Study of the effect of altitude on the emissions of exhaust gases in spark-ignition engines

Authors

  • Edwin Salomón Arroyo Universidad Técnica del Norte
  • Andrés Felipe Cevallos González Universidad Técnica del Norte
  • Rommel Paúl Imbaquingo Navarrete Universidad Técnica del Norte
  • Jorge Luis Melo Obando Universidad Técnica del Norte

DOI:

https://doi.org/10.14482/inde.38.1.629.25

Keywords:

Altitude effect, Emissions, Exhaust gases, Spark-ignition engine

Abstract

This research project shows the effect of altitude on the emissions of polluting gases from a spark ignition engine (SI engine), considering that in Ecuador and in Latin America, there are topographic variations that affect the conditions of vehicle’s operation. This work analyzes the emissions of polluting gases generated by a SI engine operating at different heights above sea level. Altitude is a very important factor in the performance of SI engine and in the emissions that it produces. Measurements were developed in three cities with different height above sea level (0, 2200 and 3000 masl), at four engine revolutions (idle, 2000, 3500 and 4500 rpm) and at the same hour of the day. The emissions of carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2) and unburned hydrocarbons (UHC) were measured. The results showed that the engine revolutions are the most important factor in the emission of CO and UHC; as the rpm increase, the percentage of CO is higher and the amount of UHC is reduced; however, in CO2 emissions, altitude has a more significant effect, decreasing as atmospheric pressure drops. Consequently, it is expected that the results achieved will promote future works to reduce emissions harmful to human health.

Author Biographies

Edwin Salomón Arroyo, Universidad Técnica del Norte

Edwin Salomón Arroyo Terán, nacido en Quito-Ecuador el 23 de enero de 1.989, de formación de tercer grado en Ingeniería Automotriz en la Escuela Politécnica del Ejército, con estudios de maestría en Diseño Mecánico Mención en Fabricación de Autopartes en la Universidad Internacional SEK. Trabaja como docente investigador en la Universidad Técnica del Norte de la ciudad de Ibarra-Ecuador y pertenece al grupo de investigación de Motores de Combustión Interna con Biocombustibles (BICER).

Andrés Felipe Cevallos González, Universidad Técnica del Norte

Andrés Felipe Cevallos González, nacido en Ibarra-Ecuador el 3 de junio de 1989, de formación de tercer grado en Ingeniería Automotriz en la Escuela Politécnica del Ejército y estudios de maestría en Ingeniería Automotriz en Tecnológico de Monterrey campus Puebla-México. Trabaja como docente investigador en la Universidad Técnica del Norte de la ciudad de Ibarra-Ecuador y pertenece al grupo de investigación de Motores de Combustión Interna con Biocombustibles (BICER).

Rommel Paúl Imbaquingo Navarrete, Universidad Técnica del Norte

Rommel Paúl Imbaquingo Navarrete, nacido en Ibarra-Ecuador el 17 de junio de 1986, de formación de tercer grado en Ingeniería Automotriz en la Escuela Politécnica del Ejército y estudios de maestría en Diseño Mecánico Mención en Fabricación de Autopartes en la Universidad Internacional SEK. Trabaja como docente investigador en la Universidad Técnica del Norte de la ciudad de Ibarra-Ecuador y pertenece al grupo de investigación de Motores de Combustión Interna con Biocombustibles (BICER).

Jorge Luis Melo Obando, Universidad Técnica del Norte

Jorge Luis Melo Obando, nacido en San Gabriel-Ecuador el 26 de julio de 1985, de formación en Ingeniería en construcción de automóviles y tractores en la Universidad Técnica Estatal de Moscú (MAMI). Trabaja como docente investigador en la Universidad Técnica del Norte de la ciudad de Ibarra-Ecuador y pertenece al grupo de investigación de Motores de Combustión Interna con Biocombustibles (BICER).

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Published

2020-01-03

How to Cite

[1]
E. S. Arroyo, A. F. Cevallos González, R. P. Imbaquingo Navarrete, and J. L. Melo Obando, “Study of the effect of altitude on the emissions of exhaust gases in spark-ignition engines”, Ing. y Des., vol. 38, no. 1, pp. 148–162, Jan. 2020.