Apartir de enero de 2019, los vehículos nuevos con motores a diesel deberán cumplir con los estándares Euro VI y EPA 10, con un periodo de transición de 24 meses en que podrán comercializarse unidades Euro V y EPA 07.
Asimismo, la NOM-044 permite estándares EPA 04 y Euro IV para motores y vehículos automotores nuevos producidos hasta el 30 de junio de 2019.
El avance tecnológico es significativo: después de más de 10 años, los estándares de emisiones serán más estrictos, comparados con las normatividades de motores Euro IV y EPA 04 que hoy en día están autorizados para ser comercializados.
En comparación con este último estándar -el más usado actualmente en el mercado mexicano para cumplir la NOM-044-2006- los vehículos EPA 10 o Euro VI reducirían sus emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) en un 90% o más, y los materiales particulados (PM), hasta en 98 por ciento.
Es imprescindible que los empresarios del transporte conozcan qué implicaciones tendrá en su operación la entrada en vigor de las modificaciones a esta Norma Oficial Mexicana y los nuevos requerimientos tecnológicos.
Unidades más avanzadas… y a mayor precio
Los fabricantes de vehículos pesados coinciden en que el costo de las unidades aumentará entre un 10 y 20% derivado de la incorporación de las nuevas tecnologías de motores y sistemas de postratamiento.
Tanto Euro VI como EPA 10 requieren la adopción de Sistemas de Reducción Catalítica (SCR), los cuales disminuyen los NOx, hidrocarburos (HC) y PM. Además, sistemas de Recirculación de Gases Escape (EGR), filtro de partículas y los On Board Diagnostic (OBD). Los motores Euro V, que estarán vigentes como parte del periodo de transición, incorporan el SCR y en muchos casos suman el EGR.
Aunque la industria está preparada para integrar a los camiones, tractocamiones y autobuses estos motores que son lo más avanzado en control de emisiones, se requieren grandes inversiones para traer y adaptar dichas tecnologías a las características geográficas del territorio nacional.
No obstante, desde hace meses, los fabricantes ya ofrecen motores Euro V, a fin de que los clientes vayan adoptando estas especificaciones. Estos, de acuerdo con la industria, tendrán un incremento en sus precios de entre siete a 10 por ciento.
¿Qué es el SCR?
La combustión de un motor a diesel produce 40 veces más NOx en relación con un motor a gasolina. Por ello, los fabricantes de fuentes de poder a diesel estudiaron diferentes alternativas para cumplir las normas más estrictas de emisiones contaminantes.
La mayoría recurrió a los sistemas SCR, tecnología de postratamiento para los gases de salida del motor y la principal para cumplir con las exigencias de control de emisiones. Estos ocupan un catalizador -costoso, delicado y sensible a impurezas- y requieren urea de grado automotriz como agente reductor.
Está demostrado que los vehículos equipados con dicha tecnología tienen la capacidad de reducir significativamente las emisiones de óxidos de nitrógeno.
Se trata de una tecnología que requiere pequeñas cantidades de Fluido para sistemas de Escape a Diesel (DEF, por sus siglas en inglés) que son inyectadas al flujo caliente de los gases de escape, donde se vaporiza y se descompone formando dióxido de carbono y amoniaco (NH3). Este, en la zona de mezcla del SCR, convierte los NOx en nitrógeno (N2) y agua (H2O), no nocivos para el medio ambiente.
Algunos fabricantes combinan el SCR con la Recirculación de Gases de Escape (EGR), que reduce las emisiones de NOx directamente en la cámara de combustión.
Esto contribuye a una reducción del contenido de óxido de nitrógeno debido a una menor temperatura de combustión.
Gasto en urea
Como se mencionó, los transportistas ahora deberán invertir en esta solución acuosa, un reactivo para la funcionalidad del sistema SCR.
Esta sustancia química, cuidadosamente mezclada con un 32.5% de urea pura y 67.5% de agua desionizada, está disponible en el país bajo diversas marcas. El producto requiere máxima pureza para mantener el sistema catalítico en óptimas condiciones.
Se va administrando en pequeñas dosis en los gases de combustión para generar una reacción química a alta temperatura que produce amoniaco y que descompone las moléculas de NOx en nitrógeno molecular y agua.
Su consumo depende del tipo de vehículo que lo requiera -ya sea un camión, tractocamión o autobús-, el nivel de uso y el tipo de trayecto que realice. Pero, en promedio, la unidad requerirá aproximadamente 7% respecto al consumo de diesel en el caso de Euro VI y de 3 a 5% en el caso de Euro V. Por ejemplo, podría utilizar cinco litros de urea por cada 100 litros de diesel.
Las impurezas en la urea pueden derivar en una escasa efectividad del sistema SCR y su catalizador, lo que provocaría un incremento de las emisiones de NOx y daños secundarios al propio motor, debido al aumento de la presión de los gases de escape.
Filtro de partículas
Son imprescindibles para contener la emisión de materiales particulados, los cuales se originan de las impurezas del diesel y son de diferentes tamaños -los de menor tienen más poder de penetración en los sistemas respiratorios de la población-.
Para eliminar las partículas, se obliga a todos los fabricantes a incorporar este componente, conocido como Filtro Antipartículas (FAP) o Diesel Particulate Filter (DPF).
En el caso de Cummins, el filtro de partículas está diseñado para durar la vida útil del motor y consta de cuatro secciones: una entrada, un catalizador de oxidación diesel (DOC, por sus siglas en inglés), un DPF y una salida.
Éste se conecta al flujo de gases de escape del vehículo y funciona como una trampa para las partículas sólidas en suspensión. Serán eliminadas cada cierto tiempo en lo que se denomina fase de regeneración, en la que se eleva la temperatura del filtro para incinerar el hollín y limpiar el sistema.
Cuando las condiciones de operación mantienen temperaturas de escape suficientes, el DPF se autorregenera continuamente. Esto se conoce como regeneración pasiva y da como resultado un tubo de escape limpio.
Es una acción completamente transparente para el conductor y no afecta la operación o el rendimiento de la máquina. Los motores están diseñados para maximizar el uso de la autorregeneración pasiva.
En ocasiones se requiere de una autorregeneración activa para eliminar la acumulación de PM en el DPF, debido a que la temperatura en el escape es insuficiente. Funciona al inyectar una pequeña cantidad de combustible en el filtro de partículas, sin intervención del operador.
De acuerdo con Cummins, el filtro de partículas no requiere servicio hasta cumplir 5,000 horas, siempre y cuando use diesel de ultra bajo azufre y el motor reciba un adecuado mantenimiento. Se requiere limpiar la ceniza residual del aceite lubricante que no se puede oxidar y permanece en el filtro.
El proceso de limpieza de cenizas, que debe efectuar un técnico autorizado, generalmente demora 30 minutos, más el tiempo necesario para retirar el filtro de partículas del equipo.
Sistemas OBD
Los On Board Diagnostics (OBD) son sistemas de comunicación digital que proporcionan información en tiempo real del rendimiento del motor para ayudar a los técnicos de servicio durante la reparación del mismo. Estos, además, supervisan los niveles de emisiones que emite el vehículo en todo momento.
El sistema verifica el estado de todos los sensores involucrados en las emisiones, como la inyección o la entrada de aire al motor. En caso de superarse los niveles establecidos, informa al conductor para que acuda al taller, al mismo tiempo que reduce la potencia del motor, no permite el uso de las marchas largas en la caja de cambios y modifica el diagrama de la inyección.
Los sistemas OBD y otros dispositivos de control que aseguren el adecuado funcionamiento del sistema SCR son esenciales tanto para el estándar EPA 10 como para el Euro VI, a fin de reducir las emisiones contaminantes.
Los fabricantes cumplirán, sin dificultad, los nuevos estándares para México, y los propietarios de camiones pesados se beneficiarán con los ahorros esperados en el consumo de combustible de sus unidades. Pero, para ello, se debe entender el funcionamiento, operación y mantenimiento de estos nuevos sistemas de postratamiento.
