Eu acho que os tempos em que os sistemas operacionais responderam aos pings de transmissões já se foram há muito tempo. Tanto quanto eu sei, todo sistema operacional moderno ignora esses pedidos como uma medida de segurança para evitar tempestades de transmissão.
O padrão no Linux:
$ sysctl net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts
net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts = 1
Se você quiser descobrir máquinas, terá que recorrer ao ping unicast (nmap, ping loop ou outros meios), mas note que pode haver máquinas configuradas para sempre ignorar solicitações de ping.