. Combustible consumido y emisiones generadas . 63 6. Resultados obtenidos . 66 6.1. Consumo de combustible. 66 6.2. Emisiones generadas . 69 6.2.1. Emisiones por tipo de combustible . 70 6.2.2. Emisiones por tipo de aplicación . 70 7. Estrategias de eficiencia energética . 72 8. Conclusiones . 73 9. Recomendaciones . 75 10. Referencias . 76 11. Anexos . 78 Pregrado The present study consists in determine the fuel consumption and gas emissions in vehicles for urban use in Metropolitan Area of Bucaramanga (AMB). Fuel consumption is an expense to consider for those who own an internal combustion engine vehicle and even more, for companies with large fleets of vehicles. It's important to considered that due to the large growth that has presented the automotive park in the area, the amount of harmful gases released by these has also increased, affecting the environment and human health. In this paper, we reviewed the types of fuels used in the automotive industry, the energy demand of transportation in Colombia, how they affect vehicle emissions, the factors that affect fuel consumption and the most representative driving cycles worldwide; this in order to identify the vehicles that have the highest fuel consumption potential in the metropolitan area of Bucaramanga and at what time, situation or circumstance of a normal route, the vehicles have a higher energy demand; In this way, implement strategies that control or reduce these fuel consumption and polluting emissions.