4 ene. 2013

¿CÓMO CONDUCIR CON PENDIENTES PARA MINIMIZAR EL CONSUMO? VII

…Continuación posts anteriores.

En el post anterior se ha comprobado que circulando a 120Km/h el consumo del coche no se ve afectado por las pendientes. Sin embargo hay mucha gente que no comparte en absoluto esa experiencia conduciendo su coche.

La pregunta que surge es: ¿se puede extrapolar los resultados del anterior post a otros coches? Pues depende. El coche utilizado (WV Golf turbodiesel de 90CV) es representativo del coche típico que se venden en España, luego si tienes un coche parecido cabe esperar resultados parecidos.

En mi caso por ejemplo el resultado es diferente. Tengo un coche más pesado (especialmente cuando voy con toda la familia), y eso me penaliza el consumo en las subidas. En las subidas de autopista más extremas del 7% mi coche llega a consumir 15l/100Km en 6ª marcha (Si subo esas pendientes en 5ª el consumo aumenta un poco). Y aquí puedo aprovechar para enunciar una regla del dedo gordo, mientras el consumo en las pendientes sea inferior al doble del consumo circulando en llano, el exceso de consumo en la subida será recuperable en la bajada. Por ejemplo si mi coche consume 6l/100Km en llano, mientras no sobrepase un consumo de 12l/100Km en las subidas el consumo del coche no empeorará apreciablemente en carreteras con pendientes, ya que el exceso de consumo de la subida lo recupero en la bajada.

Según el coche que tengas y la velocidad a la que circules, habrá una pendiente crítica, a partir de la cual el consumo del coche aumenta. En cambio si las pendientes están por debajo de esa pendiente crítica cabe esperar un consumo similar a circular en llano.

Lo que quiero destacar es que la pendiente crítica es muy sensible a la velocidad de circulación. La mejor forma de ver este efecto es calcular la relación entre la resistencia aerodinámica y la resistencia de la pendiente (ver por ejemplo este post donde se presentan las ecuaciones).

Para mostraros de que estoy hablando voy a comparar 3 coches:

El VW Golf que he utilizado en esta serie, mi coche un Ford S-Max cargado con toda la familia, y un coche más pequeño el Ford Ka sólo con el conductor.

Características de los coches:
Marca Modelo Masa (Kg) CD S (m2) CD×S
Ford S-Max 2050 0,31 2,65 0,8215
VW Golf 1500 0,31 2,1 0,651
Ford Ka 1040 0,34 2,11 0,7174
NOTA: el CD es el coeficiente de resistencia aerodinámica, y S es la superficie frontal del coche. Se explican en este post.


Por ejemplo con mi coche, circulando a 120Km/h y una pendiente del 6% la resistencia (o ayuda) de la pendiente es más del doble que la resistencia aerodinámica, en cambio con el Ford Ka hay que circular mucho más despacio para encontrarse en la misma situación, en concreto a 90Km/h, una velocidad típica de carretera.

Por tanto, para encontrar condiciones en las que el consumo aumenta, no es necesario repetir los cálculos con un coche más pesado, simplemente hay que analizar lo que ocurre circulando a una velocidad menor, en concreto voy a estudiar el caso de circular a 90Km/h con el VW Golf introducido en los anteriores posts. Este es el gráfico de consumo en función de la velocidad y la pendiente que he utilizado en el último post:


Y estos los consumos para un recorrido con un 15% de subida, un 70% en llano y otro 15% de bajada:


Subida

Llano

Bajada

Media

Pendiente
V
(Km/h)
Consumo
(l/100Km)
V
(Km/h)
Consumo
(l/100Km)
V
(Km/h)
Consumo
(l/100Km)
V
(Km/h)
Consumo
(l/100Km)
1,50%
90
5,10
90
3,85
90
2,71
90
3,87
3%
90
6,28
90
3,85
90
1,52
90
3,86
4,50%
90
7,51
90
3,85
90
0,21
90
3,85
6%
90
8,57
90
3,85
90
0,00
90
3,98

Mientras estamos debajo de la pendiente crítica se repite el mismo resultado que al circular a 120Km/h, es decir el consumo es casi idéntico que circular en llano (3,85l/100Km). Si embargo con pendientes del 6% superamos la pendiente crítica, ya que el consumo al subir (8,57l/100Km) es mayor que el doble del consumo en llano (3,85l/100Km), por eso aunque al bajar el consumo sea cero, el consumo medio aumenta. Para este ejemplo el consumo sólo aumenta en 0,13l/100Km, debido que aunque el aumento es significativo en la cuesta arriba, únicamente se circula un 15% del recorrido cuesta arriba.

Repito el ejercicio del post anterior. ¿A que velocidad hay que circular en cada tramos para minimizar el consumo? En la siguiente tabla muestro las velocidades óptimas:


Subida

Llano

Bajada

Media

Pendiente
V
(Km/h)
Consumo
(l/100Km)
V
(Km/h)
Consumo
(l/100Km)
V
(Km/h)
Consumo
(l/100Km)
V
(Km/h)
Consumo
(l/100Km)
1,50%
88
5,01
89
3,80
97
2,86
90
3,84
3%
90,1
6,28
89,9
3,84
90,5
1,54
90
3,86
4,50%
92
7,58
89
3,80
93
0,35
90
3,85
6%
90
8,55
87
3,69
110
0,01
90
3,87

En los 3 primeros casos se repiten resultados idénticos al caso de circular a 120Km/h. A saber:
  • Como adelantaba al inicio de esta serie, no es interesante alejarse de la velocidad media. Para los tres casos estudiados nos movemos entre una velocidad mínima de 88Km/h, y una velocidad máxima de 97Km/h, es decir en todo momento cerca de la velocidad media de 90Km/h. En particular en el caso de pendientes del 3% no nos movemos ni 1Km/h respecto a la velocidad media.
  • El ahorro que se obtiene optimizando las velocidades es casi despreciable. En el mejor de los casos 0,03l/100Km. Tan bajo que no tiene sentido complicarse la vida, es mucha mejor idea circular a velocidad constante de 90Km/h. Además diferencias tan pequeñas están por encima de la precisión del modelo empleado.
Sin embargo, los resultados para el cuarto caso son totalmente diferentes, como ya avancé en el primer post de la serie. Además, los resultados son totalmente intuitivos. Cuando bajamos una pendiente del 6% a 90Km/h en realidad lo que estamos haciendo es accionar el freno del coche, ya que el coche sin pisar el acelerador en 5ª marcha alcanza los 110Km/h.
NOTA: en realidad lo correcto es bajar la pendiente jugando con la retención del coche en 4ª marcha y 3ª marcha para minimizar el uso del freno. De esta manera alargamos la vida de las pastillas y evitamos el sobrecalentamiento de los frenos si la pendiente es prolongada.

El óptimo para el consumo es precisamente dejar que el coche baje la pendiente por si solo (a 110Km/h). El exceso de velocidad en la bajada nos permite reducir la velocidad en el tramo llano, y conseguir prácticamente el mismo consumo que circulando en llano. Desgraciadamente la solución óptima nos obliga a circular en la bajada muy por encima de la velocidad media, por lo que puede suponer un serio problema en su aplicación práctica. Bien por que superamos los límites de velocidad de la vía, o bien por que las curvas durante la bajada no hacen sensato circular a 110Km/h.

Continuara…

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