FACULTAD DE INGENIER´ MECANICA IA ZONA XALAPA ´ MOTORES TERMICOS TAREA COMPLEJA 1 ´ VERIFICACION VEHICULAR

Indice

1. Introduccion 3

2. Objetivo 3

3. Marco teorico 43.1. ¿Que es una verificacion vehicular? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.2. ¿Cuales son las normas? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.3. Tipos de vehıculos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.4. Tipos de combustible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.5. Tipos de hologramas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.6. Requisitos para una verificacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.7. Pasos para una verificacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

4. Practica 84.1. Descripcion del vehıculo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84.2. Verificacion vehicular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84.3. Balanceo de la ecuacion de combustion de la gasolina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.3.1. Con 100 por ciento de aire teorico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.3.2. Con los resultados del analisis de gases. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.4. Discusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

5. Conclusion 20

6. Bibliografıa 21

7. Agradecimientos 21

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Reporte de practica

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

ZONA XALAPA

MOTORES TERMICOS

TAREA COMPLEJA 1

VERIFICACION VEHICULAR

PROF.MAT. DR. ANDRES LOPEZ VELAZQUEZ

INTEGRANTES DEL EQUIPO 4

PEREDO ORTIZ DIEGO RAIDSALINAS CRUZ ORIBE

VAZQUEZ SOLANO LUIS ANTONIOBELLO FERNANDEZ MIGUEL ANGEL

18/09/14

Resumen

Ubicar un centro de verificacion vehicular y realizar una verificacion vehicular. Describiendo yanalizando los resultados obtenidos.

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1. Introduccion

En este documento, se hablara y mostrara lo que es como un reporte-resumen, de lo que es la tareacompleja numero 1, de la materia de motores termicos, a cargo del Dr. Andres Lopez Velazquez, lacual consiste en: ‘’ Ubicar un centro de verificacion vehicular y Realizar una verificacion vehicular.Describiendo y analizando los resultados obtenidos”, lo cual es lo que hicimos. Tambien hablaba deque ‘’ Requiere del conocimiento basico de los diferentes combustibles, y los procesos de combustionllevados a cabo en los motores de combustion interna”, para la cual realizamos una investigacionprevia a la practica ademas de que contamos con una previa guıa con lo que vimos en clase, hicimosuna investigacion de combustibles, procesos de combustion, y lo que es una verificacion vehicular, lasfuentes de donde sacamos la informacion vienen al final, en la parte de ‘’bibliografıa”.

2. Objetivo

El objetivo de este trabajo, mas que cumplir con la tarea que se nos ha encargado, es de dar aentender y de contar como realizamos la practica que nos corresponde en forma de un trabajo escritoy bien procesado.

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3. Marco teorico

3.1. ¿Que es una verificacion vehicular?

Es la medicion de contaminantes que emite el vehıculo para determinar si cumple con los lımitespermitidos por la normatividad para poder circular. El cuidado del motor de tu auto es de suma impor-tancia, ya que ello se traducira en un buen servicio, un mayor tiempo de vida y sobre todo, la proteccionde tu economıa y del ambiente. La mayorıa de la gente tiene una mala impresion o experiencia sobreel programa de verificacion vehicular debido a una serie de actividades inadecuadas para recibir esteservicio por parte de nuestras autoridades, las mas comunes son dar una “mordida” para que pase suauto, llevar el auto a talleres que estan “en acuerdo” con verificentros para que pase en la primera vez,muchos duenos de autos nuevos pasan por la mala experiencia de que su auto no paso la verificacion,falta de regularizacion para vehıculos diesel e hıbridos, ademas de mencionar el mal manejo de lascalcomanıas 0, 00, 1 y 2. La Asociacion Mexicana Automotriz, ha recomendado que un automovil concarburador deba afinarse cada 6 meses, 6,000 kilometros o lo que ocurra primero. En la actualidad,existen vehıculos con tecnologıa que permite una operacion continua durante 50,000 kilometros sinnecesidad de una afinacion, mientras que encontramos tecnologıas intermedias de motores de inyecciony sistemas electronicos que regulan la combustion permitiendo una operacion continua cada 15 milkilometros. La verificacion vehicular obligatoria debera efectuarse de conformidad con lo previsto en lasNormas Oficiales Mexicanas, NOM-041-SEMARNAT-2006, NOM–EM–132–ECOL–1998, NOM-077-ECOL-1995, NOM-050-ECOL-1993, NOM-045-ECOL-1996; ası como las demas Normas que entren envigor con posterioridad, los acuerdos, el presente Programa, la autorizacion de operacion de los Veri-ficentros, las circulares, manuales y demas disposiciones jurıdicas aplicables en materia de verificacionvehicular.

3.2. ¿Cuales son las normas?

NORMA OFICIAL MEXICANA DE EMERGENCIA

NOM–EM–132–ECOL–1998 Que establece las caracterısticas del equipo y procedimiento demedicion para la verificacion de los lımites de emision de contaminantes provenientes de los vehıculosautomotores en circulacion que usan gasolina gas licuado de petroleo, gas natural u otros combustiblesalternos.

NOM-077-ECOL-1995 Que establece el procedimiento de medicion para la verificacion de losniveles de emision de la opacidad del humo proveniente del escape de los vehıculos automotores encirculacion que usan diesel como combustible.

NOM-041-ECOL-1999 Que establece, los lımites maximos permisibles de emision de gasescontaminantes provenientes del escape de los vehıculos automotores en circulacion que usan gasolinacomo combustible. Esta norma oficial mexicana establece los lımites maximos permisibles de emision dehidrocarburos, monoxido de carbono, oxigeno, nivel mınimo y maximo de dilucion, medicion de oxidosde nitrogeno, y es de observancia obligatoria para los responsables de los vehıculos automotores quecirculan en el paıs, que usan gasolina como combustible, ası como para los responsables de los centrosde verificacion autorizados, a excepcion de vehıculos con bruto vehicular meno de 400 kilogramos,motocicletas, tractores agrıcolas, maquinaria dedicada a las industrias de la construccion y mineras.

NOM-050-ECOL-1993 Que establece los niveles maximos permisibles de emision de gases con-taminantes provenientes del escape de los vehıculos automotores en circulacion que usan gas licuadode petroleo, gas natural u otros combustibles alternos como combustible. Esta norma oficial mexi-cana establece los niveles maximos permisibles de emision de hidrocarburos, monoxido de carbono,bioxido de carbono, oxidos de nitrogeno y oxıgeno provenientes del escape de los vehıculos automo-tores en circulacion que usan gas licuado de petroleo, gas natural u otros combustibles alternos comocombustible

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NOM-045-ECOL-1996 Que establece los niveles maximos permisibles de opacidad del humoproveniente del escape de vehıculos automotores en circulacion que usan diesel o mezclas que incluyandiesel como combustible.

3.3. Tipos de vehıculos

¿Cuales son los Vehıculos de uso particular? Aquellos con tarjeta de circulacion a nombre deuna persona fısica destinados al transporte privado, servicio diplomatico, consular o pertenecientes aorganismos internacionales.

¿Cuales son los Vehıculos de uso intensivo? Aquellos con tarjeta de circulacion a nombre deuna persona fısica o moral o con uso distinto al particular incluyendo vehıculos oficiales, ası como losque usen para su locomocion, en cualquier proporcion, combustibles distintos a la gasolina o diesel.

¿Cuales son los Vehıculos de coleccion? Aquellos que cuentan con la placa correspondienteexpedida por la Direccion General de Transporte y Vialidad del Distrito Federal y la Direccion Generalde Seguridad Publica y Transito del Estado de Mexico.

¿Cuales son los Tipos de Calcomanıa /Holograma que se entregan en una verificacionvehicular? Dependiendo del resultado de la prueba, el vehıculo puede recibir un certificado derechazo o un certificado de aprobacion con variantes.

3.4. Tipos de combustible

Tomando como base el ındice de octanaje de 95 y 98, los operadores petrolıferos han desarrolladocombustibles con diferentes nombres comerciales. Anuncian una serie de ventajas que, en ocasiones,no hacen mas que reflejar una guerra publicitaria en la que ningun rival quiere quedar desbancado.De esta manera, en el caso de los combustibles basados en la gasolina de 95 octanos, la mayorıa de losfabricantes anuncian cuatro ventajas fundamentales:• Protegen y alargan la vida del motor.• Mantienen limpias las partes importantes de nuestro propulsor.• Optimizan las prestaciones de los vehıculos.• Reducen el azufre en su composicion, con la consiguiente reduccion de emisiones contaminantes.

Por su parte, en la gasolina de 98 octanos, las empresas petrolıferas ofrecen los siguientes beneficios:• Es una gasolina con menos contenido en azufre (incluso menos que la de 95), y, en el caso de

algun producto, totalmente libre de este compuesto. Se convierte ası en uno de los combustibles maslimpios.• Su composicion tiene nuevos aditivos de ultima generacion.• Mejora las prestaciones del motor, su proteccion y disminuye el consumo.• Alarga la vida util del catalizador.• Optimiza las prestaciones de vehıculos de gama alta. Un aspecto importante que destacan la

mayorıa de las empresas petroleras es el efecto positivo a largo plazo de estos combustibles. Segunsus estudios, la eficiencia del motor mejora cuanto mas se utilizan. Al contrario que ocurrıa con lasgasolinas antiguas, que provocaban la acumulacion de residuos en distintas partes del motor, estoscombustibles tienen aditivos que ayudan a limpiarlos. Ademas, especifican que tanto la gasolina de 95como de 98 octanos cuentan con este beneficio.

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3.5. Tipos de hologramas

HOLOGRAMAS

TIPO DOBLE CERO 00 Los propietarios de los vehıculos modelo 2008 y 2009 matriculadosen el Distrito Federal podran obtener voluntariamente este tipo de holograma por una sola vez, paralo cual deberan efectuar una prueba de verificacion vehicular completa, con la finalidad de recabardatos estadısticos, dichos resultados se imprimiran en la constancia de aprobacion tipo doble cero00 emitida, la cual sera enviada a la autoridad ambiental correspondiente. (Solo podran obtener estetipo de holograma los vehıculos cuya marca y submarca esten incluidos en el listado emitido por laProcuradurıa Federal de Proteccion al Ambiente).

TIPO CERO 0 Los vehıculos a gasolina modelos 2007 y anteriores cuyo peso bruto vehicular(PBV) no rebasen los 3,856 Kg. y que sus niveles de emision no sobrepasen 100 partes por millon(ppm) de hidrocarburos, 1 por ciento en volumen de monoxido de carbono y 1,200 ppm de oxidos denitrogeno.

TIPO UNO 1 Podran obtener este tipo de holograma los vehıculos a gasolina que cuenten consistema electronico de dosificacion de combustible y sistemas de control de emisiones, disenados comoequipo original de fabrica, y cuyos niveles de emision no rebasen 200 ppm de hidrocarburos, 2 porciento en volumen de monoxido de carbono y 1,500 ppm de oxidos de nitrogeno.

TIPO DOS 2 Los vehıculos a gasolina dedicados al transporte publico de pasajeros cuyos nivelesno rebasen 100 ppm de hidrocarburos, 1 por ciento en volumen de monoxido de carbono y 1,200 ppmde oxidos de nitrogeno.

3.6. Requisitos para una verificacion

•Presentar original y copia de la tarjeta de circulacion.•Constancias de verificacion vehicular, del semestre anterior.•Pago de derechos, este se hace directamente en el verificentros Estos requisitos solo son validos

para Automoviles en situacion regular.

3.7. Pasos para una verificacion

El procedimiento de verificacion consiste en tres etapas:

1. Inspeccion visual. Inspeccion visual a los dispositivos y sistemas para el control de la con-taminacion instalados en los vehıculos: sistema de escape, tapon del tanque de combustible, tapondel deposito de aceite, bayoneta del nivel de aceite, ventilacion positiva del carter, filtro de carbonactivado, filtro de aire y tension de bandas.

2. Revision visual de humo mediante una prueba estatica en marcha. El humo azulindica presencia de aceite en el sistema de combustion y la emision de humo negro indica excesode combustible no quemado. Por lo tanto, la presencia de humo, indica altos niveles de emision dehidrocarburos entre otros contaminantes.

3. Medicion de las emisiones contaminantes. La medicion de las emisiones contaminantesde hidrocarburos y monoxido de carbono, se realiza mediante una prueba en marcha crucero y unaprueba en marcha lenta en vacıo.

Como apoyo al Programa de Verificacion Vehicular se realizan las siguientes acciones:

A) Operativos de control vehicular.

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B) Supervision y vigilancia periodica de los centros de verificacion vehicular; se inspeccionan lascondiciones de operacion, procedimientos de verificacion y buen manejo de papelerıa y calcomanıasoficiales.

C) Inspeccion y acreditacion de talleres mecanicos; evaluar y acreditar la calidad tecnica y ho-mologar el equipo de los talleres de servicio mecanico.

D) Evaluacion periodica del programa de acuerdo a estadısticas.

Diagrama del proceso de verificacion vehicular.

(Figura 1).-Recuperada de http://www.sma.df.gob.mx/sitios/verificacion/ camaras/faq/page9.html

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4. Practica

4.1. Descripcion del vehıculo

Renault FluenceLa ficha tecnica del automovil

(Tabla 1) Recuperado de http://www.renault.com.mx/media/att05a92637fad74f129cf17b3f08f70720/Ficha T cnica Fluence 2014.pdf

4.2. Verificacion vehicular

A continuacion se explicara el proceso para realizar nuestra practica de la tarea compleja 1. Lle-gamos y lo primero que se ve es el cartel donde aparecen los costos y los colores de los hologramas,que indican cuando le toca al vehıculo la verificacion(Tabla 2) y (Figura 2).

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Tabla de circulacion

(Tabla 2) Recuperada de http://www.sedema.df.gob.mx/sedema/images/verificacion-hoy-no-circula/verificacion-vehicular/que-cambio-pvv/que-cambio-pvv.jpg

Precios por verificacion

(Figura 2).Diego Peredo, Precios por verificacion, Xalapa, Veracruz, 26 de agosto del 2014, Tecnicadigital. Archivo del autor.

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Primero se hizo una prueba visual de distintos dispositivos y sistemas para el control de la conta-minacion en el automovil, despues nos indican que identificaramos de que color es el holograma delvehıculo (Figura 3).

Holograma del automovil

( Figura 3).Diego Peredo, Holograma del automovil, Xalapa, Veracruz, 26 de agosto del 2014,Tecnica digital. Archivo del autor.

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Despues colocaron una sonda al tubo de escape (Figura 4) que iba conectada a la maquina queregistra y separa los gases para poder ser leıdos (Figura 5), pero antes pasa por un convertidor deunidades que es quien realmente hace que se pueda leer (Figura 6).

Sonda en el escape

( Figura 4).Diego Peredo, Sonda en el escape, Xalapa, Veracruz, 26 de agosto del 2014, Tecnicadigital. Archivo del autor.

Valvula de paso, separador de gases

( Figura 5).Diego Peredo, Valvula de paso, separador de gases, Xalapa, Veracruz, 26 de agosto del2014, Tecnica digital. Archivo del autor.

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Convertidor de medidas

( Figura 6). Diego Peredo, Convertidor de medidas, Xalapa, Veracruz, 26 de agosto del 2014, Tecnicadigital. Archivo del autor.

Se hace la medida de los gases que desprende el vehıculo por el motor (Figuras 7 y 8).

Inicio del analisis de gases.

( Figura 7) Diego Peredo, Inicio del analisis de gases, Xalapa, Veracruz, 26 de agosto del 2014,Tecnica digital. Archivo del autor.

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Final del analisis de gases.

( Figura 8)Diego Peredo, Final del analisis de gases, Xalapa, Veracruz, 26 de agosto del 2014,Tecnica digital. Archivo del autor.

Despues se coloca el acelerometro en un lugar cercano al motor, para medir la aceleracion delmotor. (Figura 9, 10 y 11).

El acelerometro

( Figura 9).Diego Peredo, El acelerometro, Xalapa, Veracruz, 26 de agosto del 2014, Tecnica digital.Archivo del autor.

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El acelerometro se coloca a la cercanıa del motor.

( Figura 10).Diego Peredo, El acelerometro se coloca a la cercanıa del motor, Xalapa, Veracruz, 26de agosto del 2014, Tecnica digital. Archivo del autor.

El acelerometro ya colocado.

( Figura 11).Diego Peredo, El acelerometro con un acercamiento, Xalapa, Veracruz, 26 de agosto del2014, Tecnica digital. Archivo del autor.

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Por ultimo se hace la prueba visual de humos, que consiste en que el color de humo indica si hayalgo mal en el motor donde se uso el acelerometro para ver el motor arrancando y el motor en suestado sin arrancar (Figuras 12, 13 y 14).

Listo para iniciar la primera prueba.

(Figura 12). Diego Peredo, Listo para iniciar la primera prueba. Xalapa, Veracruz, 26 de agosto del2014, Tecnica digital. Archivo del autor.

Se necesitaba esperar a que la maquina volviera a quedar en 0 para iniciar la segunda prueba amayor potencia.

Prueba visual de humo recuperando calibracion

( Figura 13).Diego Peredo, Prueba visual de humo recuperando calibracion. Normalizacion, Xalapa,Veracruz, 26 de agosto del 2014, Tecnica digital. Archivo del autor.

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Prueba con una mayor fatiga al motor.

( Figura 14).Diego Peredo, Prueba con una mayor fatiga al motor. Al encender, Xalapa, Veracruz, 26de agosto del 2014, Tecnica digital. Archivo del autor.

Como parte final te entregan una papeleta con los datos obtenidos del analisis de emisiones, comose muestra en las imagenes (Figuras 15 y 16).Papeleta que le dan al usuario despues del analisis.

Papeleta lado A

( Figura 15).Luis Vazquez, Papeleta lado A, Xalapa, Veracruz, 4 de septiembre del 2014, Tecnicadigital. Archivo del autor.

Resultado del analisis de gases.

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Papeleta lado B.

( Figura 16).Luis Vazquez, Papeleta lado B, Xalapa, Veracruz, 4 de septiembre del 2014, Tecnicadigital. Archivo del autor.

4.3. Balanceo de la ecuacion de combustion de la gasolina

Formula quımica de la gasolina C5H12

4.3.1. Con 100 por ciento de aire teorico

C5H12 + aO2 + a3, 76N2 −→ bCO2 + dH2O + a(3, 76)N2

Se procede, entonces, a calcular los coeficientes a, b, y d:

Carbono:

5 −→ b; por lo tanto b = 5

Hidrogeno:

12 −→ 2d; por lo tanto d = 6

Oxıgeno:

a −→ b+ d/2; por lo tanto: a = 5 + 3 = 8

Nitrogeno:

3, 76(8 ∗ 14) −→ 3, 76(8 ∗ 14)

Ahora se reescribe la ecuacion, con los ahora conocidos coeficientes

C5H12 + 8O2 + 8(3, 76)N2 −→ 5CO2 + 6H2O + 8(3, 76)N2

1 + 8 + 30, 08 −→ 5 + 6 + 30, 08 en moles

A

f=

kg de aire

kg de combustible=

8(32) + 30,8(28)

5(12) + 12(1)= 15, 53kg de aire por kg de combustible.

Porcentaje de CO2 y N2 en los gases secos

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8 + 30,8=.2061; es decir 20.61 por ciento de CO2

Porcentaje de N2 = 100− 20,61 = 79,39

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4.3.2. Con los resultados del analisis de gases.

Para la combustion con los resultados de la papeleta tomando ralentı, pero crucero son las mismasmedidas ası que esta misma resuelve ambos. (REAL)

aC5H12 + bO2 + b3, 76N2 → 15,1CO2 + ,01CO + dH2O + b(3, 76)N2

a=3.022

b=24.171

d=18.132

Reescribiendo la ecuacion:

3,022C5H12 + 24,171O2 + (24,171)3, 76N2 → 15,1CO2 + ,01CO + 18,132H2O + 24,171(3, 76)N2

En moles;

3,022 + 24,171 + 94,88296 −→ 15,1 + 1 + ,01 + 18,13 + 94,88296

A

F= kg de aire

kg de combustible =24,171(32) + 94,88296(28)

5(3,022)(12) + 12(1)(3,022)= 15,765kg de aire por kg de combustible.

λ =

a

freal

a

fteorico

=15,765kg

15,53kg= 1,01513

4.4. Discusion

El factor lambda es igual 1 segun la papeleta entregada despues del analisis de gases. En estapapeleta nosotros calculamos nuestra propia lambda la cual es mayor a 1, entonces se dice que lacombustion es 0.01513 mas rica en oxigeno, es decir, solo 1.513 por ciento en exceso de aire(mezclaoxigeno-nitrogeno), que esta cerca de la combustion perfecta en la cual el aire aspirado es el 100 porciento del teorico necesario.

Debido a que lambda es mayor a 1 es mınima la presencia de CO en este caso es de 0.01 mol.Cuando lambda es muy cercana a 1 la presencia de CO2 se hace maxima, en este caso son 15.1 mol(Figura 17)

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CO y CO2 en por ciento con respecto de lambda

(Figura 17) Recuperada de http://www.aficionadosalamecanica.net/sonda-lambda.htm

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5. Conclusion

Al acabar esta practica cada uno de los miembros del equipo comprendimos los pasos de unaverificacion, ademas de los requisitos de un automovil para ser verificado. Nos dimos cuenta que laverificacion es un proceso mas sencillo y rapido de como creıamos que serıa.Tomamos conciencia del dano que se prevee al hacer estas verificaciones. Tambien aprendimos muchocon la investigacion previa a la practica, de los diferentes tipos de combustible, automoviles y holo-gramas, ademas de las normas que rigen la verificacion vehicular.

Despues del analisis de combustion de la gasolina aprendimos que en los motores se puede darexceso de aire, escases de aire y una combustion perfecta.Al terminar esta practica los miembros del equipo tienen la capacidad de distinguir, mediante de unanalisis de gases , cual tipo combustion se da en nuestro motor, ademas de saber si se debe de mandara mantenimiento y/o calibracion para que el motor este en optimas condiciones y cumpla con lasnormas NOM.

El programa de verificacion vehicular previene y controla las emisiones de gases desde 1991, espe-ramos que siga mejorando la calidad del aire en tiempos futuros.

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6. Bibliografıa

http://www.sma.df.gob.mx/sitios/verificacion/camaras/faq/page9.html

http://www.sedema.df.gob.mx/sedema/index.php/verificacion-hoy-no-circula/verificacion-vehicular/objetivo-aplicacion-programa-verificacion-vehicular

http://qacontent.edomex.gob.mx/sma/tramites servicios/verificacion vehicular/index.htm

http://www.portalautomotriz.com/tramites/verificacion/

http://noticias.autocosmos.com.mx/2009/10/28/que-es-realmente-el-programa-de-verificacion-vehicular

http://www.sabadodiadelautomovil.com/2012/07/todo-acerca-de-la-verificacion/

http://www.clubensayos.com/Tecnolog %C3 %ADa/Verificacion-Vehicular/7216.html

http://www.consumer.es/web/es/motor/mantenimiento automovil/2007/08/28/166039.php

http://www.aficionadosalamecanica.net/sonda-lambda.htm

7. Agradecimientos

Y para terminar con el trabajo queremos brindar un especial agradecimiento a el centro de veri-ficacion vehicular ‘’C-XL-19” localizado por los tecajetes, enfrente de la gasolinera por prestarnos sutiempo y dedicarnos un espacio para explicarnos el funcionamiento de la verificacion.

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