El ahorro por ir un 'poquito' más lento

Posted: 27 Feb 2011 01:47 PM PST

Precios de carburantes

Estos días está muy de moda hablar del ahorro en combustible que se obtiene circulando un poco más lento. Creo que no hace falta que recuerde qué es lo que lo ha avivado el debate; muy cómoda debe ser la pierda bajo la que se esconda quien aún no se haya enterado. Aquí mismo en Circula seguro mis compañeros Javier y Morrillu ya se han hecho eco del asunto.

En este artículo lo que propongo es olvidarnos por un momento del entorno político y socioeconómico del momento, y realizar un cálculo objetivo en base a las leyes de la Física para estimar la magnitud real del ahorro. Ya lo había esbozado alguna vez, pero la actualidad aconseja revisitar el cálculo y prestarle mayor atención. Obviamente, el cálculo que haremos aquí será extremadamente sencillo. Hay muchos fenómenos que no tendremos en cuenta, y que pueden tener su importancia.

Por lo tanto, más que fijarnos en el resultado final y calcular decimales a mansalva, debéis considerarlo una medida orientativa de por donde van los tiros. Un cálculo completo (a parte de imposible de generalizar, no hay dos motores iguales) sería mucho más difícil y complejo, pero no se apartaría demasiado de lo que haremos aquí. Así que, para hacernos una idea, debería ser suficiente.

En primer lugar, debemos recordad que, circulando a velocidad constante, el único cometido del motor es compensar las fuerzas de fricción. Si no lo hiciera, los diferentes tipos de rozamiento a que se encuentra sometido el vehículo haría que fuera perdiendo velocidad.

Las diferentes fuerzas de fricción que tiene que vencer el vehículo son tres:

* La continua deformación de las ruedas a medida que cambia el punto de contacto, recibe el nombre de fuerza de fricción por rodadura (no confundir con la fuerza de fricción dinámica, es diferente).
* Fricciones internas entre las piezas móviles del motor.
* Y, sobre todo, la fuerza de fricción del aire, debido a que el vehículo debe apartar de su camino una gran masa de gas para avanzar, como explicamos hace unos días al hablar del rebufo).

Nosotros nos centraremos, sobre todo, en el tercer punto, ya que probablemente es el más importante. Veamos los dos primeros de forma rápida.

Un velocímetro

La energía perdida al deformar la rueda será la misma para cada revolución. Por supuesto, el número de vueltas que efectúa una rueda es directamente proporcional a la distancia recorrida, así que el número total de revoluciones que efectúa cada neumático es el mismo independientemente de a qué velocidad hagamos el recorrido. Así que, en primera aproximación, las pérdidas por este concepto vendrán a ser las mismas; sobre todo si comparamos dos velocidades relativamente parecidas (como 110 y 120km/h).

La resistencia interna en el motor es un fenómeno muy difícil de cuantificar, sobre todo si intentamos hablar en general. Depende, principalmente, del régimen de revoluciones. Si gira muy lento, pierde la mayor parte de su energía intentando evitar que se detenga el movimiento. Es decir, evitando el calado. Podemos notar estas pérdidas por el ruido diferente que emite el motor si dejamos que el tacómetro descienda demasiado. Y, sobre todo, por las sacudidas que se producen.

Por otra parte, si las revoluciones suben demasiado se incrementan en gran medida las pérdidas en forma de calor, que pueden llegar a fundir (gripar) algunas piezas.

Entre ambos extremos, cada motor tiene un régimen óptimo de revoluciones. Por eso, tenemos el cambio de marchas, para intentar que el motor siempre gire cerca del punto de mayor rendimiento.

Hacer una estimación general de esta factor resulta prácticamente imposible. Incluso depende de la marcha que engranemos. Este fenómeno provocará menores pérdidas de energía en aquella velocidad que permita al motor estar más cerca de su punto óptimo.

Por lo general, se suele decir que la mayoría de relaciones de cambio se diseñan para obtener mejores resultados al rededor de 90-100km/h, así que podemos pensar que reducir la velocidad para acercarnos a esas cifras siempre mejorará el consumo.

Gasolinera, en blanco y negro

Analicemos, por último, el cambio en el consumo debido a la resistencia del aire. Este es, probablemente, el principal fenómeno a tener en cuenta a altas velocidades. Y, por suerte, también es el que podemos calcular con mayor facilidad, haciendo uso de la Física de instituto de secundaria.

Como dijimos al principio, el cometido del motor al avanzar a velocidad constante es simplemente compensar la fuerza de fricción. Se considera que, normalmente, la fuerza de fricción debida a la resistencia del aire es proporcional a la velocidad.

Por otra parte, la potencia transmitida por una fuerza se obtiene multiplicando el valor de dicha fuerza por la velocidad. Como la fuerza ya era proporcional a la velocidad,Arcaico surtidor de gasolina ello significa que la potencia es proporcional a la velocidad al cuadrado. Dicho de otra forma, para doblar la velocidad de un vehículo, el motor debe proporcionar cuatro veces más potencia.

Sin embargo, la energía total transmitida por la fuerza se obtiene multiplicando la potencia por el tiempo total. Pero cuanto más rápido vayamos, menor será el tiempo total: el tiempo de trayecto es inversamente proporcional a la velocidad.

Juntándolo todo, esta dependencia inversa cancela la dependencia cuadrática que habíamos mencionado antes. Por lo tanto, a velocidad constante y teniendo en cuenta únicamente las pérdidas por fricción con el aire, la energía total consumida en un trayecto es proporcional a la velocidad.

Es decir, si sólo existiera la fricción con el aire, cuanto más lento nos movamos, menos combustible gastaremos. Si nos tomamos esto al pié de la letra, lo mejor sería ir a 1km/h. Pero, como ya hemos dicho, hay otros factores que provocan que avanzar lentamente se pierda energía de otras formas.

No obstante, si nos centramos en la comparación entre 110 y 120km/h, como son velocidades relativamente próximas entre si, los otros factores mencionados son bastante similares. Por lo tanto, como aproximación, podemos considerar que el resultado que hemos obtenido para la fricción con el aire es representativo.

En conclusión, nuestra estimación es que el consumo es aproximadamente proporcional a la velocidad. Es decir, si reducimos 10km/h cuando íbamos a 120km/h, lograremos un ahorro aproximado del 8,3%.

Por supuesto, esto no significa que si redujéramos a 60km/h gastaríamos la mitad de gasolina. Sabemos que no es así. El cálculo que hemos hecho, como buena aproximación, sólo vale para velocidades muy parecidas entre si.

Por lo tanto, puede ser que el ahorro real sea un poco mayor o un poco menor al 8%. Pero sabemos que, más o menos, está por ahí. Eso es lo que nos ahorramos por ir un poquito más lento.

En Circula seguro | Límite a 110 km/h: argumentos a favor y en contra, La energía en la automoción
Fotos | Ricardo Ricote, adels, Bebop-designer, DarcoTT WLA

Límite a 110 km/h: argumentos a favor y en contra

Posted: 27 Feb 2011 12:05 PM PST

Limite a 110 km/hQuien no se ha enterado, es que vive en una cueva: falta una semana para que en España no se permita circular a más de 110 km/h en autovías y autopistas. Se trata de una medida con carácter temporal que se toma por la incertidumbre del suministro de petróleo debido a la revolución árabe.

Voy a intentar aglutinar los argumentos favorables o encontra de esta medida para intentar llegar a un punto de vista neutral, y a partir de ahí, que cada uno crea lo que estime oportuno. Son nueve argumentos a favor, nueve en contra. Puede que haya más pero me he quedado con los más importantes.

Existe una discusión sobre cuánto se reducirá el consumo, si un 3%, un 5% o un 15%. En lo que parece haber consenso es que se reducirá el consumo, y aunque sea un mísero 3%, hablamos de una cifra astronómica de dinero en el conjunto de un país entero como el nuestro.

Argumentos a favor de la medida

* España tiene que reducir su consumo energético: Cuando un ministro dice que no hay ninguna incertidumbre de suministro, es que la hay. Es de interés estratégico que sobre combustible, aunque Libia cierre todos los grifos, antes de que empiecen a darse situaciones de desabastecimiento y colas en las gasolineras.
* A menos velocidad, menor consumo: El rozamiento dinámico (neumáticos + aire) aumenta según la velocidad, es decir, cuanto más rápido se va, más rozamientos hay que vencer, lo que se traduce en gasto de energía. Dada la misma relación de cambio, a 110 km/h prácticamente cualquier coche consume menos que a 120 km/h.

* Mejora la seguridad vial: las distancias de seguridad que guardan algunos a 120 km/h son las propias de 100 km/h, por lo que a menor velocidad hay más margen de cara a evitar un accidente y más tiempo/espacio para reaccionar. Estadísticamente se relacionan los descensos de límites con descensos de la siniestralidad, salvo algunas excepciones.

Conduccion a 100 km/h

* Es una reducción razonable: Hablamos de 10 km/h, lo cual tendrá una incidencia baja en la reducción de velocidades medias. El que antes iba a más de 120 km/h seguramente lo siga haciendo, pero con los combustibles en precios de récord cada vez es más fácil ver a gente circulando más despacio de forma voluntaria. Además, ya se comprobó su efectividad en los años 70.
* Es algo temporal: Aunque por parte de la DGT 110 km/h se podrían quedar permanentemente, como en Reino Unido, concedamos al Gobierno el beneficio de la duda, y que están diciendo la verdad. Temporal puede ser meses pero también años.

* Se puede implantar casi en el acto: Esta medida tiene una aplicación inmediata, porque solo se trata de cambiar unas 6.000 señales y utilizar paneles luminosos. Hay medidas más efectivas a medio plazo, pero a cortísimo plazo, es una de las más directas.

Gasolinera

* Bajará la contaminación: Tengo comprobado por experiencia que en las cercanías de los 100 km/h los coches consiguen su máximo rendimiento específico, es decir, gramos de combustible por kilómetro y tiempo. Ir todo el rato a 120 km/h (o más) aumenta el consumo y por tanto las emisiones.
* Se colabora a mantener los precios contenidos: Si el suministro no está asegurado, podrían inflarse los precios del combustible en nivel intermediario para ajustar la falta de oferta, o habría que tirar de petróleo de obtención más cara y el problema se incrementaría.

* En tiempo de crisis, todos tenemos que ser austeros: Ha bajado el nivel de vida y económico en muchos sentidos, esto sería un sacrificio más a realizar por el bien común. Puede que a nivel individual sea algo asumible, pero a nivel macroeconómico es otro cantar.

Conducción a 120 km/h
Argumentos a contra de la medida

* Para que haga efecto, el seguimiento ha de ser mayoritario: Llevo leyendo comentarios desde la tarde del viernes, y tengo la sensación general de que su cumplimiento no será en principio generalizado.
* Los que reduzcan una marcha por 10 km/h no ahorrarán nada: Dar por supuesto que en España se conduce generalmente de forma eficiente es muy poco realista. A 110 km/h en cuarta el consumo puede ser superior a 120 km/h en quinta, aunque a 110 km/h en quinta el coche vaya perfectamente.

* Aumentará la recaudación de multas: Da igual cuántas veces se anuncie, se comente o se sepa, muchos van a caer en los radares con multas de 50 a 100 euros. Como no se pierden puntos, muchos se plantean que la multa es la misma a 125 km/h que a 150 km/h, así que…

Ordenador de a bordo

* Coste de la medida: Supone 250.000 euros el poner las pegatinas homologadas en las señales existentes de 120 km/h, en un momento en que debería haber austeridad. Muchos nos preguntamos cuánto va a durar el levantamiento árabe y por lo tanto, hasta qué punto merecía la pena gastar ese dinero.
* Más tiempo en la carretera también implica pérdidas económicas: Para todo aquel que tenga un tiempo que se pueda cuantificar en dinero, ese tiempo que tarde de más, es pérdida de productividad para el país. Es menos relevante para quien cobra siempre lo mismo, se dedique a lo que se dedique.

* Es una acción más contra el uso del coche privado: Esto es bastante discutible, puesto que se puede seguir usando igual, aunque algo más despacio. Es cierto que el coche privado está muy afectado por impuestos y gastos, pero si miramos a Dinamarca, Portugal u Holanda, veríamos que no estamos “tan mal”.

Tren AVE

* Se busca beneficiar al transporte público: Es complicado. El autobús no va a ir más rápido, eso está claro. En cuanto a los trenes puede que registren algo más de ocupación, pero es más significativo el pequeñito ahorro del 5% en Cercanías y media distancia. Que el transporte público vaya mejor no es nada malo.
* En Europa esto no se ha hecho: Los países de la Unión Europea, con orígenes del petróleo muy similares y todos con precios finales más altos que los nuestros, no han tomado medidas de este tipo para reducir el consumo energético.

* Hay otras formas de reducir el gasto energético y duran más en el tiempo: Los cursos de conducción eficiente pueden ayudar a ahorrar hasta un 20% sobre un conductor medio, o se podría incentivar de nuevo el desguace de coches de consumo alto y viejos por otros más modernos y eficientes.

Fotografía | Javier Costas (II, IV, V), Aguno (III), oSiNaReF (VI)