(Verdades y mitos asociados con el ahorro de combustible en carros y motos)
En nuestra Colombia, con el alarmante incremento en el costo de los vehículos motorizados como también del precio de los combustibles, su ahorro se ha vuelto una prioridad.
Aquellos días en los que disfrutábamos del placer de manejar en vías casi vacías y sin límites de velocidad han pasado… Hoy, nos vemos avocados a un panorama de conducción entre semáforos y trancones a la “vertiginosa” velocidad de 50 km/h que se logra alrededor de la mitad del tiempo o menos de nuestro diario trajinar por la ciudad.
En general, las recomendaciones de ahorro de combustible rondan ciertos conceptos tales como:
- Ser pie de pluma con el acelerador.
- Mantener el vehículo en buenas condiciones de sincronización, filtros de gasolina y demás.
- Asegurarse de tener las llantas infladas.
Pero el fin de mes o de la quincena… llevan una y otra vez a sentir que ninguna de estas medidas es realmente eficiente para el dolor que nuestros bolsillos sienten semana tras semana.
Es en este momento que el conductor o dueño queda convencido de la inutilidad de estas recomendaciones y termina cediendo a la tentación de su desprecio para dejarse llevar por la emoción de un arranconazo en verde o uno que otro zigzagueo de película.
Para El Café del Ingeniero es todo un placer mostrar, tras un cuidadoso pero amable análisis técnico , la realidad sobre el ahorro de combustible y salirse de la caja para mostrar y demostrar a nuestros lectores recomendaciones verdaderas para contribuir a bajar esa amarga sensación de fin de mes que nos abruma a todos cuando de metas financieras de ahorro o inversión se trata.
Para ello, hemos de arrancar con algunas premisas contundentes que a continuación se exponen:
Causas del consumo de gasolina en un vehículo.
Cuando nos desplazamos en una vía plana, existen dos fuerzas principales que debemos vencer con la energía que nos da el combustible. La primera es la resistencia a la rodadura o al avance de las llantas al rodar (y por lo tanto es la resistencia a moverse sobre el pavimento del carro). La segunda es la resistencia del aire, también conocida como resistencia aerodinámica.
Para un vehículo típico de pasajeros la resistencia del aire aumenta con el cuadrado de la velocidad, es decir la resistencia aerodinámica crece multiplicandose DOS VECES por la misma velocidad.
La resistencia a la rodadura se puede considerar casi constante, salvo variaciones en la presión de inflado de las llantas.
La resistencia a al aire es inferior a la resistencia a la rodadura hasta velocidades de aproximadamente 90 km/h. A esta velocidad, el consumo de combustible es 50% debido al aire y 50% debido a la resistencia a la rodadura.
Cuando subes de 90 km/h, la resistencia del aire se vuelve mucho mayor, llegando a ser el doble de la resistencia a la rodadura a 128 km/h. Esto es, nuestro consumo de combustible se DUPLICA cuando pasamos de 90 km/h a 128 km/h.
¿Te gusta correr de vez en cuando en carretera? Prepara tu bolsillo…
Para la velocidad de circulación máxima permitida en nuestras ciudades, que es 50 km/h, la resistencia al aire es aproximadamente igual al 27% de la resistencia a la rodadura. Esto último permite concluir que gracias a nuestras autoridades viales, al restringir la velocidad en ciudad a 50 km/h, por concepto, estamos también ahorrando más combustible..
La principal recomendación al andar en carretera, es mantener una velocidad de crucero agradable y que realmente cuide nuestros bolsillos alrededor de los 90 km/h si los límites de la vía lo permiten.
Para la ciudad, existe un ejercicio práctico que valida la recomendación de no acelerar a fondo para arrancar entre semáforos…El ejercicio arranca por emplear cualquier aplicación de sugerencia de rutas como Waze® o Maps® y seguir la ruta sugerida (con su tiempo estimado). El lector encontrará que si sigue la misma tratando de hacerlo “de afán” entre acelerones y zigzagueos, cuando se llega al sitio de destino, como máximo habrá ahorrado uno o dos minutos con el gran estrés y riesgo que le acompañan. Al mismo tiempo el acelerador ha permanecido hundido a fondo (al igual que el freno) con la consecuente disminución del rendimiento del combustible.
En este punto es importante recordar que los vehículos consumen más combustible cuando se busca acelerar o incrementar la velocidad más rápido PERO TAMBIÉN consumen mucha energía por unidad de tiempo (la cual viene del combustible) para frenar.
En resumen, la recomendación de acelerar con pie de pluma es totalmente válida…. Como recomiendan otros medios, es una buena práctica sí aprovechar algunos espacios para subir el régimen de revoluciones del motor más allá de las 3500 rpm por un rato para limpiar y evitar acumulaciones de depósitos de combustión pero esto no es necesario durante todo el tiempo de ruta..
Mantener las llantas infladas no ahorra tanto como recomiendan siempre y cuando no vayas muy por encima de 50 km/h…
Para comenzar, recordemos que el combustible es la principal fuente de energía al motor para que este pueda moverse.
La famosa potencia de la que tanto se habla en el argot comercial vehicular es una medida de la energía por unidad de tiempo que el motor del carro entrega.
Una parte de esta energía por unidad de tiempo o potencia es gastada por el vehículo para vencer la resistencia a rodar de la llanta. Entre más resistencia a rodar, más potencia se requiere para vencerla.
Salvo patológicos casos en los cuales el conductor descuidado lleve sus llantas a presiones por debajo del 70% a 60% de la recomendada por el fabricante de la llanta o del vehículo, a bajas velocidades (menores o iguales a 50 km/h) la influencia de la presión de aire sobre la resistencia a rodar del carro es mínima cuando se circula en asfalto o concreto.
Por ejemplo, para un vehículo familiar sedán o turismo normal, que circula en asfalto o concreto en la ciudad y cuya presión recomendada en las llantas oscila entre las 30 libras/pulgada cuadrada (o PSI – que es el acrónimo inglés para pound per square inch o libra por pulgada cuadrada de presión) y 35 libras/pulgada cuadrada, la carga de resistencia a rodadura se incrementa de forma significativa a baja velocidad, si la presión de inflado es inferior a 20 libras/pulgada cuadrada, lo cual es muy raro aún cuando se trate de un conductor descuidado.
Por lo general, la presión de inflado puede bajar hasta 27 libras/pulgada cuadrada o máximo 25 libras/pulgada cuadrada. En estos casos la resistencia a rodar se incrementa entre un 0,1 % y un 0,2 % del peso del vehículo a baja velocidad. Por ejemplo un Kia Picanto de modelo reciente que pesa 985 kg, la resistencia a la rodadura se puede medir en kilogramos fuerza y sería igual a
0,1% de 985 kgf = 0.985 kgf y 0,2% de 985 kgf = 1.97 kgf
Estos valores se traducen en unidades de fuerza del Sistema Internacional en Newtons:
1 kgf = 1 kilogramo fuerza = 9,8 Newtons = 9,8 N (N es la abreviatura de Newtons)
De tal suerte y pasando a las unidades del célebre Newton:
0,1% de 985 kgf = 9,653 N y 0,2% de 985 kgf = 19,306 N
Esta resistencia a la rodadura es una fuerza que multiplicada por la velocidad a la que circule, se traduce en la energía por unidad de tiempo gastada por este descuido en la presión de inflado de las llantas.
Volviendo al Kia Picanto, si se circula en Bogotá o cualquier otra urbe colombiana, probablemente a la “gran velocidad” de 50 km/h, se puede decir que:
50 km/h = 13,9 metros recorridos por segundo
La energía por unidad de tiempo (o potencia) gastada oscilará entre:
Energía/unidad de tiempo 1 = 9,653 Newtons x 13,9 metros por segundo = 134,2 Watts
Energía/unidad de tiempo 2 = 19,306 Newtons x 13,9 metros por segundo = 268,35 Watts
Los Watts o “vatios” son la unidad de energía por segundo o potencia que igualmente hemos escuchado se usa en la cuenta de la energía eléctrica.
Yendo a la jerga de los carros, si se desea saber cual es el gasto en caballos de fuerza equivalente anterior, es necesario recordar que un caballo de potencia (en inglés Horse Power o HP) son 746 Watts
Luego:
Energía/unidad de tiempo 1 = 134,2 W = 0,18 HP (que resultan de dividir 134,2 entre 746)
Energía/unidad de tiempo 2 = 268.35 W = 0,36 HP (que resultan de dividir 134,2 entre 746)
La potencia máxima del Kia Picanto puede ser de 67 HP por lo cual el gasto de potencia del motor asociado a la perdida de presión es insignificante y así mismo el consumo adicional de combustible asociado.
Conduciendo durante una hora y empleando un valor de gasolina por galón de 16.000 pesos, el gasto adicional por hora estaría en este caso entre 200 pesos y 400 pesos..
No era tanto como uno esperaría. En un par de semáforos nos habrán limpiado el panorámico por una cantidad probablemente mayor…
Esta premisa cambia a altas velocidades por que la resistencia a la rodadura empieza a variar exponencialmente con la velocidad.
Sin embargo, nuevamente la historia cambia cuando decidimos correr… Independiente de si tenemos o no nuestras llantas bien infladas, la resistencia a rodar (o a la rodadura) a 128 km/h puede ser hasta 60% mayor que a 50 km/h.
Este mismo cálculo para 90 km/h nos arroja una resistencia a rodar hasta 20% mayor que a 50 km/h.
Aún cuando a alta velocidad la resistencia al aire es mucho mayor que la resistencia a la rodadura, esta ultima también influye bastante en el consumo de combustible.
Nuevamente, es totalmente razonable navegar plácidamente a velocidades alrededor de los 90 km/h donde los límites lo permitan con la certeza de estar cuidando nuestros bolsillos…