Estimación de consumo de combustible y emisiones en tractores agrícolas usando telemetría

Abstract

Esta investigación analiza el desempeño operativo y el impacto medioambiental de un tractor agrícola durante una jornada de trabajo bajo condiciones reales de campo, enfrentando desafíos topográficos con pendientes pronunciadas del 12%. El estudio se centra en la caracterización energética y medioambiental, permitiendo contrastar el consumo de combustible y el nivel de emisiones de dióxido de carbono en cuatro modos de operación definidos: arado, transporte, maniobra y ralentí. Para el levantamiento de datos, se implementó un sistema de telemetría integrado por un recopilador de datos CANedge2, el cual permitió la captura de variables cinemáticas, como el régimen de giro del motor, junto con la instalación de flujómetros en configuración diferencial para el monitoreo del flujo neto de combustible. El procesamiento de los datos obtenidos se realizó mediante el lenguaje de programación R, facilitando el análisis. La integración de estas herramientas permitió cumplir el objetivo general de estimar con precisión el gasto energético y la huella de carbono bajo regímenes de carga variables en condiciones de operación reales. Los resultados revelaron que la labor de arado representa la mayor fase de exigencia, con un consumo horario máximo de 19.9 L/h y una tasa de emisión de 52 kg/h de CO2. Sin embargo, el análisis del desempeño energético demostró que bajo altas cargas el motor alcanza la zona de mayor eficiencia termodinámica, registrando un consumo específico de combustible (BSFC) mínimo de 210 g/kWh.