28 jun. 2013

CIRCULAR EN PUNTO MUERTO X: RECOMENDACIONES PARA CIRCULAR POR IMPULSOS

Continuación posts anteriores...

La cruda realidad es que en general la conducción por impulsos es demasiado cansada para el ahorro que se obtiene, y eso cuando se obtiene algún ahorro. Sin embargo, si eres un fanático del ahorro, no es malo conocer el concepto, porque existen ocasiones en las que se puede aplicar con cierta comodidad y con garantías de éxito.

Lo primero que os quiero resaltar, es que lo explicado no se tiene que confundir con el típico pulse & glide de un coche híbrido. En un coche híbrido la situación es completamente diferente, ya que:
  • En la fase de "planeo" no tenemos el motor al relentí, lo cual mejora mucho el consumo a bajas velocidades.
  • En la fase de "planeo" el coche está impulsado por el motor eléctrico. Esto alarga muchísimo el tiempo que dura un ciclo, y por tanto es mucho menos fatigoso que en un coche convencional.
Por tanto, esta técnica es mucho más recomendable en el caso de coches híbridos, pero es que para coches híbridos estamos hablando de otra cosa. Parecida, pero otra cosa.

Lo segundo que os tengo que decir es que no puedo dar recetas sencillas. Sólo puedo dar algunas pistas, pero luego cada coche es diferente, y tienes que comprobar tú mismo si funciona y cuanto ahorras.

¿En qué coches se obtiene mejores resultados?

En principio se obtiene mejores resultados en coches con motor de gasolina, ya que tiene normalmente peor rendimiento a cargas parciales. (Esto se explica en este post).

En principio se obtiene mejores resultados en coches potentes, ya que el bajo rendimiento a cargas bajas es más acusado. (Esto se explica en este post).

¿Cuándo es recomendable la conducción por impulsos?

Aunque teóricamente el único requisito es que el motor funcione a cargas bajas, en la práctica no suele funcionar. Hay que ser extremadamente cuidadoso en elegir exactamente la velocidad mínima y máxima, y la presión sobre el acelerador para conseguir ahorrar combustible, y normalmente el ahorro es muy pequeño.

Por eso, para que valga la pena intentarlo hay que estar seguro que al menos algo ahorraremos. Recomiendo empezar probando sólo cuando la carga del motor es muy baja, y los desarrollos del cambio de marchas nos obligan a circular a un régimen del motor lejos del régimen de relentí (por ejemplo más de 1500rpm o 1700rpm).

Esta situación se da típicamente en 3 situaciones:
  • Circulando muy despacio (digamos menos de 25Km/h).
  • Circulando despacio (digamos menos de 50Km/h) en los "huecos" que deja nuestro cambio de marchas, es decir aquellas zonas en las que el consumo a velocidad constante es malo debido a que el desarrollo es inadecuado (ver el ejemplo de lo que os comento en este post).
  • Circulando rápido a cargas muy bajas. Para que esto ocurra es necesario que o bien bajemos una pendiente pequeña, o tengamos un viento de cola muy fuerte.
 Veamos de lo que estoy hablando con algunos ejemplos:

Circulando muy despacio
 Hay muy pocas ocasiones en las que circulamos por una vía limitada a menos de 25Km/h. Estas velocidades son típicas de recintos cerrados (garajes, parkings, urbanizaciones...). También se puede dar circulando en atascos.

Muy pocos coches pueden circular a menos de 25km/h en llano en 3ª marcha. Tampoco nadie en su sano juicio circularía en 1ª marcha si quiere ahorrar combustible. Así que en la mayoría de los coches debemos utilizar la 2ª. En estas condiciones es muy fácil que funcione la circulación por impulsos. En el post anterior mostré con un ejemplo en estas condiciones que el ahorro es importante.

Circulando despacio en los huecos del cambio de marchas
Traigo la figura que utilice en el post mencionado más arriba:


En esta gráfica se representa el consumo de mi coche para cada marcha (circulando en llano a velocidad constante). En gris se representan las regiones en las que no es interesante circular (desde el punto de vista del consumo), porque no dispongo de una marcha con el desarrollo adecuado. Ejemplo: no es conveniente circular en 5ª marcha a 78Km/h, porque puedo circular en 6ª a 84Km/h consumiendo lo mismo, y obviamente se tarda menos circulando a 84Km/h.

Teóricamente en los 4 huecos que represento podría reducir el consumo circulando por impulsos, en la práctica sólo le veo interés a velocidades bajas.

Empecemos con un ejemplo en el "hueco" a más velocidad: supongamos que tengo que conducir detrás de un camión que circula a 75Km/h, y no es posible adelantarlo. Si circulo en 5ª marcha el consumo es casi 4l/100Km. Se puede circular también en 6ª marcha a esa velocidad, pero el motor está muy forzado, y no tiene capacidad de superar ni el más mínimo repecho. Teóricamente, circulando por impulsos se puede mejorar este consumo, pero en la práctica es difícil y fatigoso. Es mucho más sencillo circular ligeramente por debajo de 70Km/h (consumo menos de 3,5l/100Km). Cuando se abra un hueco de 50m, acelero y circulo en 6ª marcha a 81Km/h (consumo algo superior 3,5l/100Km). Cuando se cierra el hueco saco la marcha y dejo que el coche se decelere, y volvemos a empezar. De esta manera se reduce el consumo al menos en un 10% sin necesidad de circular por impulsos.
NOTA: como curiosidad probablemente el óptimo para el consumo es circular "pegado" al camión y aprovechando su estela para circular en 6ª marcha. Pero esta temeridad te puede salir cara si te ponen una multa, o carísima si te cuesta la vida al quedar "emparedado" en un choque en cadena de varios vehículos.

Ahora supongamos que estamos conduciendo detrás del mismo camión a una velocidad de 29Km/h. A esta velocidad en mi coche sólo es posible circular en 2ª marcha consumiendo aproximadamente 4,7l/100Km, ya que en 3ª marcha se maltrata el motor. Podemos aplicar la estrategia del ejemplo anterior, circular un tramo en 2ª marcha a 25Km/h, y otro tramo en 3ª marcha a 32Km/h; pero el tramo en el que circulamos en 2ª a velocidad constante el consumo es mediocre. Si conducimos en 2ª marcha por impulsos conseguiremos ahorrar algo más de combustible. En este ejemplo circular por impulsos es factible porque el tiempo de frenado es razonablemente largo (para el caso de mi coche más de 30 segundos para pasar de 35Km/h a 25Km).

 Circulando rápido a cargas muy bajas
Supongamos que estamos circulando por autopista en llano a 120Km/h. Si intentamos utilizar la circulación por impulsos, es casi seguro que el consumo empeora. Pero supongamos que funcionara, para ello la horquilla de velocidades debe ser muy estrecha, pongamos entre 115Km/h y 125Km/h. ¿Cuánto tarda un coche en esas condiciones en decelerarse esos 10Km/h? Pues poco, poquísimo. Por ejemplo en el caso de mi coche 8 segundos. En un coche ligero todavía menos. Por tanto, incluso aunque se ahorrara combustible, simplemente no es operativo.

En cambio cuando circulamos cuesta abajo en una pendiente pequeña (ver este post de esta misma serie) la cosa cambia. No es práctico bajar la cuesta en punto muerto, porque la velocidad de bajada es demasiado reducida. En cambio sí que es factible bajar la pendiente circulando por impulsos. La clave está en que en estas condiciones el coche tarda mucho más tiempo en frenarse, es fácil recorrer distancias de 500m o incluso 1000m en la fase de frenado. Además en estas condiciones es muy fácil ahorrar combustible conduciendo por impulsos.

Resumen final
No puedo dar recetas seguras al 100% en la conducción por impulsos, porque el ahorro varía enormemente en función del coche y las condiciones. En mi humilde opinión en muchas ocasiones el ahorro no compensa en absoluto el esfuerzo y la perdida de seguridad (ver este post). No obstante, si alguien se anima a probar, recomiendo empezar por aquellas situaciones en las que el ahorro es mayor, y en particular en los tres casos que he explicado en este post. Por supuesto se puede probar en condiciones no tan favorables, pero el ahorro será menor.

Continuará...



20 jun. 2013

CIRCULAR EN PUNTO MUERTO IX: CIRCULAR POR IMPULSOS

...Continuación posts anteriores.

Os voy a presentar la tercera técnica de circular en punto muerto, la circulación por impulsos. Más conocida en inglés como Pulse & Gliding. ¿Qué es?

Lo mejor es mostrarlo con un ejemplo. Estos son más o menos los consumos de mi coche a velocidad constante:


 Como se puede ver el consumo circulando a 22Km/h es de 5l/100Km.

Ahora comparemos con la siguiente forma de circular a 22Km/h:
  • Acelero en 2ª marcha de 15Km/h a 30Km/h.
  • Al alcanzar 30Km/h saco la marcha, y circulando en punto muerto, dejo que el coche se decelere hasta 15Km/h.
  • Vuelvo a comenzar.
Con esta estrategia se circula a una velocidad media también de 22Km/h, pero el consumo medio se reduce a 4,2l/100Km, es decir un ahorro del ¡16%!

Otro ejemplo, el consumo circulando a 38Km/h es de 3,2l/100Km.

Ahora comparemos con la siguiente opción:
  • Acelero en 3ª marcha de 34Km/h a 44Km/h.
  • Al alcanzar 44Km/h saco la marcha, y dejo que el coche se decelere hasta 34Km/h.
  • Vuelvo a comenzar.
Con esta estrategia se circula a una velocidad media también de 38Km/h, pero el consumo medio es de 3,4l/100Km, en este caso un aumento del consumo del 6%. Le he dedicado muy poco tiempo a esta prueba, jugando con la velocidad máxima y la velocidad mínima, y la presión sobre el acelerador, seguro que puede mejorar el consumo de 3,4l/100Km, pero va a ser misión imposible mejorar apreciablemente el consumo que se obtiene circulando a velocidad constante.

¿Cuál es la diferencia entre el primer caso y el segundo caso?
En el primer caso estamos circulando en un punto donde el coche es poco eficiente a velocidad constante. En muy fácil conseguir mejorar el consumo circulando mediante impulsos.

En el segundo caso estamos circulando más o menos en el desarrollo óptimo (ver este post), es decir, estamos más o menos sobre la curva de máxima eficiencia (ver este post). Aunque es fácil hacer funcionar el motor con un rendimiento mejor en la fase de aceleración mediante la técnica circulación por impulsos, en la práctica es muy difícil mejorar el consumo que se obtiene circulando a velocidad constante.

¿Por qué se ahorra combustible circulando por impulsos?
Para aclarar por que funciona la conducción por impulsos os muestro en el diagrama de consumo específicos que es lo que ocurre:


Os muestro el diagrama de consumo específico de un motor turbodiésel de 1.9 litros del grupo Volkswagen, que ya he utilizado en numerosas ocasiones en el blog.  He representado el mismo ejemplo que he mostrado para mi coche, pero para los desarrollos de este Volkswagen Golf.

El punto naranja corresponde a circular en 2ª marcha a 22Km/h. Como ocurre siempre cuando se circula en llano a velocidad constante muy baja, la carga del motor es bajísima. El consumo específico en ese punto es horrible, más del doble del consumo específico en el polo económico.
NOTA: que es el consumo específico, el polo económico, y la curva de máxima eficiencia se explicó en estos tres posts: I, II y III.

El punto verde corresponde con el relentí del coche. Este es un punto de funcionamiento que los fabricantes cuidan, ya que afecta mucho al consumo en circulación urbana. No tiene sentido hablar de consumo específico en este punto, ya que el motor no proporciona potencia a las ruedas. Cuando conducimos por impulsos la mayor parte del tiempo el motor funciona en este punto.

Finalmente, la curva verde corresponde al tramo de aceleración cuando circulamos por impulsos. En este caso corresponde a una  aceleración entre 16Km/h y 29Km/h. El consumo específico se reduce a menos de la mitad respecto a circular a velocidad constante. La realidad no es tan buena. El diagrama de consumo específico sólo es válido con el motor funcionando a régimen estacionario, en aceleraciones intensas como la del ejemplo el rendimiento es algo menor. Fijaros también como la curva verde no está en la zona de mínimo consumo específico. La aceleración corresponde más o menos a presionar el acelerador entre 1/2 y 2/3 de su recorrido. Si intentamos buscar la zona donde el consumo específico es mínimo, es decir, para este motor el pedal de acelerador pisado casi a tope, en realidad conseguiremos justo el efecto contrario, ya que cuanto más intensa sea la aceleración mayor es el empeoramiento del rendimiento del motor (los transitorios se explican en este post).

Otro aspecto importante de la conducción por impulsos es la diferencia de velocidades del impulso. Este "ancho" del impulso debe ser reducido si queremos realmente ahorrar combustible. A parte de no ocasionar trastornos en el tráfico, existen dos motivos para reducir el ancho del impulso:
  • La velocidad media se reduce si el ancho es grande, ya que como mostré en el post anterior durante la fase de punto muerto el coche se frena más lentamente cuanto menor es la velocidad.
  • La resistencia aerodinámica aumenta cuanto mayor es el ancho (esto se justifica por ejemplo en este post). Evidentemente para velocidades bajas, este efecto es muy pequeño.
Sin embargo, el ancho del impulso tampoco se puede reducir mucho en la práctica por que el tiempo del ciclo se acorta mucho, y es extenuante. Además, también hay que ser cuidadoso con el embrague y en general con la mecánica del coche. Si acabas con una avería no habrás ahorrado nada.

Para el siguiente post realizaré algunas recomendaciones sobre cuando se puede ahorrar combustible circulando por impulsos.

Continuará...

14 jun. 2013

CIRCULAR EN PUNTO MUERTO VIII: FRENAR A BAJA VELOCIDAD


...Continuación posts anteriores.

En el post anterior mostré como frenar en punto muerto a alta velocidad es provechoso tanto desde el punto de vista del consumo, como desde el punto de vista de la penalización en tiempo. Frenar a baja velocidad en punto muerto ya no es siempre una solución tan claramente óptima, y justificarlo requiere cierto tiempo.

Existen diversas dificultades cuando se frena a baja velocidad que complican las cosas. En concreto identifico los siguientes problemas:

 El tiempo de frenado se eterniza
En la siguiente figura se representa el tiempo necesario para frenar mi coche en punto muerto en llano en función de la velocidad inicial y el decremento de la velocidad:


NOTA: las ecuaciones que rigen el freno del coche las presenté en este post. Los tiempos cambian especialmente según lo cargado que va el coche. También hay una pequeña dependencia con el firme y con la densidad del aire. En la gráfica sólo he representado tiempos de frenada hasta 10Km/h, no tiene interés práctico considerar velocidades menores.

Veamos lo que represento en la gráfica con un par de puntos:

Para frenar de 120Km/h a 80Km/h se requieren 42 segundos. En cambio para frenar de 50Km/h a 10Km/h se requieren 126 segundos. En ambos casos se ha reducido la velocidad en 40Km/h, pero a baja velocidad se tarda 3 veces más tiempo en frenar que a alta velocidad.

A velocidades muy bajas los tiempos de frenada son absurdamente largos para una aplicación práctica. Evidentemente si queremos tardar un tiempo razonable al realizar un desplazamiento, y no queremos enervar a cualquier conductor sensato con velocidades ridículamente bajas, en algún momento tenemos que empezar a frenar reteniendo con el motor o utilizando los frenos.

El consumo a baja velocidad al relentí es significativo
El consumo en punto muerto es proporcional a la inversa de la velocidad. En la siguiente figura muestro el consumo en función de la velocidad para diferentes consumos al relentí:


En las velocidades típicas de carretera y autopista el consumo siempre es bajísimo oscila típicamente entre 1l/100Km y 0,25l/100Km. A velocidades muy bajas el consumo empieza a ser significativo, llegando un punto que circular despacio en punto muerto no solamente aumenta significativamente el tiempo que pasamos en el coche, también aumenta el consumo.

Para ilustraros lo que os comento tomemos el ejemplo de una señal de stop. Tenemos que detener el coche completamente en un punto conocido. Si intentamos aprovechar al máximo la energía cinética del coche llegaremos al stop a una velocidad ridículamente baja, por ejemplo 5Km/h, esta velocidad tan baja aumenta el consumo respecto a llegar al stop a una velocidad baja por ejemplo 20Km/h (aunque luego al frenar se pierde más energía cinética).

Podemos utilizar el freno motor a bajo régimen
Cuando circulamos por encima de 80Km/h no es posible utilizar el freno motor a un régimen bajo1, por tanto, siempre saldrá a cuenta (desde el punto de vista del consumo) frenar en punto muerto. Cuando circulamos a baja velocidad si es posible utilizar el freno motor a bajo régimen en un rango amplio de velocidades. Surge la duda de que opción es mejor para el consumo, frenar en punto muerto o frenar con el freno motor.
NOTA 1: existe la notable excepción de coches muy potentes con cambios automáticos de 8 o 7 marchas.

Os muestro como ejemplo mi coche, aunque lo que comento es aplicable a casi cualquier coche que tenga 5 o 6 marchas:

El régimen de relentí es aproximadamente 800rpm. El mínimo régimen al que se puede retener el coche con el motor es a 1000rpm (a menor régimen el control del motor inyecta combustible para evitar que se cale el motor).

El régimen máximo para utilizar el freno motor (si queremos ahorrar combustible) debe ser muy bajo. Por ejemplo fijo el máximo régimen un 50% por encima del régimen del relentí, es decir 1200rpm, por tanto siguiendo este ejemplo se debe frenar con el freno motor mientras el régimen motor se encuentre entre 1000rpm y 1200rpm. En la siguiente figura os muestro el régimen del motor y la marcha a engranar en función de la velocidad:


Es posible frenar el coche entre 15Km/h y 63Km/h. Utilizando 5 marchas, de 2ª a 6ª marcha. Como ya comenté en su momento en este post, no tiene interés práctico retener el coche en 1ª marcha porque la energía cinética a menos de 15Km/h es muy pequeña.

Siempre hay regiones en las que no es posible utilizar el freno motor a muy bajo régimen. En el caso de mi coche hay tres regiones en las que no es posible utilizar el freno motor, porque las marchas están demasiado separadas. Ese es el caso entre 2ª y 3ª marcha, y entre 3ª y 4ª marcha. También hay un pequeño hueco entre 4ª y 5ª marcha, que se puede evitar si se reduce hasta 1250rpm en 4ª marcha.

En la práctica retener a bajo régimen no reduce el consumo, al menos yo no lo he conseguido. He probado en numerosas ocasiones a circular utilizando el freno motor y sin utilizar el freno motor, y consigo menor consumo sin el freno motor. Lo veremos más adelante con un ejemplo. Siempre podéis probar vosotros mismo con vuestro coche, a ver si os da resultado. En cualquier caso, en condiciones reales se utiliza con frecuencia el freno motor, y por eso es importante (para el consumo) conocer en que rango de velocidades hay que utilizar cada marcha para que el freno motor sea el mínimo posible.

No se puede frenar con precisión a baja velocidad
Incluso si estamos dispuestos a sacrificar nuestro tiempo por ahorrar combustible, nos encontramos con otro problema en la práctica, es muy difícil acertar en que punto hay que sacar la marcha para llegar al punto que queremos a la velocidad deseada. Os lo muestro seguidamente en un ejemplo.

La prueba es muy sencilla, y la podéis repetir vosotros mismos. Consiste en simular un ciclo de conducción urbana con paradas frecuentes. Cada ciclo corresponde a circular 250m empezando y terminando a 0Km/h. Voy a comparar el consumo con diferentes estrategias de más a menos agresivas:

Estrategia 1:
Acelero hasta 48Km/h (he de utilizar hasta 3ª marcha).
Mantengo los 48Km/h (corresponde con los 50Km/h en el velocímetro del coche).
Freno motor reteniendo con un régimen moderado en 3ª marcha.
Freno motor reteniendo con un régimen alto en 2ª (2500rpm).
A 35Km/h uso el freno.

Estrategia 2:
Acelero hasta 40Km/h (he de utilizar hasta 3ª marcha).
Mantengo los 40Km/h.
Freno motor reteniendo con un régimen moderado en 3ª marcha.
Freno motor reteniendo con un régimen moderado en 2ª marcha.
A 30Km/h uso el freno.

Estrategia 3:
Acelero hasta 40Km/h (he de utilizar hasta 3ª marcha).
Poco después del alcanzar 40Km/h freno motor a bajo régimen en 4ª marcha.
Freno motor reteniendo con un régimen moderado en 3ª marcha.
Freno motor reteniendo con un régimen moderado en 2ª marcha.
A 25Km/h uso el freno.

Estrategia 4:
Acelero hasta 35Km/h (he de utilizar hasta 2ª marcha).
Circulo en punto muerto.
Freno motor reteniendo con un régimen bajo en 3ª marcha.
Freno motor reteniendo con un régimen bajo en 2ª marcha.
A 20Km/h uso el freno.

Estrategia 5:
Acelero suavemente hasta 35Km/h (he de utilizar hasta 2ª marcha).
Circulo en punto muerto.
Freno motor reteniendo con un régimen entre 1000rpm y 1200rpm en 3ª marcha.
Freno motor reteniendo con un régimen bajo en 2ª marcha.
A 20Km/h uso el freno.
NOTA: en realidad esta estrategia es casi idéntica a la estrategia 4, pero soy más cuidadoso al acelerar y frenar.

Estrategia 6:
Acelero suavemente hasta 30Km/h (he de utilizar hasta 2ª marcha).
Circulo en punto muerto.
Freno motor reteniendo con un régimen entre 1000rpm y 1200rpm en 3ª marcha.
Circulo en punto muerto.
Freno motor reteniendo con un régimen entre 1000rpm y 1200rpm en 2ª marcha.
A 15Km/h uso el freno.

Estrategia 7:
Acelero suavemente hasta 35Km/h (he de utilizar hasta 2ª marcha).
Circulo en punto muerto.
Freno motor sólo en 2ª entre 22 y 20Km/h (régimen 1440rpm a 1300rpm).
A 20Km/h uso el freno.

Esta última estrategia es tramposa. A diferencia de las otras estrategias, en las que detenía el coche cada 250m, en esta estrategia sólo empiezo a frenar al alcanzar 22Km/h, por lo que muchas veces recorro más metros de los previstos.

Esta última estrategia la he optimizado para minimizar el consumo manteniendo una velocidad media razonablemente elevada. Se basa en circular casi todo el tiempo en punto muerto. Pero además, como se empieza frenar a 22Km/h, y se frena  razonablemente rápido, se minimiza el tiempo que se circula a muy baja velocidad. Como he comentado, en la práctica no es operativa, ya que es imposible frenar el coche en el punto exacto. En las otras estrategias es posible con la ayuda del freno motor en varias marchas ajustar más o menos el punto en el que paro el coche, sin embargo con esta estrategia eso es imposible. La distancia que se recorre en punto muerto entre 35Km/h y 22Km/h es muy variable, la más mínima pendiente, racha de viento o irregularidad en el firme afectan a esa distancia. Y no estoy hablando de errores pequeños, te puedes pasar perfectamente 50m del punto en el que deseabas parar el coche. Quedarse corto es mucho más difícil porque siempre puedes dejar que el coche avance unos metros más si retrasas el uso del freno motor.

Estos son los consumos y velocidades medias para cada una de las estrategias:

Estrategia     Consumo2     Velocidad
   media
Estrategia 1 7,1l/100Km3 32Km/h
Estrategia 2 6,6l/100Km 29Km/h
Estrategia 3 5,9l/100Km 27Km/h
Estrategia 4 4,8l/100Km 25Km/h
Estrategia 5 4,7l/100Km 23Km/h
Estrategia 6 4,5l/100Km4 21Km/h
Estrategia 7 4,2l/100Km 24Km/h
NOTA 2: cuando se realizan este tipo de pruebas es muy difícil conseguir valores de consumo repetitivos debido a que nunca consigues repetir las aceleraciones y frenadas exactamente igual. Por tanto, hay que fijarse en las tendencias y no en los consumos exactos, además, hay que tener en cuenta el error del ordenador de a bordo, los consumos reales son algo mayores.
NOTA 3: si a la estrategia 1 le añades el error del ordenador de a bordo, que siempre marca de menos, el efecto del motor frío (todas las mediciones las he realizado con el motor caliente), y las paradas en los semáforos y atascos, consigues los 8 o 9 l/100Km que obtiene un conductor poco cuidadoso con mi coche en circulación urbana.
NOTA 4: no tiene sentido probado a reducir aún más la velocidad máxima, a por ejemplo 25Km/h, ya que el consumo no mejora.


El ahorro de combustible es asombroso. Con una conducción cuidadosa pasamos de más de 7l/100Km a menos de 5l/100Km, con un ahorro máximo del 40%, por tanto ¿Compensa la conducción cuidadosa?

Pues no, en el ejemplo mostrado no compensa económicamente la conducción cuidadosa cuando se tiene en cuenta el coste de nuestro tiempo. Si tomamos como referencia la estrategia 1, y un coste del litro de gasóleo a 1,3euros, entonces el ahorro económico por cada hora que circulamos de más es:

Estrategiaahorro en euros por
hora de más en el coche
Estrategia 22,0€/h
Estrategia 32,7€/h
Estrategia 43,4€/h
Estrategia 52,6€/h
Estrategia 62,1€/h
Estrategia 73,6€/h

Es decir, en esta prueba el coste de utilizar una conducción muy agresiva es realmente bajo, da igual la estrategia que empleemos respecto a una conducción agresiva. Supongo que para mucha gente el resultado será decepcionante, especialmente si comparamos con los ahorros que podemos obtener cuando circulamos a alta velocidad. Sólo un par de ejemplos:
  • En una frenada en punto muerto a alta velocidad de 120Km/h a 100Km/h. Por ejemplo para el caso de mi coche se consigue un ahorro de 35€/h (ver el post anterior).
  • El ahorro de circular un poco más despacio en autopista. Por ejemplo para el caso de mi coche se consigue un ahorro de 16€/h reduciendo la velocidad de 130Km/h a 120Km/h (ver este post).

Permitidme por tanto las siguientes reflexiones:
  • Aunque utilizar poco el freno es esencial para ahorrar combustible, circular muy despacio es una mala idea. A veces ves conductores circulando muy despacio esperando ahorrar combustible por el menor uso del freno, en realidad no ahorras nada. Para el ejemplo mostrado reduciendo la velocidad máxima de 35Km/h a 30Km/h (estrategia 5 y 6) únicamente se reduce el consumo en 0,2l/100Km, pero tardamos 25 minutos más en recorrer 100Km, si reducimos aún más la velocidad ni siquiera conseguimos reducir el consumo. Por tanto, circular a velocidades muy bajas es malo para el consumo incluso aunque utilices frecuentemente el punto muerto y no toques el freno.
    NOTA: evidentemente, si tienes un coche híbrido o eléctrico perjudica mucho menos al consumo circular muy despacio.
  • Aunque lo racional (desde un punto de vista económico) es una conducción agresiva, obviamente sólo funciona cuando después de frenar podemos acelerar inmediatamente, por ejemplo en una señal de stop. Además, una conducción agresiva es cansada, y a veces peligrosa. En la práctica, hay que llegar a un equilibrio entre tardar poco, pero conducir cómodo y seguro.
  • Obviamente, cuando después de frenar nos quedamos parados, por ejemplo en un semáforo en rojo, interesa frenar lo más lentamente posible, y es aquí donde es interesante lo explicado en este post. En particular:
    • En las situaciones en las que sea conveniente frenar lo más lentamente posible evidentemente el óptimo es frenar en punto muerto.
    • En las situaciones en las que sea conveniente frenar con un poco más de intensidad utilizaremos el freno motor a muy bajo régimen. En la práctica esto nos obliga en algunos rangos de velocidades a combinar la circulación en punto muerto con el freno motor.
    • En las situaciones en las que sea necesario frenar aun con más intensidad dejaremos de utilizar la conducción en punto muerto (tal y como expliqué en este post).
Continuará...

7 jun. 2013

CIRCULAR EN PUNTO MUERTO VII: FRENAR A ALTA VELOCIDAD

...Continuación post anteriores.

Ahora os voy a presentar la segunda técnica para utilizar el punto muerto: frenar con el punto muerto.

Comencemos con lo más evidente, a alta velocidad. Es decir, frenar típicamente por encima de 80Km/h. A estas velocidades incluso circulando en la marcha más larga posible el régimen del motor será muy superior al relentí, por tanto, en cuanto levantamos el pie del acelerador el freno motor será elevado. Y siempre ahorraremos combustible si frenamos en punto muerto.

Cuando explico esto me encuentro frecuentemente con cierta perplejidad. Lo voy a explicar más despacio con un ejemplo concreto:

Estamos circulando por la autopista a 120Km/h y debemos reducir la velocidad del coche a 100Km/h por que nos incorporamos a una carretera limitada a esa velocidad.

Opción 1:
Justo en el último momento freno suavemente hasta alcanzar la velocidad deseada. En este caso la energía cinética que tenía se pierde en desgastar y calentar los frenos del coche. Obviamente esta es la peor opción posible. Esto es el ABC de conducir un coche eficientemente, como ya expliqué aquí.

Opción 2:
Soy un conducto interesado en consumir poco, y utilizo el freno motor. Además, utilizo la marcha más larga, que es obviamente la "menos mala".

En este caso, la energía cinética del coche se ha utilizado para un buen fin, conducir unos pocos cientos de metros con un consumo nulo.

Sin embargo hay un problema; un motor actuando como freno, frena mucho. Veámoslo por ejemplo con el Volkswagen Golf turbodiésel de 1.9 litros que he utilizado en numerosas ocasiones en este blog. Esta es mi estimación del freno motor:

NOTA: quien quiera consultar como se realiza esta estimación puede consultar este post.

Como el desarrollo de la 5ª marcha de este coche es 45,1Km/h×1000rpm la potencia es:


régimen: 120/45,1 = 2660rpm = 279rad/s
par: -36,7Nm
potencia: T×ω = -36,7×279 = -10,2KW

Esta potencia es muy significativa, por ejemplo para este coche 10KW es un 15% de la potencia máxima, o la potencia necesaria para circular en llano a 90Km/h.

 Opción 3:
Como última opción podemos frenar en punto muerto. Como estamos circulando a alta velocidad la resistencia aerodinámica será dominante, y nos frenará en unos cuantos segundos. En ese caso la energía cinética se disipará venciendo la resistencia al avance durante unos cientos de metros.

Obviamente, a diferencia de la opción 2, mientras frenamos estamos consumiendo combustible, pero como en la opción 3 recorremos muchos más metros, estamos ahorrando combustible.

Ejemplo práctico:
He realizado los cálculos con mi coche, un Ford S-max. El consumo a 120Km/h es de 6l/100Km/h y al relentí de 0,5l/h. Con la opción 2 freno aproximadamente en 300m, y con en la opción 3 freno aproximadamente en 500m.

El consumo en la opción 2 es:
     0 en los 300m de frenada
     6×0,2/100 = 0,0120l en los 200m que recorremos a 120Km/h

En la opción 3, como frenamos de 120Km/h a 100Km/h, la velocidad media será aproximadamente 110Km/h. Luego el consumo mientras frenamos es de 0,455l/100Km.

El consumo en la opción 3 es:
     0,455×0,5/100 = 0,0023l en los 500m de frenada

Por tanto ahorramos 0,0097l de gasóleo

A cambio hemos circulado un poco más despacio. En el ejemplo descrito aproximadamente 0,6s. Por tanto, aunque el ahorro es pequeño, la penalización lo es aún menos.

En resumen, siempre se consume menos frenando en punto muerto. Además, el cálculo es muy sencillo, y cualquiera lo puede repetir con su propio coche si dispone de ordenador de abordo (para calcular el consumo) y un cronómetro (para calcular las distancias).

Seguro que alguien pensará que un ahorro tan ínfimo ni siquiera merece un análisis. Si lo traducimos a dinero: a 1,3 euros por litro, el ahorro es de algo más de un céntimo.
NOTA: como sólo hemos perdido 0,6 segundos, nos estamos ahorrando 35 euros por hora perdida.

Sin embargo, cuando esta maniobra se repite muchas veces sí que tiene un impacto  significativo. Por ejemplo supongamos un recorrido diario de 10Km por una carretera limitada a 100Km/h, en la que hay 2 curvas que entramos a 80Km/h, y un punto limitado a 80km/h por una incorporación. Además, al terminar el recorrido también frenamos. En total 4 frenadas de 100Km/h a 80Km/h en las que podemos utilizar el punto muerto. Si en cada frenada ahorramos 0,006l de gasóleo utilizando el punto muerto, entonces estamos ahorrando cada 100Km (40 frenadas) un total de 0,24l/100Km. Si el consumo medio es de por ejemplo 5l, nos estamos ahorrando un 5%, y además, ni siquiera tenemos que trazar las curvas en punto muerto, ya que sólo circulamos en punto muerto en la recta antes de entrar en la curva.

Continuará...