INNOVA Research Journal, ISSN 2477-9024  
Abril, 2018). Vol. 3, No.4 pp. 120-128  
(
DOI: https://doi.org/10.33890/innova.v3.n4.2018.644  
URL: http://revistas.uide.edu.ec/index.php/innova/index  
Correo: innova@uide.edu.ec  
Estudio de emisiones contaminantes producidas por un motor MEP con  
transmisión automática y transmisión manual  
Study of polluting emissions produced by an MEP engine with automatic  
transmission and manual transmission  
Julio César Leguísamo Milla  
Santiago Fernando Celi Ortega  
Universidad Internacional SEK del Ecuador, Ecuador  
Marco Vinicio Noroña Merchán  
Edwin Giovanny Puente Moromenacho  
Universidad Internacional del Ecuador, Ecuador  
Autor para correspondencia: julio.leguisamo@uisek.edu.ec; santiago.celi@uisek.edu.ec;  
manoroname@uide.edu.ec; epuente@uide.edu.ec  
Fecha de recepción: 21 de Octubre de 2017 - Fecha de aceptación: 15 de Abril de 2018  
Resumen: Este estudio compara las emisiones contaminantes producidas en un motor MEP, el primero  
con transmisión manual y el segundo con transmisión automática. En un vehículo de la marca  
3
Chevrolet modelo SZ de cilindraje 2000 cm a 2800 metros de altura debido a que la altitud sobre el  
nivel del mar tiene un notable efecto en la formación de gases contaminantes porque esta variable  
modifica el ciclo termodinámico de operación y las condiciones de combustión Se realizó una prueba  
estacionaria y una prueba en ruta, en base a protocolos de pruebas establecidos por el Centro de  
Transferencia Tecnológica para la Capacitación e Investigación en Control de Emisiones Vehiculares  
(CCICEV). Los resultados obtenidos revelan que un vehículo con transmisión automática produce  
menor cantidad de emisiones contaminantes en la prueba estática y en la prueba en ruta que el mismo  
vehículo con transmisión mecánica. Existen gases contaminantes que se reducen en un alto porcentaje  
con respecto a la caja mecánica cuando se utiliza una automática.  
Palabras Claves: emisiones; transmisión manual; transmisión automática; MEP; consumo  
combustible  
Abstract: In this study we compare the contaminant emissions produced be an engine with triggered  
ignition, the first one with a manual transmission and the second one with an automatic transmission.  
3
For this study we have selected a Chevrolet vehicle model SZ with 2000 cm cylinders used in an  
altitude of 2800 meters over sea level, considering that this altitude has a notable effect in the formation  
of contaminant gases because this variable modifies the thermodynamic cycle of operation and the  
combustion conditions. Two different tests were conducted; a stationary test and a test in route  
considering the test protocols that are established by the Technological Transference Center for  
Training and Research of Vehicles Emissions (CCICEV). The results obtained by this investigation  
revealed that a vehicle with automatic transmission produces less quantity of contaminant emissions  
in the stationary test and in test in route than the same vehicle with manual transmission. There are  
polluting gases that are reduced in a high percentage with respect to the mechanical box when an  
automatic is used.  
Revista de la Universidad Internacional del Ecuador. URL: https://www.uide.edu.ec/  
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INNOVA Research Journal 2018, Vol 3, No. 4, pp. 120-128  
Key Words: emissions; manual transmission; automatic transmission; and engine with triggered  
ignition; combustion conditions  
Introducción  
Los elevados niveles de contaminación registrados en la actualidad han obligado a los  
diferentes organismos de control ambiental de los países desarrollados a establecer normas de  
emisiones de gases contaminantes en los vehículos cada vez más estrictas para poder  
comercializar sus vehículos. Razón por la cual se ha incrementado el equipamiento transmisiones  
automáticas para las emisiones contaminantes y mantener las prestaciones de torque y potencia  
solicitadas por los conductores. (Asociación de Empresas Automotrices del Ecuador AEADE,  
2
009). En las ciudades de altura como Quito que está a 2800 metros sobre el nivel del mar, se  
presenta una topografía muy irregular y se desconoce los valores de reducción de emisiones  
contaminantes.  
La contaminación del aire constituye una de las amenazas más importantes para la salud  
pública. En el año 2012 la contaminación atmosférica causó la muerte prematura de  
aproximadamente 3.7 millones de personas a nivel mundial (Vega, 2015). A nivel mundial de  
acuerdo con las últimas estimaciones realizadas por el grupo Intergubernamental de Expertos  
sobre el cambio Climático (IPCC), la emisión asociada a la quema de combustibles fósiles  
alcanza un valor del 56,6% del total, lo que equivale a más de 27 GTon C02-eq (IPCC, 2007)  
Además, se debe recalcar que la demanda de combustible sigue en aumento debido a que  
otros tipos de energía alternativas no se han consolidado en el mercado, teniendo como  
consecuencia en el futuro escases de combustible. Considerando que el parque automotor tiene  
un incremento anual del 1,1% en el consume de combustible y mediante proyecciones se dice  
que será el mayor consumidor con el 63% en las próximas tres décadas. (Iodice, 2016)  
En la actualidad se han realizado estudios de emisiones y consumo de combustible en  
vehículos con transmisión automática como se menciona en (Iñiguez, 2017) donde se compara  
las emisiones producidas con un vehículo Ford F150 con transmisión automática utilizando  
gasolina común y un combustible alternativo E5 mediante pruebas estáticas y dinámicas. De  
donde se obtuvo como resultado la reducción de emisiones contaminantes de CO, HC y CO2,  
pero no se han relacionado en el mismo auto con transmisión manual.  
En su estudio Grégoire S. (2013) desarrolla una investigación en la cual determina el  
consumo de combustible y las emisiones contaminantes a nivel del mar en un vehículo Toyota  
Camry 2007 con transmisión automática en rutas urbanas y determinan con una conducción  
ecológica se reduce el consumo de combustible entre un 7% y las emisiones se reducen el  
dióxido de carbono (CO2) en 2%, el monóxido de carbono (CO) en 3%.  
En el artículo Shushan, B. (2007) indica como el control de la transmisión automática con  
la ayuda pedal del acelerador electrónico coordina la apertura de la aleta de aceleración para  
satisfacer la petición de poder del conductor manteniendo un cambio de marcha optima y  
maximizando el ahorro de combustible mediante pruebas de torque y potencia en el laboratorio  
demostrando que la caja automática es más eficiente y amigable con el ambiente que una caja  
manual.  
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INNOVA Research Journal 2018, Vol 3, No. 4, pp. 120-128  
En el estudio (Tipanluisa, 2017) se realiza una investigación entre la calidad del  
combustible y las emisiones contaminantes producidas a 0 y 2500 metros con respecto al nivel  
del mar y se obtienen datos que garantizan la repetitividad y confiabilidad debido al método  
utilizado que ha sido desarrollado por el Centro de investigación y Control de Emisiones  
Vehiculares de la Escuela Politécnica Nacional y se obtuvieron los efectos significativos que se  
interrelacionan entre los factores que inciden en las variables de respuesta de las emisiones  
contaminantes.  
El propósito de este estudio es determinar el efecto de la altitud a 2800 metros con  
respecto al nivel del mar en las emisiones producidas en un vehículo con transmisión manual en  
relación con un vehículo con transmisión automática, el cual se obtiene realizando una prueba  
estacionaria y una prueba en ruta, que nos permiten determinar las emisiones contaminantes de  
CO2, CO, HC y NOX, para fomentar en la población la compra de vehículos equipados con  
transmisiones automáticas para reducir las emisiones contaminantes.  
Materiales  
Los vehículos utilizados en las pruebas son un Chevrolet SZ con transmisión manual y  
otro con transmisión automática, que no han sido modificados, las especificaciones se pueden  
encontrar en la tabla 1.  
Tabla 1 Especificaciones técnicas de los vehículos.  
Datos  
Vehículo 1  
Vehículo 2  
Combustible  
Cilindraje motor  
Transmisión  
Torque  
Gasolina Super  
1995 cc  
Gasolina Super  
1995 cc  
Automática  
Manual  
183/4000 Nm/rpm  
140/6000 CV/rpm  
4 en línea  
183/4000 Nm/rpm  
140/6000 CV/rpm  
4 en línea  
Potencia  
Cilindros  
FUENTE: Manual de usuario SZ 2.0  
Se usó un analizador de gases estático marca MAHA, analizador de gases portable, marca  
NEXTECH, GPS marca GARMIN, escáner marca CARMAN, medidores de flujo fabricación  
CCICEV y convertidor de corriente marca Schumacher.  
Métodos  
Se realizaron cinco pruebas en cada condición del experimento y en las cuales se ejecutó  
todos los ciclos establecidos y se obtuvieron los datos necesarios a para determinar las emisiones  
contaminantes.  
Para determinar si los datos obtenidos en la experimentación son fiables debido a que  
pueden presentar desviaciones, con respecto al objetivo específico y se pueden manifestar en  
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forma de datos inexactos y se puede producir una excesiva variabilidad respecto a los valores  
deseables, se realizó el control de rangos y se determinó que las mediciones obtenidas son  
fiables.  
Las pruebas se realizaron a una altura referencial de 2800 metros sobre el nivel del mar y  
temperatura ambiente de 15° C, en los dos vehículos y se establece si la caja automática con  
relación a la caja manual ofrece una ventaja adicional con respecto a las variables seleccionadas.  
Análisis de resultados  
Emisiones del motor en la prueba estática  
En las siguientes tablas se puede observar los valores de emisiones obtenidas en la prueba  
estática y en ruta de los dos vehículos el equipado con transmisión manual y con transmisión  
automática.  
Tabla 2 Valores de emisiones en prueba estática a ralenti 750 rpm  
Transmisión  
Manual  
Automática  
CO (%)  
0.28  
0.04  
CO  
14.70  
14.70  
2
(%)  
HC(ppm)  
116.50  
51.00  
NOx(ppm)  
5.00  
0.00  
Tabla 3 Valores de emisiones en prueba estática a 2500 rpm  
Transmisión  
Manual  
Automática  
CO (%)  
0.38  
0.01  
CO  
14.55  
14.55  
2
(%)  
HC(ppm)  
82.50  
34.50  
NOx(ppm)  
46.00  
1.50  
Tabla 3. Valores de volumen de emisiones en prueba dinámica vehículo transmisión automática  
Dato  
Tiempo CO  
HC  
CO2 Nox  
No.  
(s)  
(% )  
0,23  
3,4  
(ppm) (% ) (ppm)  
5
0
5
0
5
0
1
50  
100  
150  
200  
250  
300  
310  
24 13,6  
48 9,6  
33 10,9  
355  
429  
404  
479  
417  
337  
385  
1
1
2
2
3
3
0,39  
0,24  
0,43  
0,33  
4,08  
46  
9,4  
100  
11,2  
51 12,9  
92 13,1  
Tabla 4. Valores de volumen de emisiones en prueba dinámica vehículo transmisión mecánica  
Dato No. Tiempo (S) CO (%) HC (ppm) CO2 (% ) Nox (ppm)  
1
10  
0,45  
2,56  
5,37  
0,07  
278  
102  
136  
40  
13,4  
13,1  
10,4  
1
71  
409  
484  
67  
5
50  
1
1
0
5
100  
150  
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En el análisis de los resultados de la prueba estática y en ruta, se realizó el respectivo  
control de rangos para garantizar la fiabilidad y confiabilidad de los datos obtenidos con respecto  
a las emisiones de gases de los dos vehículos de prueba.  
Emisiones de CO  
Realizado el control de rangos y el promedio de la tabla 6 se puede observar que las  
emisiones de CO en la prueba estática a 750 rpm, producidas por el vehículo equipado con  
transmisión automática son un 0,24% menores comparadas con las emisiones del vehículo con  
transmisión manual. Además, a 2500 rpm las emisiones del vehículo con transmisión manual  
aumentan a 0,30% y del vehículo con transmisión automática se reduce a 0,01%.  
Tabla 5. Valores de emisiones de CO en la prueba estática  
7
50  
2500  
(
rpm) (rpm)  
Transmisión CO  
CO  
(
%)  
(%)  
0,30  
0,01  
Manual  
0,28  
Automática 0,04  
Emisiones de CO2  
En la tabla 7 se puede observar que el promedio de contaminación del CO2 de los dos  
vehículos es el mismo.  
Tabla 6. Valores de emisiones de CO2 en la prueba estática  
7
(
50  
rpm) (rpm)  
Transmisión CO CO  
%) (%)  
14,70 14,55  
Automática 14,70 14,55  
2500  
2
2
(
Manual  
Emisiones de HC  
Con respecto a las emisiones de HC que genera el vehículo con transmisión manual se  
puede observar una diferencia muy grande de 65,50 ppm (partículas por millón) a 750 rpm y los  
4
8 ppm (partículas por millón) a 2500 rpm, con lo que se puede observar una reducción de las  
emisiones de HC, el vehículo con transmisión automática emite el 43,77% de las emisiones  
totales del vehículo con transmisión manual a ralentí. A 2500 rpm las emisiones de HC del  
vehículo con transmisión automática corresponden aproximadamente a la mitad de las emisiones  
producidas por el auto con transmisión manual.  
Tabla 7. Valores de emisión de HC en prueba estática  
7
(
50  
rpm)  
HC  
2500  
(rpm)  
HC  
Transmisión  
(
ppm)  
(ppm)  
82,50  
34,50  
Manual  
Automática  
116,50  
51,00  
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Emisiones de NOx  
Los valores obtenidos de las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx), no representan el  
valor real de este contaminante, ya que estos deben ser evaluados en una prueba bajo carga a  
pesar de esta condición se puede observar una gran diferencia a 2500 rpm donde la emisión de  
NOx del vehículo con transmisión mecánica es 30 veces mayor.  
Tabla 8. Valores de emisión de NOx en prueba estática  
7
(
50  
rpm)  
NOx  
2500  
(rpm)  
NOx  
(ppm)  
46,00  
1,50  
Transmisión  
(
ppm)  
Manual  
Automática  
5,00  
0,00  
Análisis de prueba en ruta  
Emisiones de CO  
Como se puede observar en la figura 1 el vehículo con transmisión mecánica produce  
mayor emisión de CO y se puede observar valores más irregulares con un valor máximo de que  
emisión de 6,04%, valor mínimo de 0,22% y una media de 1,185%; en cambio se puede observar  
en el vehículo con transmisión automática un valor máximo de 1,94%, un mínimo de 0 % y una  
media 0,106%. Lo que demuestra que el vehículo con transmisión automática produce menos  
emisiones contaminantes.  
Figura 1. Comparación emisiones de CO en vehículos con transmisión automática y manual  
Emisiones de CO2  
La figura 2 muestra que las emisiones de CO2 son similares pero el mayor valor de CO2  
corresponde al vehículo con transmisión manual con valor de 14,1% mientras que en el vehículo  
con transmisión automática el mayor valor corresponde 13,1%, los valores mínimos  
corresponden a 0,4 % el manual y 4,8 % el automático, y como promedio el automático indica  
1
0,98% y el manual 10,654%. Podemos observar que durante todo el ciclo el vehículo con  
transmisión manual emite menor cantidad de CO2.  
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2
Figura 2. Comparación emisiones de CO en vehículos con transmisión automática y manual  
Emisiones de HC  
En las emisiones de HC el valor más elevado es de 278 ppm que corresponde al vehículo  
con caja manual y este mismo auto su valor más bajo es 40 ppm, mientras que en el vehículo con  
transmisión automática el valor más alto es de 72 ppm, el mínimo de 29 ppm. El promedio es de  
4
2,628 ppm en el auto con transmisión manual y 372,946 en el auto con transmisión manual.  
Además, se puede observar que las emisiones de HC se mantienen más estables y con valores  
más bajos en el auto con caja automática como se indica en la figura  
Figura 3. Comparación emisiones de HC en vehículos con transmisión automática y manual  
Emisiones de NOx  
Para el caso de los óxidos de nitrógeno se puede apreciar que el mayor valor lo produce la  
transmisión automática con 1119 comparando con el mayor valor de 704 de la caja manual,  
mientras que el menor valor de la caja automática es 0,0 y el de la caja manual es 29.  
Analizando el promedio se puede determinar que el de la caja automática es 155,907 y de la  
caja manual 372,946 que es menor y en todo el ciclo la caja automática produce menos NOx.  
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Figura 4. Comparación emisiones de NOx en vehículos con transmisión automática y manual  
Conclusiones  
En el presente estudio se demuestra una clara reducción de emisiones contaminantes  
producidas por el motor de combustión interna al utilizar una transmisión automática a 2800  
metros de altura con respecto al mismo vehículo equipado con una transmisión manual.  
En las pruebas estáticas tenemos: en CO una reducción del 75% en ralentí y una  
reducción del 96% a 2500 rpm con respecto a las emisiones producidas con un vehículo con  
transmisión manual; el CO2 indica los mismos valores en los dos casos. Con respecto a los HC  
hay una reducción del 56,23% en ralentí y a 2500 rpm hay una reducción del 58,18% con  
respecto a las emisiones producidas por el vehículo con la transmisión mecánica. Las  
emisiones de NOx del vehículo con transmisión automática son menores que el vehículo con  
transmisión manual, pero estas no se las consideran debido a que el vehículo no está sometido  
a carga.  
Las pruebas en ruta indican que las emisiones de CO son menores en un 91,50% en el  
vehículo con transmisión automática con respecto a la caja manual, en los CO2 los valores de  
emisión son muy similares con un valor de 10,98% para el auto con transmisión automática y  
1
0,658% con transmisión manual pero el ciclo de emisión es más estable para el automático.  
En los HC existe una reducción del 88,56% con respecto a las emisiones producidas por la  
transmisión mecánica. Los NOx se reducen en un 58,19% con respecto a la caja mecánica  
cuando se utiliza una automática.  
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