Análisis
del Nivel de Opacidad de la Flota de Buses Urbanos de la Cooperativa Uncometro
S.A.

Analysis of the Opacity Level of the Urban Bus Fleet of Cooperativa
Uncometro S.A.

David Avendaño

Instituto
Superior Tecnológico

Luis
Rogerio González

Azogues,
Ecuador

[email-masked]

Orcid: 0000-0002-1494-1181

Mayra Salto

Instituto
Superior Tecnológico

Luis
Rogerio González

Azogues,
Ecuador

[email-masked]

Orcid: 0000-0002-2987-8963

Rómulo Astudillo

Instituto
Superior Tecnológico

Luis
Rogerio González

Azogues,
Ecuador

[email-masked]

Orcid:
0000-0001-9001-5270

Resumen—
El presente trabajo establece
un análisis del nivel de opacidad de los buses urbanos de la flota de la
Compañía UNCOMETRO S.A. basado en métodos de ensayo descritos en la normativa
nacional (NTE INEN 2202, NTE INEN 2207 y la Ordenanza Municipal de la ciudad de
Cuenca). Con ello, se determina el cumplimiento de un proceso de Revisión
Técnica Vehicular (RTV) y el estado mecánico de la flota. En esta investigación
se realiza la recolección de muestras en 24 unidades de transporte, midiendo el
nivel de opacidad mediante el método de aceleración libre descrito en NTE INEN
2202, se comparan los resultados con los valores establecidos en la ordenanza
municipal del Gobierno Autónomo Descentralizado (GAD) de Cuenca, para la
evaluación de los mismos, su coherencia con la realidad y el estado mecánico en
el que se encuentra la flota de buses. Se levantan 157 mediciones de opacidad
en las unidades de transporte citadas para que, a partir de esta base de datos,
se realicen los análisis de la investigación. Finalmente, el desarrollo de este
trabajo constituye una referencia para la redacción de una futura ordenanza
municipal que aporte los rangos límite de opacidad del transporte público de la
ciudad de Azogues.

Palabras Clave: Opacímetro, opacidad, bus urbano,
emisiones.

Enviado: 14/02/2020                                     Aceptado:
01/09/2020                                   Publicado:
30/12/2020

Sumario:
I Introducción, II Desarrollo de Contenidos, III Obtención de Datos, IV Análisis
de Resultados, V Conclusiones.

Como citar:
Avendaño, David., Salto, Mayra., & Astudillo, Rómulo. (2020). Análisis
del Nivel de Opacidad de la Flota de Buses Urbanos de la Cooperativa
Uncometro S.A. Revista Tecnológica - Espol, 32(2). Recuperado a
partir de
http://www.rte.espol.edu.ec/index.php/tecnologica/article/view/716

http://www.rte.espol.edu.ec/index.php/tecnologica/rte/article/view/716

https://doi.org/10.37815/rte.v32n2.716

Abstract— This work
establishes an analysis of the opacity level of the urban buses that belong to
the fleet UNCOMETRO S.A., based on test methods described in national
regulations (NTE INEN 2202, NTE INEN 2207 and the Municipal Ordinance of
Cuenca). The compliance of a Vehicle Technical Review (RTV, acronyms in
Spanish) process and the mechanical state of the fleet are determined. In this
research, samples are collected in 24 buses, measuring the opacity level by
using the free acceleration method described in NTE INEN 2202. The results are
compared with the values established in the municipal ordinance of the
Decentralized Autonomous Government (GAD, acronyms in Spanish) of Cuenca, in
order to determine if those values have coherence with the real and mechanical
state of the buses. A total of 157 opacity measurements are taken in the
mentioned transport units, so that, from this database, the research analyzes
can be carried out. Finally, the development of this research constitutes a
reference for the future drafting of a municipal ordinance that provides the
opacity limit ranges of public transport in the city of Azogues.

Keywords: Opacimeter, opacity, urban bus,
emissions.

I. INTRODUCCIÓN

La opacidad se define
según [1] como la condición en la cual la materia impide parcial o totalmente
el paso de un haz de luz a través de ella, es decir, el nivel de visibilidad de
los productos de combustión de un motor de combustión interna (MCIA) que está
constituido por: Monóxido de Carbono (CO), Hidrocarburos no quemados (HC),
Dióxido de Carbono (CO2), Vapor de Agua (H2O), Óxidos de Nitrógeno (NOx), Ozono (O3), Dióxido de Azufre (SO2) y material
particulado (PM). El humo de escape es más oscuro cuanto más denso sea el
combustible utilizado [2].

En la ciudad de Cuenca, para la medición de
opacidad (únicamente en vehículos con motor Diésel) y otros procesos asociados
a matriculación ha implementado un centro de Revisión Técnica Vehicula (RTV):
Esta revisión evalúa en el automotor: el estado mecánico, elementos de
seguridad, emisiones, documentos habilitantes y el ruido. Todo esto a través de
métodos visuales y mecatrónicas. [2].

Los valores límite,
para el nivel de opacidad en el ámbito nacional, se han planteado en la norma
NTE INEN 2207; sin embargo, el Gobierno Autónomo Descentralizado (GAD) de
Cuenca y la Empresa Pública Municipal de Movilidad, Tránsito y Transporte (EMOV
EP) distan de estos valores por considerarlos mínimamente exigibles y los
ajustan únicamente para el transporte público de la ciudad en una ordenanza que
regula los límites de opacidad [3].

Con base en los
procedimientos para la medición de opacidad descritos en la norma NTE INEN 2202
y empleando los valores de opacidad máxima inicial, durante la vida útil de
buses urbanos que fueron dispuestos en la ordenanza de la ciudad de Cuenca, se
realizan varias pruebas de opacidad en 24 buses de la Compañía Uncometro S.A. con
el fin de evaluar el estado mecánico de la flota,  la coherencia de los valores prescritos en la
ordenanza municipal con los medidos en los automotores de una compañía de
transporte, y, establecer un estudio base que permita la redacción de una
futura ordenanza que regule las emisiones del transporte público en la ciudad
de Azogues.

En la Sección I de
este documento se referencia el fundamento teórico para evaluar emisiones
contaminantes en el transporte público de la ciudad de Cuenca. Además de
argumentar los motivos de la realización de este trabajo, en la Sección II, se
cita la normativa utilizada para la evaluación de emisiones diésel e
investigaciones desarrolladas con anterioridad sobre el tema de interés. Se
suman los resultados aportados por sus autores. En la Sección III se detalla el
procedimiento de levantamiento de información y la construcción de la base de
datos sobre la flota de buses de la compañía Uncometro S.A. En la Sección IV se
analiza dicha información y se aportan los resultados de la investigación.
Finalmente, en la Sección V, se redactan las conclusiones generadas por los
resultados de este documento.

II. DESARROLLO DE CONTENIDOS

En Ecuador, el
Servicio Ecuatoriano de Normalización (INEN) norma los equipos y procesos para
la evaluación de emisiones contaminantes. Como se evidencia en [4, pp. 3-4] para la
determinación de opacidad previamente se realizan tres procedimientos:
Calibración del equipo de medición (opacímetro), evaluación de parámetros de
funcionamiento antes de la prueba (vehículo) y test de medición con base
en [5, p. 5]; donde se
detallan los límites máximos de opacidad para fuentes móviles con motor de
diésel compilados en la TABLA I.

TABLAI

LÍMITES DE EMISIONES PRODUCIDAS POR VEHÍCULOS DIÉSEL [5]

Año/Modelo

Porcentaje de opacidad

2000 y posteriores

50%

1999 y anteriores

60%

En [6, p. 9], el artículo 35 establece: “La Agencia Nacional de
Tránsito fijará los valores nacionales y pruebas de idoneidad que serán los
mínimos exigibles en cualquier centro de revisión, pero a solicitud de los GADs se podrán establecer mayores exigencias locales en la
jurisdicción del GAD solicitante, una vez que la autoridad nacional haya
aprobado la petición y la haya publicado e incluido en el Manual de
Procedimientos de Revisión Mecánica y de Seguridad”.

Por este motivo, el Municipio del GAD de Cuenca conjuntamente
con la EMOV EP implementan la ordenanza local que regula la opacidad del
transporte público. En su artículo 5 expresa: “Del límite de opacidad máximo
inicial. - El límite de opacidad de emisiones para todo vehículo nuevo,
adquirido por las diferentes operadoras de transporte público de buses urbanos
de Cuenca, para la prestación de este servicio público, incluso para la
renovación o cambio de unidad, deberá ser no mayor al 5%, deberá respetarse por
un lapso no menor a dieciocho meses contados a partir de la primera RTV de la
nueva unidad”. Y en su artículo 6 detalla: “Del límite de opacidad máximo
durante la vida útil. - El límite máximo permitido durante todo el tiempo de
vida útil de los antes indicados automotores en el cantón Cuenca será hasta el 25%
de opacidad”. [3, p. 6]

La normativa planteada por el
INEN, el GAD de Cuenca y la EMOV EP ha generado trabajos de investigación con
interés en los procesos de RTV. En la investigación realizada por Álvarez [2, p. 1] se diagnostica / analiza los procedimientos seguidos en los centros
de revisión  y su impacto en la
ciudadanía, el autor establece que la RTV ha logrado: mejorar la calidad de
vida de los habitantes, reducir los niveles de contaminación del aire, disminuir
la cantidad de accidentes de tránsito producidos por fallas mecánicas en los
automóviles, reducir los niveles de ruido y contribuir a la reducción de
contaminantes que generan el calentamiento global.

En el trabajo realizado por
Vintimilla [7, p. VI], se describe la RTV como un conjunto de procesos
cuyo objetivo principal garantiza las condiciones mínimas de seguridad de los
vehículos, además de mantener un nivel de emisiones contaminantes por debajo de
los límites máximos establecidos y comprobar que los vehículos que circulan
cumplan con las normas técnicas y legales. El autor proyecta los índices de
contaminación / consumo de combustible hasta el 2020 analizando los impactos:
sobre el tráfico vehicular, económico, ambiental, social y urbano concluye que
el 27% de los vehículos que reprueban la RTV en Cuenca poseen defectos que
incrementan sus emisiones, resaltando la importancia de la corrección de dichas
averías para mejorar la calidad del aire.

Luna y Mier en [8, p. 124] determinan que existen tres
factores de interés que varían el nivel de opacidad que registran los
vehículos con motores diésel, entre los más importantes están: el kilometraje
recorrido por el vehículo (relacionado con la vida útil del automotor), el
mantenimiento que los propietarios realizan y la calidad del diésel utilizado
por el automotor, factor que en el país está controlado a partir de la
disposición de comercializar diésel Premium de bajo contenido de azufre (500
ppm). A pesar de no realizarse en Cuenca los investigadores concluyen que en la
provincia de Imbabura la opacidad promedio de los vehículos diésel es del 32.24
%, con un límite mínimo del 11.8% y máximo del 59.3%.

Los autores citados con
anterioridad utilizan un análisis cuantitativo en cada uno de sus trabajos,
realizando principalmente procedimientos estadísticos en las bases de datos
recolectadas para obtener los resultados y conclusiones; de igual forma el
método cuantitativo se utilizará en el presente trabajo, describiendo el mismo
en las siguientes secciones.

III. OBTENCIÓN DE DATOS

El registro de la base de datos
se desarrolla con la ayuda de equipos de medición Brain
Bee® MGT 300 EVO, Opacímetro OPA300 y software
Omnibus 800. Al tomar los registros se analizan las
condiciones de operación de un bus urbano (temperatura de funcionamiento y rpm)
[5] como se aprecia en la Fig. 1, según normativa
NTE INEN 2202 y NTE INEN 2207 los valores mínimos a alcanzar para realizar un
test de emisiones se evidencian en la TABLA II [4].

Fig. 1 Equipo Brain Bee® MGT 300 EVO captando
datos de velocidad de giro y temperatura del motor

TABLAII

CONDICIONES DE LAS PRUEBAS [4]

Condiciones

Valores

Temperatura de funcionamiento

75°C

Rpm

2500

Cuando estos valores no se encuentran en los rangos
de medición establecidos, la prueba de opacidad se descarta y su valor se
resalta en rojo, como se aprecia en la Fig. 2.

Para el desarrollo de la presente investigación se
tomaron pruebas de opacidad en la flota de buses de la Compañía Uncometro S.A.;
obteniendo así la información necesaria, en función de los procesos descritos
en la NTE INEN 2202 para el análisis de opacidad en fuentes móviles diésel. En
detalle la flota de buses de la Compañía está conformada por las marcas y
modelos que se observan en la TABLA III.

TABLAIII

DETALLE DE BUSES DE LA COMPAÑÍA UNCOMETRO S.A.

Flota
de Buses de la Compañía Uncometro S.A.

Marca

Modelo

Año

Número
de unidades

Volkswagen

17260

2019

52

Hino

AK

2018

1

International

MX

2014

2

Mercedes Benz

OF-1721

2006

1

Total
de la Flota

56

Se observa que la marca predominante es Volkswagen
con 52 unidades, seguida por International con 2 unidades, Hino y Mercedes Benz
con 1 unidad cada una. Se realizaron pruebas en 24 unidades de transporte que
corresponden al 42.85% del total de la flota, siendo esta la muestra de buses
recolectada.

Por cada bus se toma un rango de 5 a 9 muestras de
opacidad en prueba de aceleración a 2500 rpm, según valores de aceleración
libre contemplados en [4, p. 3].

Fig. 2
Resultado
de prueba de opacidad en la unidad 04-196 INTERNACIONAL MX 2014; mediante
equipos Brain Bee® MGT 300
EVO, Opacímetro OPA300 y software Omnibus 800

La muestra tomada
está acorde al detalle de la flota de buses en cuanto a predominancia de
marcas, reflejando estos resultados en la TABLA IV.

TABLAIV

MARCAS
DE BUSES DONDE SE REALIZARON LAS MEDICIONES

Flota
de Buses donde se realizaron las mediciones

Marca

Modelo

Año

Número
de unidades

Volkswagen

17260

2019

20

Hino

AK

2018

1

International

MX

2014

2

Mercedes Benz

OF-1721

2006

1

Total
de la Flota

24

Al citar una de las pruebas, en la

Fig. 3 se presentan los resultados de
opacidad de la unidad Volkswagen 17260 con registro municipal 04-157; cuyos
porcentajes son obtenidos del software
Omnibus 800.

Fig. 3
Resultados
de opacidad según prueba de aceleración libre basada en NTE INEN 2207

Los porcentajes de opacidad difieren
entre aceleración y aceleración; el software Omnibus
800 establece un valor promedio de medición entre las pruebas recolectadas,
también calcula el dominio de las mediciones al aportar el límite máximo y
mínimo de medición. La resta de dichos valores es nombrado como diferencia de
opacidad, reportando los dos valores citados como resultado de un test
de emisiones.

IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS

Las mediciones realizadas en las 24 unidades de la flota de buses de la
compañía Uncometro S.A. se registran en la TABLA V, reportando el porcentaje de
diferencia de opacidad entre los valores alcanzados y el valor promedio que se
obtiene de dichas mediciones.

En estas pruebas sobresalen las unidades: 04-159
HINO AK 2018 y 04-207 Mercedes Benz OF-1721 2006 que presentan valores de 25.2%
y 52.9% de diferencia de opacidad respectivamente. No reflejan valor promedio
calculado debido a los porcentajes elevados de opacidad en cada aceleración,
reprobando dichos buses el test de emisiones por lo que resultan no
aptos para la circulación en la ciudad.

TABLAV

DIFERENCIA DE OPACIDAD Y VALOR PROMEDIO DE LAS PRUEBAS
REGISTRADAS

Registro
Municipal

Diferencia
de opacidad [%]

Valor
promedio [%]

Resultado

04-155

6.1

4.0

Aprobado

04-157

5.1

2.8

Aprobado

04-159

52.9

-.-

Rechazado

04-162

8.6

4.1

Aprobado

04-166

3.4

1.9

Aprobado

04-168

0.3

3.0

Aprobado

04-170

9.5

15.7

Aprobado

04-171

10.0

4.1

Aprobado

04-174

7.9

6.6

Aprobado

04-175

2.3

1.9

Aprobado

04-176

5.7

5.4

Aprobado

04-180

2.0

2.0

Aprobado

04-181

1.1

0.8

Aprobado

04-186

6.3

8.7

Aprobado

04-196

8.2

13.6

Aprobado

04-197

1.0

1.3

Aprobado

04-198

7.1

2.6

Aprobado

04-200

0.0

0.0

Aprobado

04-201

8.7

3.7

Aprobado

04-202

1.9

1.2

Aprobado

04-204

8.1

3.7

Aprobado

04-207

25.2

-.-

Rechazado

04-207

8.7

3.2

Aprobado

04-208

8.2

4.6

Aprobado

De las 24 unidades en las que se realizaron las
mediciones de opacidad el 91.66% (22 unidades) aprobaron sin faltas. Dichas
unidades tienen en promedio cinco meses de circulación por lo que se las
considera como nuevas. Además de cumplir con la normativa internacional EURO 5
incorporan un catalizador de oxidación diésel (DOC) que disminuye las emisiones
de CO y HC; un filtro de partículas diésel (DPF) que disminuye el material
particulado (PM) u hollín reteniéndolo por adherencia en sus paredes mediante:

•
Regeneración pasiva o continua: las altas temperaturas queman el PM.

•
Regeneración activa: postinyecciones en el
cilindro o mediante un inyector en el escape.

Con respecto al estado mecánico de la flota, las
22 unidades están en correcto estado de funcionamiento debido al su corto
tiempo de uso con un promedio de opacidad de la flota del 4.33 %.

Resaltan de
estas pruebas, la unidad 04-159 HINO AK 2018 que cumple la normativa
internacional EURO 3; la cual, a pesar de tener 1 año de circulación, no cumple
el estándar final de vida útil planteado por el GAD de Cuenca. De la misma
forma, el 25% de opacidad después de 20 años de circulación, por lo que es
importante acotar que la Ordenanza Municipal está concebida para buses con
sistemas que cumplan normativa EURO 5. La unidad 04-207 Mercedes Benz OF-1721
2006 que tiene 13 años de circulación y a pesar de estar en el 65% de su vida
útil no aprobaría un proceso de RTV debido principalmente a su sistema de
inyección mecánica por bomba lineal.

Para la implementación de una ordenanza en el GAD
de la ciudad de Azogues se debe seleccionar una muestra de buses y realizar
pruebas similares a las de este proyecto respecto a la opacidad, determinando
así el estado mecánico de los automotores de las operadoras de buses que
verifiquen el año de cada unidad y el tiempo que falta para cumplir su vida
útil. Con estos datos se pueden establecer exigencias en límites de opacidad o
adoptar los valores límites establecidos en la ordenanza de la ciudad de
Cuenca, para lo cual habría la necesidad de adquirir buses urbanos que cumplan
normativa EURO 5.

V. CONCLUSIONES

Los
datos obtenidos permiten analizar el estado
mecánico y funcional en el que se encuentra la flota de buses de la Compañía
Uncometro S.A., determinando la misma como óptima para prestar y cumplir con
los servicios de transporte, garantizando la calidad del aire de la ciudad de
Cuenca.

Los valores de opacidad generados
en las pruebas de la flota de buses de la compañía Uncometro S.A. en promedio reportan un
4.33% y tienen coherencia con los valores límite planteados en la ordenanza de
la Municipalidad de Cuenca y la EMOV EP. De esta forma, la ordenanza municipal
es una guía fiable para valorar la opacidad del transporte público en esta
ciudad.

La investigación realizada es una referencia para la
recolección de registros de opacidad en buses por parte de la Municipalidad de
Azogues, para la construcción de una ordenanza de RTV para el transporte
urbano, en la cual los valores límite que se planteen pueden ser más exigentes
que los descritos en INEN 2207 acorde al estado de la flota actual y el
mejoramiento de la calidad de aire.

El propósito de esta sección es resumir los principales
resultados discutidos a lo largo de este artículo. Recuerde manejar las
conclusiones como enunciados cortos fundamentados en la teoría y los objetivos
planteados.

RECONOCIMIENTOS

A la compañía Uncometro S.A.; en especial al Sr. Diego
González, Gerente de la misma por la apertura para la toma de pruebas en las
unidades y al personal mecánico de su taller de mantenimiento.

REFERENCIAS

[1]       J. Hernández y I. Mendoza, “MetAs
& Metrólogos Asociados,” Feb. 05, 2008. [Online]. Available: http://www.metas.com.mx/guiametas/La-Guia-MetAs-08-02-opacidad.pdf .[Accessed: Aug. 05, 2019].

[2]       G. A. Álvarez, “Contaminación del Aire,”  Diagnóstico y análisis de los
procedimientos utilizados en la revisión técnica vehicular y su impacto en la
ciudad de Cuenca, Cuenca, Universidad del Azuay, 2010, pp. 51-112.

[3]       G. Cuenca, “Ordenanza que regula las condiciones para
el mejoramiento de la calidad del servicio de transporte público de pasajeros
de buses urbanos en el Cantón Cuenca y su plan de renovación,” Municipalidad
de Cuenca, Cuenca, 2018.

[4]       INEN, “Gestión ambiental. Aire. Vehículos automotores.
Determinación de la opacidad de emisiones de escape de motores de diésel
mediante la prueba estática. Método de aceleración libre,” Instituto
Ecuatoriano de Normalización,
Quito, 2000.

[5]       INEN, “Gestión ambiental. aire. vehículos automotores.
límites permitidos de emisiones producidas por fuentes móviles terrestres de
diésel,” Instituto Ecuatoriano de Normalización, Quito, 2002.

[6]       ANT, “Reglamento relativo a los procesos de la revisión
técnica de vehículos a motor,» Agencia Nacional de Tránsito, Quito,
2012.

[7]       P. F. Vintimilla, “Análisis de Resultados de la
Medición de Emisiones de Gases Contaminantes de Fuentes Móviles a Partir de
la Implementación de la Revisión Técnica Vehicular en el Cantón Cuenca,”
Cuenca, Universidad Politécnica Salesiana, 2015, pp. 54 - 78.

[8]       P. D. Luna and J. F. Mier, “Medición y evaluación de
los niveles de opacidad generados por los vehículos con motor de combustible diésel.”
Quito, Universidad Internacional del Ecuador, 2014, p. 124.