Volkswagen y el problema de los TDI

Esta mañana me enteraba de la renuncia de Martin Winterkorn, CEO del grupo Volkswagen AG, después que se destapara el escándalo de los motores TDI de cuatro cilindros de algunos modelos de Volswagen y Audi en los Estados Unidos, estas son palabras mayores.

Por si acaso ud. ha vivido debajo de una piedra los últimos días, o se encontraba de vacaciones en el polo norte y no se ha enterado del escándalo, lo resumo acá y les daré mis impresiones y algunas predicciones al respecto:

Estados Unidos es un país del que se puede decir que tiene dos caras en el tema de emisiones, comencemos por la que concierne al escándalo TDI, por ese lado tiene unas normas bastante estrictas al respecto, que son reguladas por la Agencia de Protección Ambiental o Environmental Protection Agency EPA (para aquellos que lo escriben como Agencia de Protección Medioambiental les vendría bien entrar a la página oficial), bueno volviendo al tema resulta que hay otra agencia involucrada, una que tiene unas normas anti contaminantes aun más estrictas llamada la CARB (California Air Resources Board), quienes se encargan de vigilar y mantener la calidad del aire en el Estado de California y pueden realizar sus propias normas; ambas agencias determinan la cantidad de emisiones contaminantes que puede producir el motor de cualquier vehículo que circule en California (CARB) y en el resto de estados (EPA). Si alguna vez han escuchado las siguientes clasificaciones: LEV (Low Emission Vehicle), ILEV (Inherent Low Emission Vehicle), ULEV (Ultra-Low Emission Vehicle) y ZLEV (Zero Emission Vehicle), son de la CARB, y a su vez bastante famosas en el país del norte.

Ellos se encargan de que los vehículos comercializados en los Estados Unidos pasen por una prueba de homologación para evaluar el nivel de emisiones, aquí ponen el vehículo en un banco de pruebas y simulan un ciclo de conducción que básicamente es arrancar, frenar, dejar el vehículo en marcha mínima (ralentí) volver a arrancar, etc. Hace unos años escribí al respecto, aquí pueden ver la entrada de este blog.

En la siguiente imagen de la EPA pueden apreciar las variaciones de velocidad con respecto al tiempo del ciclo.

Ciclo de homologación de la EPA

El punto es que esta prueba se repite igual para todos los vehículos y todas las veces se realiza el mismo procedimiento, así que (presumiblemente) en Volkswagen programaron el módulo de control del motor (ECU/ECM) de modo que pudiera detectar cuando el vehículo se encontraba realizando la prueba y ajustar así las emisiones contaminantes. ¿Y cómo lo podía saber?, no se ha divulgado oficialmente esa información pero debido a que la prueba se realiza sobre un dinamómetro el timón/volante no se gira durante la prueba (información que conoce la ECU a través del sensor de giro de volante (Steering Angle Sensor), el control de tracción usualmente se desactiva e inclusive podría recibir información de otros sensores que detecten que aunque las ruedas motrices están en movimiento las otras ruedas se encuentran quietas (esa información la podría conocer la ECU a través del módulo del ABS que a su vez recibe esta información a través del sensor de velocidad de las ruedas).

Si el módulo detectaba estas condiciones particulares procedía a ajustar parámetros del sistema de inyección para reducir la presión en los cilindros y seguramente mantenía la válvula EGR abierta durante más tiempo lo que permitía pasar la prueba de Óxidos de Nitrógeno sin necesidad de sistemas auxiliares.

Prueba de emisiones de la EPA.

Las emisiones contaminantes productos de la combustión de los motores, son: Dióxido de Carbono, Óxidos de Nitrógeno (NOx), Hidrocarburos sin quemar (HC), Óxidos de azufre (SOx) y partículas sólidas; el problema de los motores Volkswagen en este caso de homologación se centra en los Óxidos de Nitrógeno, que son más frecuentes en los motores de inyección directa diésel.

¿Qué niveles de NOx especifica la norma?

Los niveles de emisiones contaminantes que deben cumplir los vehículos livianos con motores diésel en Estados Unidos están especificados en la US-EPA Tier2-Bin5 [1], en esta se especifica que los niveles de Óxidos de Nitrógeno (NOx) permisibles son de 0.05 gramos por milla, unos 0.08 gramos por kilómetro. 

¿Cómo se dieron cuenta?

La historia comienza en el 2013, cuando el International Council on Clean Transportation (ICCT) contrató al Centro de Combustibles Alternativos de la West Virgina University para realizar un estudio, en el cual compararon las emisiones contaminantes obtenidas en pruebas de homologación con las de pruebas de ruta (condiciones de tráfico real), para esto usaron un Sistema Portátil de Medición de Emisiones o PEMS y lo acoplaron en tres vehículos para el estudio: un Volkswagen Jetta, un Volkswagen Passat y un BMW X5, todos con motores diésel.

Realizaron 97 viajes durante un total de 140 horas y 6400 kilómetros recorridos, cuando observaron los resultados iniciales pensaron que podía haber un error, los números no cuadraban así que las mediciones fueron realizadas varias veces para comprobar que no hubiese datos corruptos o un procedimiento erróneo en la toma de muestras; los niveles de monóxido de carbono y de hidrocarburos estaban por debajo del límite en los tres vehículos, pero los Óxidos de Nitrógeno... esos no.

Según la nota de prensa oficial del International Council on Clean Transportation ICCT, para el Jetta los niveles de Óxidos de Nitrógeno (NOx) fueron entre 15 y 35 veces mayores a los permitidos, para el Passat estos niveles fueron entre 5 y 20 veces mayores a los permitidos [2], el BMW X5 siempre estuvo por debajo o cerca al límite. Aunque en algunos medios se habla sobre un incremento del 40%, sin embargo no he podido comprobar esa información en ninguna fuente oficial o confiable. (El Tiempo y Motor deberían corregir esa información), por si acaso aquí pueden consultar la carta enviada por la EPA a Volkswagen. [3].

Lo curioso del asunto es que contrario a lo que se ha dicho en algunos medios, los tres vehículos estaban equipados con tecnologías para el tratamiento de óxidos de nitrógeno, el Jetta tenía el conocido filtro de partículas (FAP/DPF), mientras que el Passat tenía Sistema de Reducción Catalítica Selectiva (SCR), el cual inyecta una solución de urea en el sistema de escape para reducir los óxidos de nitrógeno; la diferencia entre ambos sistemas se nota pues el Passat registró menores niveles de óxido de nitrógeno. ¿Y el BMW X5?, la nota de prensa oficial solo comenta que estaba equipado con SCR, sin embargo muchos motores BMW M57 (diésel de seis cilindros) están equipados con filtro de partículas DPF, un sistema que almacena partículas productos de la combustión y luego cuando el sistema alcanza cierta temperatura las quema, en un proceso llamado "regeneración". 

Cuando la ICCT conoció los resultados de las pruebas, informó a la EPA y a la CARB, a su vez ellos comenzaron una investigación y notificaron a Volkswagen quien trató de replicar la prueba, el fabricante hizo un recall en diciembre del 2014 para tratar de solucionar el problema, unos 500.000 vehículos fueron llamados a revisión y se hizo un ajuste en la programación de la ECU/ECM, sin embargo la CARB comenzó sus propias pruebas para comprobar la efectividad del recall y como se podrán imaginar por como va esta historia... la solución de Volkswagen no funcionó. [4]

Los resultados finales de la CARB se conocieron el 8 de julio de este año (2015), al final el fabricante Alemán aceptó la existencia de este device, prohibidos explícitamente en la normatividad de la EPA y estalló el asunto.

Comparado con Colombia, qué tan contaminantes son estos vehículos.

En Colombia el límite para vehículos livianos con motores diésel es de 0,62 gramos por kilómetro [5], casi 8 veces más que el límite impuesto por la CARB y la EPA en Estados Unidos; para vehículos pesados el límite es de 7,0 gr/km, ¡SIETE!, eso es 87,5, ¡OCHENTA Y SIETE COMA CINCO veces el límite permitido para los vehículos en los Estados Unidos!, ese era el nivel permitido por la norma Euro II.

Increíblemente no hay lluvia ácida en Bogotá (los óxidos de nitrógeno al mezclarse con agua forman el ácido nítrico - HNO3) Con tantos vehículos diésel circulando y ese nivel permitido de óxidos de nitrógeno es casi un milagro.

Los vehículos del problema en los Estados Unidos.

Volkswagen no tiene un gran mercado de vehículos diésel en los Estados Unidos, debido a que ese tipo de motorizaciones no se venden tanto como en Europa, en parte por la normatividad de emisiones contaminantes pero también porque en Norteamérica el precio del diésel puede ser igual o mayor que el de la gasolina, entonces el sobrecosto inicial de los motores diésel es más difícil de amortizar.

Volkswagen Passat

Sin embargo se habla de unos 500.000 vehículos con este problema, según la carta inicial de la EPA los modelos afectados son los siguientes:

Las medidas iniciales de Volkswagen.

Volkswagen anunció que separará 6500 millones de Euros para hacer frente a los gastos que puedan aparecer de todo este problema, de seguro va a haber un recall masivo, incluso en mercados donde los vehículos técnicamente no infrinjan las normas anti contaminantes y de emisiones. Como les dije al principio el CEO renunció aunque supongo que no habrá que esperar mucho para conocer quién lo sucederá.

¿Y hay vehículos afectados en Colombia?

Oficialmente no se han comercializado los Jetta, Beetle, Golf o Passat con motor TDI en Colombia, la cuarta generación del Jetta sí tuvo una versión del motor 1.9 diésel pero fue hace 10-12 años; en tiempos recientes la Tiguan (2011-2013), Amarok (2012-presente), Crafter, Transporter y Touareg han usado motores diésel TDI, aunque esta última (Touareg) con motores de una familia diferente al 2.0 litros de cuatro cilindros. Audi también ha comercializado la Q5 con este motor (y la Q7 pero con motor de seis cilindros, que es diferente).

Habrá que esperar a que la investigación siga su curso y ver las conclusiones, luego conoceremos los correctivos que hará la empresa, por ahora lo importante es que están dispuestos a cooperar.

El informe de la ICCT dice al final que esta es la primera fase de un meta-proyecto, así que de seguro tendremos noticias de más modelos más temprano que tarde, esto apenas comienza.

1. Light-Duty Vehicle, Light-Duty Truck, and Medium-Duty Passenger Vehicle - Tier 2 Exhaust Emission Standards, EPA, [Citado el 23 de Septiembre de 2015] Disponible en <http://www3.epa.gov/otaq/standards/light-duty/tier2stds.htm>

2. EPA's notice of violation of the Clean Air Act to Volkswagen, International Council of Clean Transportation, [Citado el 23 de Septiembre de 2015] Disponible en <http://www.theicct.org/sites/default/files/press-factsheet-combo_EPA-CARB-VW_20150918.pdf>

3. Carta oficial de la EPA a Volkswagen AG, Audi AG Y Volkswagen of America. EPA [Citado el 23 de Septiembre de 2015] Disponible en <http://www3.epa.gov/otaq/cert/documents/vw-nov-caa-09-18-15.pdf>

4. EPA's notice of violation of the Clean Air Act to Volkswagen, International Council of Clean Transportation, [Citado el 23 de Septiembre de 2015] Disponible en <http://www.theicct.org/sites/default/files/press-factsheet-combo_EPA-CARB-VW_20150918.pdf>

5. Resolución 910 de 2008. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial  [Citado el 23 de Septiembre de 2015] Disponible en <http://www.alcaldiabogota.gov.co/sisjur/normas/Norma1.jsp?i=31146>

Prueba: Nissan Frontier AX 2.5 DI - Diésel 4x2 Doble-cabina

El día de hoy les traigo la prueba de una camioneta que se ha convertido en una de las más populares en nuestro mercado, una excelente calidad, robustez y un precio accesible por su llegada de México (país con el que Colombia tiene tratado de libre comercio o TLC).

La Nissan Frontier NP300 es la segunda generación de este vehículo, se vende actualmente en muchos países, donde convive comercialmente con la Frontier de tercera generación llamada Navara; en nuestro mercado también se ofrecía la versión Japonesa, llamada internamente D22, con un motor 3.0 diésel sin Intercooler, pero esta será otra historia.

La prueba comienza en las afueras de Bogotá más específicamente unos kilómetros adelante del peaje que hay en la vía a Medellín, es viernes en la noche y el tráfico por la calle 80 ya ha comenzado a cesar, así que puedo disfrutar de una conducción relajada por una vía en muy buen estado, bajo estas condiciones la camioneta se siente estable y silenciosa, la iluminación es muy buena con un haz de luz que ofrece bastante profundidad, el ruido del viento no es mucho pero lo suficiente para silenciar al motor y con los vidrios arriba apenas se siente.

El motor de la unidad de pruebas es el Nissan YD25DDTi, se trata de un cuatro cilindros de 2.5 litros con 16 válvulas, turbo e intercooler(interenfriador de tipo aire-aire), tiene inyección directa por riel común (Common Rail) y entrega 131 caballos a 3600 rpm con 31 [Kgm] de par-motor a 2000 rpm. 

Este motor no es excesivamente ruidoso pero tampoco es de los más silenciosos de la gama, por poner un ejemplo es mucho más silencioso que el motor diésel de la Chevrolet Luv D-Max pero no tan silencioso como el 2.0 TDI de la Volkswagen Amarok. En cuanto a la respuesta, a la altura de Bogotá lo hace muy bien entre 2000 y 3500 rpm, sobre todo a cargas parciales del acelerador (digamos a medio acelerador), después de 3500 rpm se comienza a quedar sin "aliento", esto es algo común en la mayoría de motores diésel, no se gana mucho con llevar el motor al régimen máximo de revoluciones como sí pasa con un motor a gasolina.

Entrados ya a las vías de Bogotá podemos comprobar algunos detalles que son inherentes a este tipo de vehículos, por ejemplo, gracias al gran perfil de la llanta, pasar por los reductores de velocidad es algo que se hace con mucha comodidad, lo mismo sucede con las irregularidades del camino que no hagan trabajar demasiado a la suspensión como desperfectos leves del pavimento o juntas de dilatación. 

Sin embargo cuando uno se encuentra con un hueco, la suspensión es bastante rígida y dura, la parte de atrás tiende a saltar bastante (sobre todo cuando no se lleva carga), en sí se podría decir que es un vehículo duro, muy similar a la sensación que transmite una Toyota Hilux, como referencia en ese aspecto me parece que una Mazda BT-50 y una Nissan Navara son más suaves en cuanto a suspensión.

Después de más de una hora de viaje llego a mi destino, donde voy a estacionar la camioneta para que pase la noche, no es un parqueadero muy amplio y acá me doy cuenta que el radio de giro es bastante amplio y se necesitan bastantes intentos más que cuando voy a estacionar mi Racer, obviamente los cinco metros de longitud que tiene la Frontier no son nada despreciables y pasan factura en nuestros pequeños parqueaderos; aunque la visibilidad es buena no es un vehículo fácil de estacionar, supongo que todo es práctica.

Al otro día salgo a las 8 am hacia las afueras de Bogotá por la autopista norte, sin embargo el tráfico del sábado ya ha comenzado a aparecer y es momento de probar la camioneta en uno de los ambientes donde más se va a encontrar: tráfico citadino. 

Aquí el aire acondicionado se muestra muy eficiente, la buena visibilidad que ofrece por su mayor altura al piso es una ventaja y el motor se siente bastante elástico. Sin embargo el tacto de la palanca de cambios es bastante impreciso y se siente bastante como un vehículo de trabajo más que como el de un SUV (que a fin de cuentas no lo es). Como contraparte el motor tiene tanto torque que no hay que recurrir mucho a los cambios. 

Llegados al lugar donde voy a cargar la camioneta hay un pequeño tramo de vía sin pavimentar, unos cuantos metros pero lo suficiente para confirmar mis impresiones iniciales, las llantas de la Frontier absorben muy bien irregularidades pequeñas como piedras y juntas de dilatación, pero cuando se trata de un desnivel más profundo se comporta de una manera un poco tosca y seca.

Cargamos la camioneta con unos 200 Kilogramos de perfiles de acero inoxidable, los ajustamos bien y salimos de nuevo hacia el tráfico citadino, ahora la camioneta se siente ligeramente menos brusca, obviamente estamos lejos de copar su capacidad máxima de carga que según el fabricante es de 910 Kg (¡Podría cargar con un Chevrolet Spark GT en el platón si cupiera!).

Las dimensiones del platón son de 139 cm de ancho, 139,5 cm de longitud y 43.5 cm de altura, suficientes para llevar media lámina de MDF de tamaño estándar.

Ahora me dirijo por la Autopista Norte en sentido norte-sur, el tráfico está bastante denso y me quedan muchos kilómetros por recorrer, sin embargo le voy cogiendo bastante gusto a manejar la camioneta, es un vehículo que incita a conducirlo suavemente y de forma relajada, su consumo de combustible es muy contenido (las ventajas del diésel), me doy cuenta que a pesar del tráfico los consumos no se disparan.

Llegados al final de la prueba hay un último punto del que quisieras hablarles: se trata de las camionetas de "contrato"; para quienes nos leen desde otras partes del mundo les explico de qué se trata esto, acá en Colombia las empresas petroleras prefieren no tener una flota de vehículos propios con sus respectivos costes de mantenimiento y depreciación, sino que realizan contratos con empresas y particulares para alquilar estas camionetas, las cuales generalmente deben tener ciertas características (sin llegar a ser una norma):

Motor diésel, tracción en las 4 ruedas, doble airbag, frenos con antibloqueo de frenos o ABS, aire acondicionado, barra contra vuelco, cubreplatón, todas estas características están disponibles en la Frontier (aunque no en la unidad probada), por eso y por su calidad ha sido bastante usada en este tipo de negocio; de las pocas quejas que su servidor ha escuchado al conversar con las personas que usan las Frontier es es espacio en la parte de atrás que aunque no es pequeño es apenas adecuado para un adulto de talla promedio (recordemos que según una tabla antropométrica de la Universidad Industrial de Santander, acá en Colombia el percentil 50 para estatura masculina es de 172 cm).

La mayoría de estos vehículos de "contrato" son llevados a áreas rurales donde la calidad del diésel o ACPM no es la mejor, por eso Nissan ha tomado medidas preventivas que no tienen otros fabricantes y ha puesto una barrera triple de filtrado al combustible que llega a los inyectores, se trata de dos filtros y una "trampa" para evitar que llegue agua al sistema, con esto se garantiza una excelente protección a partes costosas del motor como son los inyectores.

Cada cierto kilometraje es necesario retirar el exceso de agua de la "trampa", esta se encuentra detrás de la persiana y adelante del radiador, basta con tener el motor apagado y frío, dar vuelta a la tapa que se muestra en la siguiente imagen y dejar salir el agua hasta que salga ACPM. Luego nos aseguramos de cerrar bien la tapa y listo.

Como conclusión la Nissan Frontier es una excelente opción para quien quiera un vehículo de trabajo, robusto, confiable y con consumos contenidos sin necesidad de pagar un precio excesivamente alto, pero sacrificando un poco la comodidad, el tacto de la palanca de cambios y el espacio en los puestos de atrás.