Cómo reducir el consumo de combustible

Pocos propietarios de vehículos se resisten aCómo reducir el consumo de combustible leer posts relacionados con el ahorro de combustible, y no es para menos teniendo en cuenta lo doloroso que resulta pasar por caja tras llenar el depósito.

Precios de combustible al alza, diésel demonizado, restricciones medioambientales y nuevos desarrollos en la electrificación del vehículo son el caldo de cultivo idóneo para decidirse a adquirir un vehículo eléctrico, o para intentar reducir el consumo de combustible de nuestro diésel o gasolina.

En este post os intentaremos recordar, apoyándonos en la base científico-técnica, aquellos principales factores que influyen el el consumo de combustible y cómo reducirlo.

Las principales resistencias de un vehículo

Tengas o no conocimientos de física básica, sabes perfectamente que un vehículo necesita combustible para moverse, y esto es así en el planeta Tierra debido a la existencia de una serie de resistencias que se oponen al movimiento del vehículo y que necesitan ser vencidas.

Pero vayamos al grano. Las principales resistencias (fuerzas) que actúan sobre todo vehículo son las representadas a continuación:

Para no aburrir al lector y yo, para evitar meterme en fregados con vectores, mecánica de fluidos y cosas raras, os presento a continuación las ecuaciones simplificadas que representan cada resistencia:

1. Resistencia aerodinámica (Fd)

Es aquella que se opone al vehículo como consecuencia de, por suerte, disponer de atmósfera terrestre. Su expresión final, tras ocultar el maravilloso trabajo de desarrollo y estudio técnico que existe detrás de la misma, es:

Lo primero que llama la atención en dicha fórmula es su configuración, la cual es multiplicativa. Es decir, todos y cada uno de los factores contemplados en ella ejerce un efecto multiplicador sobre el valor final, por lo que si buscamos disminuir la resistencia aerodinámica deberemos, a ser posible, mantener todos y cada uno de los factores en el nivel más bajo posible.

La densidad del medio fluido es poco variable si hablamos de aire, salvo por las diferencias de temperatura que pueda haber en el ambiente, por lo que poco podemos hacer aquí. Es recomendable evitar, en la medida de lo posible, utilizar nuestro vehículo a modo de submarino bajo agua.

El coeficiente aerodinámico Cx, que a muchos os sonará por el famoso modelo de Citröen,  se trata de un número cuyo valor depende de la forma geométrica del cuerpo que se está desplazando en el fluido, es decir, nuestro vehículo. De ahí que hayamos visto evolucionar las carrocerías a lo largo de los años hacia formas más suaves y romas.

Por lo tanto, a menor Cx de un vehículo, menor resistencia aerodinámica y, en consecuencia, menor consumo de combustible.

El siguiente factor a tener en cuenta es el área frontal del vehículo, también relacionado directamente con la geometría. Aquí no hay duda, es lógico, a mayor área frontal mayor resistencia tendremos. El cálculo del área frontal es simple, multiplicando la base frontal del vehículo por su altura, y esto a su vez por un factor de corrección.

El factor de corrección se debe a la geometría no perfectamente cuadrada del frontal del vehículo. Por lo tanto, si buscamos un menor consumo, mejor un coche “pequeñito” que una cabeza tractora de camión.

Y por último tenemos a la velocidad, nuestro gran protagonista en la resistencia aerodinámica. Y es que, como veis, ¡su influencia no solo es multiplicativa sino que además está elevada al cuadrado! En fin, cosas que pasan cuando entras en conversación con los colegas Navier-Stokes. Conclusión, más te vale levantar el pie del acelerador si no quieres meter mano al bolsillo. Además piénsalo bien, un exceso de velocidad, ¿merece la pena?

2. Resistencia a la rodadura (Fr)

Esta resistencia está generada en el punto de contacto del vehículo con el terreno, es decir, en los neumáticos. La rueda fue un gran invento, pero no es perfecta, por lo que su rodadura, y a la vez su resistencia a rodar, es provocada por las leyes de la física. El esquema siguiente así lo corrobora:

 

La fuerza de rozamiento f existente entre calzada y neumático hace que el mismo ruede y no se deslice. Aún así, para ello será necesario aplicar una fuerza F, que multiplicada por el radio R de la rueda, sea suficiente como para superar el par de resistencia a la rodadura.

La rueda se deforma, provocando que la reacción normal N se encuentre desplazada hacia adelante. Ello provoca un par de resistencia a la rodadura dado por:

Además de la expresión anterior (demasiado teórica e ideal), y dada la gran cantidad de factores que juegan un papel relevante en esta resistencia, existen otras expresiones que utilizan factores empíricos, como la siguiente:

En este caso aparecen unos parámetros f0 y fv,  relacionados con la presión de inflado de los neumáticos. Como es lógico, unos neumáticos con mayor presión de inflado tenderán a rodar más fácilmente, cualquiera que haya sufrido un pinchazo en bicicleta lo puede corroborar. No obstante, no olvidemos que la presión de inflado ha de respetar unos límites para no comprometer otras prestaciones por lo que, por favor, sigamos las recomendaciones del fabricante y seamos diligentes en este aspecto.

El coeficiente “n” es un valor empírico (basado en la experiencia) que suele tomar valores entre 2-2,5, y que está influenciado por el tipo de neumático y de calzada.

Si tienes la posibilidad y no estás de safari, evita tomar tu ruta por dunas de arena o montar neumáticos de invierno con temperaturas tropicales.

Una vez más, aparece la velocidad como parámetro, lo cual tiene cierta lógica, ya que a mayor velocidad, mayor será la deformación del neumático y, en consecuencia, su resistencia a rodar. De nuevo, relaja tus niveles de adrenalina y dopamina, la vida sin conducir al límite de adherencia también es bonita, y tu bolsillo te lo agradecerá.

Y por último el peso, el principal actor en la ecuación, y que contribuye a deformar el neumático, con su consecuente dificultad para rodar. Si te ha tocado llevar a la suegra en coche, sabrás perfectamente de lo que hablo…(sin ánimo de ofender a nadie)

3. Resistencia por inercia (Fa)

Todo vehículo tiende a mantenerse en reposo o movimiento a velocidad constante, siempre y cuando no esté sometido a fuerzas o aceleraciones externas. En este caso, si nuestro vehículo se mueve a velocidad constante, no necesitaremos hablar de resistencia por inercia. Sin embargo, y gracias a un tal Isaac Newton, hoy sabemos que si queremos que una determinada masa adquiera una determinada aceleración, deberemos de someter a dicho cuerpo a una determinada fuerza.

La resistencia por inercia es aquella que se opone al avance del vehículo cuando queremos que alcance una determinada aceleración, ya que acelerar su masa requiere de un “empuje”, y eso “cuesta”:

De nuevo la masa del vehículo entra en juego, así como la aceleración que queramos que adquiera el mismo. Sentir cómo se pega el cuerpo al asiento al pisar el acelerador, tiene un precio. Y si es un “peso pesado”, aún más.

4. Resistencia gravitatoria (Fg)

Otra de las desventajas de vivir en el planeta Tierra es la lucha irremediable que mantenemos contra la fuerza de la Gravedad. Y para vencerla, necesitamos energía. De acuerdo al esquema de fuerzas representado al inicio de este post, un vehículo en plano inclinado se verá sometido a una resistencia gravitatoria conforme a la siguiente fórmula:

En este caso, una vez más, el peso del vehículo aparece como factor directamente proporcional a la resistencia gravitatoria y, por lo tanto, al consumo del vehículo.

Adicionalmente, entra en juego la inclinación del plano por el que circula el vehículo, lo cual no sorprende. El buen (o mal) rato que pasas subiendo un puerto de montaña, a pesar de ahorrarte el peaje, tiene un precio, y es el combustible adicional que consumirás. Si bien, los puristas dirán que la energía adicional consumida para subir el puerto se recuperará (al menos en parte) durante la bajada. Pero esto es solo teoría…

5. Resistencias mecánicas internas

Y finalmente, aunque no tan relevante, sabemos que todo vehículo está formado por un conjunto de elementos mecánicos en contacto y rozamiento, lo cual no hace sino generar unas pérdidas de energía en forma de calor.

Estas pérdidas las englobaremos en un saco y, por regla general, tendrán un mayor o menor efecto dependido de diversos factores tales como el estado de mantenimiento del vehículo y las características intrínsecas a su mecánica.

El estilo de conducción, factor clave

Mención a parte merece un factor determinante y de gran influencia en el consumo de combustible, y este es el estilo de conducción.

Películas del tipo “A todo gas” han hecho un flaco favor al medioambiente. Cierto es que todos, o al menos una gran mayoría de conductores, disfrutamos con la sensación de conducir de una forma más extrema, fruto de la química del ser humano. Pero sin lugar a dudas ello tiene un precio, y no solo en forma de riesgo para la seguridad vial, sino que además tiene un elevadísimo impacto económico y medioambiental, al incrementar el desgaste del vehículo y el consumo de combustible.

No existe una fórmula matemática que integre esta variable, o al menos no la conozco, pero los datos empíricos lo demuestran, así que ya sabes cómo no debes conducir si te escuece rascarte el bolsillo…fácil y sencillo, pregúntate una vez más si un exceso de velocidad, ¿merece la pena?

Consejos para reducir el consumo de combustible

Basándonos en lo anterior y a modo de resumen, aquí os dejo una pequeña lista de sencillos gestos que ayudan a esquilmar menos el monedero y el medioambiente:

  1. Conduce de forma suave, sin agresividad y a velocidades moderadas (<120 km/h sería una buena cifra)
  2. Conduce con anticipación, evitando acelerones y frenazos innecesarios
  3. Aprovecha la inercia de tu vehículo en bajadas y acelera lo mínimo en subidas
  4. Escoge un vehículo con un bajo coeficiente aerodinámico (Cx), ligero y poco voluminoso.
  5. Evita empeorar la aerodinámica modificando la geometría exterior del vehículo o conduciendo con las ventanillas bajadas
  6. Reduce al máximo la carga de tu vehículo y distribúyela de forma equitativa
  7. Mantén los neumáticos en un buen estado y con una presión de inflado adecuada según las recomendaciones del fabricante
  8. Utiliza carreteras en buen estado, con firme rígido y con el mínimo de curvas y pendientes
  9. Realiza un correcto mantenimiento de tu vehículo y su mecánica
  10. Lee de nuevo los puntos 1 y 2 de esta lista y tenlos en mente cuando estés al volante

Si, lo sé, no he aportado probablemente nada nuevo que no hayas oído antes, pero si has leído hasta aquí, me conformo. Al menos habré conseguido apelar una vez más a tu conciencia para recordarte las desventajas de un estilo de conducción agresivo e irresponsable.

No quiero hacer apología de la lentitud y el aburrimiento al volante, yo también incumplo de vez en cuando algunos de los puntos anteriores. Aún así,  si realmente quieres incumplirlos, te recomiendo que lo hagas en circuito. Disfrutarás más y arriesgarás menos.

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