MÉTODO BRASILEIRO INOVADOR PARA A DETERMINAÇÃO DA EMISSÃO EVAPORATIVA EM MOTOCICLOS E SIMILARES

Transcrição

1 IBAMA MMA MÉTODO BRASILEIRO INOVADOR PARA A DETERMINAÇÃO DA EMISSÃO EVAPORATIVA EM MOTOCICLOS E SIMILARES Renato R A Linke CETESB Cia Ambiental do Estado de São Paulo Congresso 2013 SAE BRASIL São Paulo, 09/10/2013

2 1) HISTÓRICO O PROMOT PROGRAMA DE CONTROLE DA POLUIÇÃO DO AR POR MOTOCICLOS E VEÍCULOS SIMILARES, ESTABELECIDO PELA RESOLUÇÃO CONAMA Nº 297/2002, ENCONTRA-SE ATUALMENTE EM SUA 3ª FASE DE CONTROLE (EQUIVALENTE À FASE EURO III DA COMUNIDADE EUROPEIA), JÁ TENDO ESTABELECIDA UMA NOVA FASE DENOMINADA DE M4, A PARTIR DE CONTUDO, TANTO O PROMOT QUANTO A LEGISLAÇÃO EUROPEIA QUE SERVE DE INSPIRAÇÃO PARA A MAIORIA DAS DEMAIS LEGISLAÇÕES NACIONAIS, SÓ SE PREOCUPA COM A EMISSÃO DE ESCAPAMENTO DAS MOTOCICLETAS, COM O MOTOR FUNCIONANDO.

3 2) FATO AS MOTOCICLETAS, ASSIM COMO DEMAIS VEÍCULOS QUE CARREGAM SEU COMBUSTÍVEL LÍQUIDO A BORDO, EMITEM VAPOR DESTE COMBUSTÍVEL NÃO QUEIMADO, MESMO COM O MOTOR NÃO FUNCIONANDO. É A CHAMADA EMISSÃO EVAPORATIVA ORIGINA-SE PELO AQUECIMENTO NATURAL DO RESERVATÓRIO DE COMBUSTÍVEL DO VEÍCULO DURANTE O DIA E PELO AQUECIMENTO DO MESMO PELO CALOR EMANADO DO MOTOR QUENTE, MESMO QUANDO PARADO.

4 3) ORIGEM O VAPOR DE COMBUSTÍVEL ACABA ESCAPANDO POR: A) RESPIRO DO TANQUE B) TAMPAS DO TANQUE COM PROBLEMAS DE VEDAÇÃO 3) EM MOTOCICLETAS CARBURADAS, PELA CUBA AQUECIDA DO CARBURADOR 4) POSSÍVEIS PERMEAÇÕES EM MANGUEIRAS DE COMBUSTÍVEL RESSECADAS OU DE MATERIAL INADEQUADO.

5 4) GRANDEZA HÁ NECESSIDADE DE SE CONTROLAR A EMISSÃO EVAPORATIVA DE MOTOCICLETAS? AVALIAÇÕES PRELIMINARES REALIZADAS NA CETESB, USANDO-SE A MESMA METODOLOGIA QUE A USADA NOS VEÍCULOS DE 4 RODAS (NBR 11481/10), MOSTRAM QUE: A) MOTOCICLETA S125CC EVAPORAM ATUALMENTE (SEM CONTROLE) 8,2 GRAMAS DE GASOLINA / TESTE B) AUTOMÓVEIS SEM CONTROLE (ATÉ 1990) EVAPORAVAM 23 GRAMAS DE GASOLINA / TESTE C) AUTOMÓVEIS COM CONTROLE (FASE L6) EVAPORA 0,45 GRAMAS DE GASOLINA / TESTE

6 5) BALANÇO NACIONAL DE VEÍCULOS RODANDO COM GASOLINA (2012) (EMEP EEA EMISSION INVENTORY GUIDEBOOK (TIER I), º INVENTÁRIO NACIONAL DE EMISSÕES, 2009) TAL AVALIAÇÃO PRELIMINAR NOS FORNECE O SEGUINTE BALANÇO DE EMISSÃO EVAPORATIVA: A) MOTOCICLETAS (APROX. 12,5 MILHÕES OU 37%) : TON OU 10% B) VEÍCULOSLEVES : AUTOMÓVEIS (APROX. 18,5 MILHÕES OU 55%): TON OU 75% COMERCIAIS (APROX. 2,5 MILHÕES OU 8%): TON OU 15% C) TOTAL (APROXIMADAM. 33,5 MILHÕES OU 100%) : TON OU 100% RESULTADO: AS MOTOCICLETAS CONTRIBUEM ATUALMENTE COM 10% DA EMISSÃO EVAPORATIVA SIM, HÁ NECESSIDADE DE SE CONTROLAR AS MOTOCICLETAS

7 6) COMO CONTROLAR A EMISSÃO EVAPORATIVA DAS MOTOCICLETAS? UTILIZANDO-SE UM RESERVATÓRIO DE CARVÃO ATIVO ( CANISTER ) LIGADO AO RESPIRO DO RESERVATÓRIO DE COMBUSTÍVEL E AO CARBURADOR, SE APLICÁVEL. (CRÉDITO: MOTOS HONDA)

8 7) LEGISLAÇÃO MUNDIAL ATUALMENTE, O ÚNICO PAÍS / ESTADO DO MUNDO A CONTROLAR A EMISSÃO EVAPORATIVA DO SEGMENTO DE 2 RODAS É O ESTADO NORTE AMERICANO DA CALIFÓNIA. STATE OF CALIFORNIA AIR RESOURCES BOARD (CARB), DESDE 1999 UTILIZANDO MÉTODO DERIVADO E BASTANTE SIMILAR AO DOS AUTOMÓVEIS: 40 CFR /90; E ( MÉTODO USANDO CÂMARA SHED COM 1 HORA DE HEAT BUILT E 1 HORA DE HOT SOAK)

9 8) MÉTODO DE MEDIÇÃO (CALIFÓRNIA) A) CÂMARA SHED ENCLAUSURA-SE O VEÍCULO EM UMA CÂMARA HERMÉTICA (DE 20 A 50 M3) E MEDE-SE O AUMENTO DE CONCENTRAÇÃO DE HIDROCABONETOS (GASOLINA) OU DE ÁLCOOL NÃO QUEIMADO NA MESMA, EM INTERVALOS CONTROLADOS E CONDIÇÕES ESPECÍFICAS) B) PROCEDIMENTO - 1 HORA DE AQUECIMENTO INDUZIDO DA GASOLINA DA MOTOCICLETA (HEAT BUILT OU FASE FRIA) - RODAGEM NO CICLO DINAMOMÉTRICO -1 HORA NA SHED, SEM AQUECIMENTO, APENAS COM O CALOR DO MOTOR DESLIGADO (HOT SOAK OU FASE QUENTE)

10 9) MÉTODO : CÂMARA SHED (CRÉDITO: HORIBA)

11 10) DESCRIÇÃO DO MÉTODO CALIFÓRNIA A) ABASTECIMENTO COM GASOLINA RESFRIADA ( APROX. 7 A 9 GRAUS CELSIUS) B) AQUECIMENTO POR MANTAS OU TIRAS TÉRMICAS DO TANQUE DE COMBUSTÍVEL (FASE FRIA) B.1) FASE LÍQUIDA (50% DO VOLUME) : T = (1/3)*t + 15,5 C (POR 60 +/-2 MIN.) B.2) FASE GASOSA (50% DO VOLUME) : T = (1/3)*t + 21,0 C (POR 60 +/-2 MIN.) C) CICLO DINAMOMÉTRICO D) MEDIÇÃO A QUENTE (FASE QUENTE), SEM AQUECIMENTO (POR 60 +/-0,5 MIN.)

12 11) FASE DE AQUECIMENTO DO TANQUE (FASE FRIA) - CALIFÓRNIA Vapor Temp 40 Vapor Temp Heating strip Fuel Temp. 50% of Fuel Fuel 0 60 Time (min) (CRÉDITO: MOTOS HONDA) Heating strips

13 12) ENSAIO ORIGINAL: AQUECIMENTO DE TANQUE (CRÉDITO: MOTOS HONDA)

14 13) FLUXO DE ENSAIO ORIGINAL ( NBR 11481) 4 RODAS (SIMILAR)

15 14) DIFICULDADES ESTRUTURAIS E OPERACIONAIS EM EXECUTAR A FASE DE AQUECIMENTO A) REFRIGERADOR PARA COMBUSTÍVEL (TEMPERATURA CONTROLADA) B) MANTAS E TIRAS DE AQUECIMENTO C) 2 AUTÔMATOS (OU 1 COM SAÍDA DUPLA) PARA O CONTROLE DAS MANTAS DE AQUECIMENTO D) MANIPULAÇÃO DE GASOLINA OU COMBUSTÍVEL (VÁRIAS VEZES) E) COLOCAÇÃO CONTROLADA DE 2 TERMO ELEMENTOS NO TANQUE (HERMÉTICOS) F) RETIRADA DA CARENAGEM DO TANQUE G) COLOCAÇÃO ADEQUADA DAS MANTAS OU TIRAS DE AQUECIMENTO I) ENSAIO(S) PRÉVIO(S) PARA AJUSTE INICIAL DOS AUTÔMATOS DE AQUECIMENTO J) DESINSTALAÇÃO DE TODO O EQUIPAMENTO E ETC

16 15) VERDADE INCONVENIENTE A FASE DE AQUECIMENTO (FASE FRIA) PARA A DETERMINAÇÃO PARCIAL DA EMISSÃO EVAPORATIVA É UM FATOR COMPLICADOR E UM GARGALO NO FLUXO DE SERVIÇOS DO LABORATÓRIO DE EMISSÕES. (NOTAR QUE PARA OS 2 RODAS É MAIS COMPLEXO DO QUE PARA OS 4 RODAS) ENTÃO, O QUE FAZER?

17 16) A SOLUÇÃO? APÓS AS PRIMEIRAS AVALIAÇÕES, CHEGOU-SE A CONCLUSÃO DE NÃO SE EXECUTAR A FASE DE AQUECIMENTO (FASE FRIA) PARA A DETERMINAÇÃO DA EMISSÃO EVAPORATIVA DAS MOTOCICLETAS E REALIZAR-SE APENAS A FASE DO CONDICIONAMENTO A QUENTE (FASE QUENTE) APÓS O ENSAIO DINAMOMÉTRICO E REDUZIR-SE O LIMITE DE 2,0 GRAMAS INICIALMENTE PROPOSTO (EQUIVALENTE À FASE L5 PARA OS AUTOMÓVEIS).

18 17) COMO? LIMITE DA EMISSÃO EVAPORATIVA = 2,0 GRAMAS / TESTE EMIS. EVAP = MASSA (FASE FRIA) + MASSA (FASE QUENTE) 2,0 GRAMAS (1) PARA VEICULOS LEVES, CONSIDERANDO-SE: MASSA (FASE FRIA) ~ MASSA (FASE QUENTE) (2) (2) EM (1) EMIS.EVAP = 2 * MASSA (FASE QUENTE) 2,0 GRAMAS, OU EMISSÃO EVAP. = MASSA (FASE QUENTE) 1,0 GRAMA / TESTE

19 18) E ASSIM, COMO FICA? AQUI É O FIM DO 1º ENSAIO. O FLUXO MOSTRA A REALIZA- ÇÃO DE 2 ENSAIOS (PROCES. DE HOMOLOGAÇÃO)

20 19) PORTANTO... O PRESENTE MÉTODO ACABA TAMBÉM CONTROLANDO A EMISSÃO EVAPORATIVA DAS MOTOCICLETAS E SIMPLIFICA EM MUITO O MÉTODO ORIGINAL, EM TERMOS DE EQUIPAMENTOS E TAMBÉM OPERACIONAIS, DEIXANDO DE SER O GARGALO NO FLUXO DE SERVIÇOS E ROTINA DIÁRIA DOS LABORATÓRIOS DE EMISSÃO.

21 20) RESULTADO O MÉTODO FOI CONSIDERADO PELAS PARTES ENVOLVIDAS, APROVADO E INCORPORADO PELO CONAMA CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE, NA LEGISLAÇÃO BRASILEIRA PARA O CONTROLE DA EMISSÃO EVAPORATIVA DAS MOTOCICLETAS E SIMILARES, ATRAVÉS DA RESOLUÇÃO N 432 / 2011, A PARTIR DE 2016.

22 POR HOJE É SÓ! MUITO OBRIGADO!!! RENATO LINKE