Medición de las emisiones de escape de motores de combustión interna en ciclos de ensayo en régimen permanente

Fundamento

Un motor emite de manera muy distinta según el punto de operación: en ralentí produce mucho monóxido de carbono e hidrocarburos y poco óxido de nitrógeno, y a plena carga al revés. Comparar dos motores por una medición aislada no significa nada, y por eso las emisiones se determinan sobre ciclos de ensayo normalizados, que son secuencias definidas de puntos de régimen y de carga con un factor de ponderación asignado a cada uno, elegidos para representar el uso típico de la aplicación: no es lo mismo el ciclo de un grupo electrógeno, que trabaja a régimen constante, que el de una excavadora, que varía todo el tiempo. El motor se monta en un banco con freno dinamométrico que impone el par y el régimen de cada modo, y se lo estabiliza en cada punto antes de medir. Los gases se toman del escape por una sonda y se analizan en continuo: el monóxido y el dióxido de carbono por absorción en el infrarrojo no dispersivo, los hidrocarburos totales por detector de ionización de llama con la línea calefaccionada para que no condensen, los óxidos de nitrógeno por quimioluminiscencia y el oxígeno por celda paramagnética. El material particulado se determina por gravimetría sobre filtros, en un túnel de dilución que reproduce el enfriamiento y la dilución que sufre el escape al salir a la atmósfera, porque de eso depende cuánto se condensa sobre las partículas. Las concentraciones medidas se convierten a masa de contaminante por unidad de trabajo del motor, en gramos por kilovatio hora, usando el caudal de escape y la potencia medida en cada modo, y se combinan con los factores de ponderación del ciclo para dar un único valor por contaminante, que es el que se compara con el límite. El ensayo exige medir simultáneamente la potencia según el método normalizado, porque el resultado es un cociente y un error en el denominador vale tanto como uno en el numerador.

Analito (qué se busca)

Monóxido de carbono, hidrocarburos, óxidos de nitrógeno y material particulado

Matriz (en qué muestra)

Motores alternativos de combustión interna industriales y no de carretera: grupos electrógenos, maquinaria de construcción y agrícola, motores marinos y de tracción; motores en homologación y en verificación de emisiones declaradas

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Banco de ensayo con freno dinamométrico y control de régimen y de par; analizadores de monóxido y dióxido de carbono por infrarrojo no dispersivo, de hidrocarburos por ionización de llama con línea calefaccionada, de óxidos de nitrógeno por quimioluminiscencia y de oxígeno paramagnético; túnel de dilución con muestreo de partículas; balanza de microgramos en sala acondicionada para los filtros; medición de caudal de aire y de combustible; instrumentación de temperaturas y presiones.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Gases patrón certificados para la calibración de cada analizador y gases de cero; aire de dilución filtrado y acondicionado; combustible de referencia con especificación definida.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Filtros de partículas acondicionados y pesados en sala de masa; planillas por modo con régimen, par, potencia, caudales y concentraciones; registro de las condiciones ambientales para los factores de corrección; identificación del motor, del fabricante, del modelo, de la potencia declarada y del ciclo aplicado.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Combustible; gases patrón; filtros; energía.

Unidad

kg/m³ · emisión específica de cada contaminante (g/kWh) ponderada según el ciclo · concentración medida por modo (ppm o % v/v) · material particulado (g/kWh y mg/m³) · potencia y par en cada modo · consumo específico de combustible (g/kWh) · ciclo de ensayo aplicado y factores de ponderación · condiciones ambientales y factores de corrección

Rango de referencia

El resultado es masa por unidad de trabajo, así que la potencia va en el denominador: un motor que declara más potencia de la que entrega aparece con emisiones específicas mejores sin haber mejorado nada

Norma que lo exige

La normativa de emisiones de motores no de carretera y de maquinaria autopropulsada; los requisitos de homologación y de importación de motores y de equipos; las condiciones de habilitación ambiental de instalaciones con grupos electrógenos; las normas de acreditación del laboratorio de ensayoargentina e internacional

Norma que describe la técnica

IRAM-ISO 8178-4, Motores alternativos de combustión interna. Medición de las emisiones de escape. Parte 4 - Ciclos de ensayo en régimen permanente y transitorio para diferentes aplicaciones de motor. (ISO 8178-4:2020, IDT); IRAM-ISO 14396, Motores alternativos de combustión interna - Determinación y método para la medición de la potencia del motor. Requisitos adicionales para los ensayos de emisiones de escape de acuerdo con la ISO 8178. (ISO 14396:2002, IDT). La norma internacional adoptada como IRAM sobre medición de las emisiones de escape de motores alternativos de combustión interna, parte de ciclos de ensayo en régimen permanente, que fija los modos, los factores de ponderación y el cálculo; la norma de determinación y medición de la potencia del motor, que provee el denominador del resultado; las normas complementarias de la serie sobre equipamiento de medición y sobre combustibles de ensayo; los procedimientos del laboratorioargentina e internacional

Edición y vigencia de la norma

Normas de medición de emisiones de escape de motores alternativos, parte de ciclos de ensayo en régimen permanente

Volumen de muestra

No corresponde: se ensaya el motor completo en banco

Conservación y transporte

No corresponde. Los filtros de partículas se acondicionan en sala de masa a temperatura y humedad controladas antes y después del ensayo, y se pesan en esa misma sala: la humedad adsorbida es del orden de la masa que se quiere medir.

Límite de detección típico

Los analizadores resuelven desde 1 ppm en gases y la balanza, microgramos sobre el filtro

Incertidumbre típica

Del 5 al 15 % sobre la emisión específica

Área

Combustibles e hidrocarburos; Ambiental; Ingeniería

Fecha de última actualización: 22/9/2026