13 sept. 2012

EL DESARROLLO INADECUADO, EL ENEMIGO NÚMERO SEIS DEL CONSUMO II

…continuación post anterior.

Sobre el número de marchas y el cambio
En el post anterior mostraba como había huecos entre las marchas de mi coche que perjudican al consumo, además la marcha más larga (6ª marcha) dejaba de ser óptima para velocidades de autopista. Sería conveniente una séptima marcha para circula a velocidades entre 100Km/h y 130Km/h. Aunque más adelante entraremos en porque una marcha del coche sólo consigue un consumo óptimo en un rango de velocidades relativamente estrecho, del post anterior se deduce que para consumir poco se necesitan muchas marchas.

La solución obvia es aumentar el número de marchas. Y eso es lo que se hace en los camiones. Un camión tiene al menos 8 marchas, y en algunos casos llegan típicamente hasta las 16. Para un coche 8 marchas deberían ser suficientes, ya que a baja velocidad nos podemos permitir tener marchas muy separadas. Desgraciadamente no tenemos esta opción en un coche, básicamente por tres motivos:
  • A más marchas mayor precio.

  • El conductor medio no sabe muy bien con que marcha circular. Además, cuando se conduce con muchas marchas hay que cambiar entre marchas no consecutivas continuamente, lo cual aún crea más confusión.

  • Finalmente tenemos el problema de la palanca. Una palanca de cambios de más de seis marchas es más difícil de accionar, o dicho en términos de conducción deportiva, el cambio es poco preciso.
    NOTA: Se puede seguir la estrategia de los camiones, que es tener dos juegos de marchas. Tenemos un segundo "selector" que te permite elegir entre una marcha un poco más corta y otra un poco más larga, es decir tenemos una palanca de cambios como la de un coche más un "selector" de media marcha, pero conducir con medias marchas también aumenta la confusión del conductor medio, no lo veo factible en un coche.
Como curiosidad, al menos conozco un coche que se puede comprar con un cambio manual de más de seis marchas: el Porsche 911. Aquí tenéis un link con una prueba de conducción. Como no podía ser de otra manera se quejan de la inseguridad que les genera el cambio.

En realidad lo ideal sería un cambio de marchas continuo; es decir, un cambio de marchas que te permitiera cualquier nivel de reducción entre el régimen del motor y la velocidad del coche. Es como tener infinitas marchas. Más adelante introduciré el concepto de curva de máxima economía, pero mientras tanto, imaginemos que a la gráfica presentada se van añadiendo más y más marchas, en el límite se obtiene una curva de consumo como la que os muestro en la siguiente figura:


Sin embargo, existe un gran problema, de momento ningún sistema de reducción continua puede competir con el rendimiento de un cambio de marchas convencional. Para ilustrarlo os muestro el consumo de un cambio automático de 4 velocidades (obtenido de la Tesis Doctoral de Irene Michelle Berry 2010):


Este Ford Focus está equipado con un motor 145 hp Duratec 2.3L., un cambio automático de 4 marchas mecánicas, más un variador continuo de la transmisión (probablemente con un convertidor de par), como podéis observar los consumos son malos. En realidad la cosa no es tan negra. Se sigue trabajando en conseguir cambios continuos de mejor rendimiento, y marchas punteras como Toyota o Volvo tiene coches con transmisiones continuas. Probablemente lo más interesante en los últimos 25 años es la transmisión del Toyota Prius, mediante 3 motores conectados a una reductora de planetario se consigue un cambio continuo asombrosamente ingenioso. Es tan ingenioso que cuesta ver su funcionamiento, os paso un link  en inglés donde se explica con absoluta claridad.

No obstante, de momento, si lo que quieres es bajo consumo, la caja de cambios de toda la vida (de engranajes paralelos) sigue siendo superior. Y si lo que queremos son muchas marchas (7 o mejor 8 marchas) la única opción que tenemos es un cambio automático. Este tipo de cambios reducen el consumo respecto a un cambio manual si el conductor no tiene conocimientos de conducción eficiente. Desgraciadamente (salvo en autopista) no son tan buenos para mejorar un buen conductor eficiente, pero en algunos coches no es una limitación, porque puedes elegir manualmente la marcha. Eso sí, tiene un inconveniente para los amantes de la conducción deportiva, y es que no te permite saltar entre dos marchas separadas (por ejemplo puede interesar reducir de sexta a tercera al entrar en una curva, pero en un cambio automático pilotado tienes que dar tres veces al botón para bajar a tercera).

En el post sobre potencia ya mostré coches muy caros con cambio automático que consumen relativamente poco entre otras cosas porque tienen muchas marchas. No es tan sencillo encontrar lo mismo a un precio razonable.

Si se realiza una búsqueda en Km77 de los coches con cambio automático de menor consumo lo que encontramos son turbodiésel con cambios "convencionales", es decir con el mismo número de marchas que un cambio manual, y por tanto poco atractivos respecto al consumo que obtendríamos con el mismo cambio manual:

El record lo alcanza el Smart Fortwo con un cambio de 5 marchas:


El siguiente consumo lo obtenemos con el Peugeot 208 también de 5 marchas:


Con el Citroën DS3 conseguimos el mismo consumo con 90CV y un coche algo más pesado. Este coche ya va equipado con un cambio de 6 marchas:


El primer cambio con 8 marchas que encuentro es el BMW Serie 3. Es un coche caro, pero permite ir muy rápido consumiendo poco (desarrollo en 8ª: 63,6Km/h a 1000rpm):


Con una marcha menos se pueden encontrar coches más económicos. Por ejemplo el A1 (desarrollo en 7ª 52,7Km/h a 1000rpm); no llega a 20.000 euros, y el VW Jetta (desarrollo en 7ª 51,6Km/h a 1000rpm) tampoco es especialmente caro:
NOTA: aunque los desarrollos son cortos para coches de siete marchas no están tan mal cuando se tiene en cuenta las potencias de los dos coches. Funcionarán muy bien hasta 100Km/h, pero se quedan un poco cortos para consumir poco en autopista.



Recomendaciones desde el punto de vista de consumo:
  • Cuantas más marchas tenga un coche mejor para el consumo.

  • No obstante si básicamente haces conducción urbana un cambio de 5 marchas será aceptable.
    NOTA: en realidad si haces conducción urbana lo conveniente es comprarse un híbrido.

  • Si vas a circular por carretera un cambio de al menos 6 marchas es muy recomendable.

  • Si vas a circular por autopista (tomo como referencia la máxima velocidad permitida en España, 120Km/h) asegúrate que la marcha más larga es suficientemente larga. Salvo para coches muy justos de potencia es deseable un desarrollo muy largo, lo ideal (desde el punto de vista del consumo) es un desarrollo en el entorno de:
    • 60Km/h a 1000rpm para motor turbodiésel.
    • 45Km/h a 1000rpm para motor de gasolina.
      NOTA: si se dispone de un coche muy potente son deseables desarrollos todavía más largos.
Desgraciadamente se venden muy pocos coches con desarrollos tan largos, y además los coches suelen ser caros o muy caros. Normalmente la mejor opción es un cambio automático de más de 6 marchas (normalmente de engranajes paralelos y embrague convencional, aunque hay opciones más exóticas).
NOTA: contrariamente a lo que pueda parecer, para circular a 130Km/h consumiendo poco no hace falta un coche potente en absoluto. Por ejemplo el BMW 316d tiene 116CV, pero tiene un desarrollo en 8ª de 63,6Km/h a 1000rpm.

Continuará…

3 comentarios:

  1. Extraordinario! para ignorantes. Gracias

    ResponderEliminar
  2. Extraordinario articulo!, para ignorantes como yo. Gracias

    ResponderEliminar
  3. Extraordinario! para ignorantes. Gracias

    ResponderEliminar