26 sept. 2013

LOS CONSUMOS HOMOLOGADOS V - ¿NOS ENGAÑAN LOS FABRICANTES?

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Es fácil encontrar personas o información en internet en los que se acusa a los fabricantes de coches de realizar trampas para obtener los consumos homologados. Yo no quiero ser alarmista, ni conspiranoico, pero no me puedo olvidar de escándalos como por ejemplo el de Kia y Hyundai en 2012. La compañía acabó reconociendo que los consumos homologados según la EPA eran fraudulentos en varios de sus modelos (ver por ejemplo esta noticia en el New York Times).

Al menos se pueden constatar dos cosas:
  • Los fabricantes tienen enormes incentivos para conseguir consumos NDEC tan bajos como sea posible.
  • Incluso manteniéndose dentro de la legalidad, la norma permite consumos NDEC absurdamente bajos respecto a la conducción real debido a una serie de lagunas que los fabricantes aprovechan en su favor.

Empecemos por los incentivos para un consumo homologado bajo:

En estos momentos en España los impuestos de matriculación de un vehículo se calculan en función de las emisiones según la siguiente tabla:
  • 0%: vehículos de emisiones menores o iguales a 120gr/km de CO2
  • 4,75%: vehículos de emisiones mayores de 120 y menores de 160gr/km de CO2
  • 9,75%: vehículos de emisiones mayores o iguales a 160 y menores de 200gr/km CO2
  • 14,75%: vehículos de emisiones mayores o iguales a 200gr/km de CO2
Por ejemplo en un coche medio con un precio de 20.000euros, conseguir bajar de 160gr/km o 120gr/Km supone una disminución en el precio del 5%, es decir 1000euros, muchísimo dinero. En otros países europeos existe también esta progresividad en la fiscalidad de la compra de un coche.

Además, los fabricantes deben cumplir unos objetivos de emisiones totales, y en algunos paises1 el impuesto de circulación tiene en cuenta el nivel de emisiones. Por ejemplo en Alemania este impuesto es cero para emisiones menores a 110gr/km, y aumenta a partir de ahí a razón de 20euros por cada 10gr/Km que se supera el límite de 110gr/km.
NOTA 1: en estos momentos el impuesto de circulación en España no es proporcional a las emisiones, pero tiempo al tiempo.

También existen zonas urbanas en las que se restringe la circulación de vehículos con emisiones elevadas, y finalmente muchos compradores tienen en cuenta los consumos homologados al elegir un coche.

Por tanto, un fabricante tiene enormes incentivos para conseguir consumos homologados tan bajos como sea posible, aunque tenga que moverse al borde de la ley. De hecho, en el estudio que presenté en este post se observa que cuando los impuestos no dependían del consumo homologado, los consumos homologados eran mucho más parecidos a los consumos reales que ahora.

Respecto a las lagunas de la norma, sin ser exhaustivo, veamos algunas de las más evidentes:

UN CICLO DE CIRCULACIÓN ESQUEMÁTICO
Como comentaba en este post, uno de los puntos débiles de los consumos NDEC es utilizar un ciclo de circulación esquemático. Este tipo de ciclos en los que siempre se circula a las mismas velocidades, y se repiten las mismas aceleraciones y deceleraciones, invitan a ajustar la centralita que controla el motor o los desarrollos del cambio de marchas para minimizar los consumos homologados. Esta presión por bajar el consumo homologado podría incluso perjudicar a los consumos en condiciones reales. Por ejemplo los desarrollos en las marchas más largas casi siempre son demasiado cortos para minimizar el consumo a altas velocidades.

NO SE CONSIDERA EL CONSUMO DEL AIRE ACONDICIONADO
Como comenté en el post anterior los fabricantes no tienen ninguna obligación de reportar el consumo del aire acondicionado, lo cual incentiva muy poco la fabricación de sistemas de climatización eficientes. En realidad calcular el consumo del aire acondicionado es muy fácil, sólo hay que comparar los consumos al relentí con y sin aire acondicionado conectado, pero los fabricantes nunca dan ese dato, así que no lo sabes hasta que te compras el coche.

TOLERANCIAS DEMASIADO RELAJADAS Y FALTA DE DEFINICIÓN EN LA NORMA
Según este estudio de TNO2 de finales de 2012, explotando todas las lagunas y tolerancias permitidas en la norma se pueden conseguir ahorros espectaculares, al menos del 10%, y en algunos casos de más del 20%. Quien quiera profundizar le recomiendo que se lea el mencionado estudio, es bastante farragoso, pero también muy detallado y extenso.
NOTA 2: TNO es un centro de investigación independiente holandés. El estudio que recomiendo fue financiado por la Comisión Europea, y elaborado con la colaboración de otras instituciones.

La norma permite unas tolerancias muy holgadas en gran número de variables que impactan en el consumo homologado. Tal vez hace muchos años estas tolerancias tenían cierta justificación, pero con los equipos de medida actuales son demasiado laxas. Veamos un par de ejemplos:
  •  Se permite descontar un 4% la medida de emisiones obtenida en el test.
  • Al inicial el test la temperatura del aceite y líquido refrigerante puede estar comprendida entre 20ºC y 30ºC.
Existen numerosos parámetros y condiciones al realizar los ensayos que la norma no define suficientemente, o ni siquiera menciona. Veamos un par de ejemplos:
  • No se define el nivel de carga de la batería. Obviamente los fabricantes cargan la batería al máximo antes de empezar el ensayo, de esta manera el alternador trabaja menos. Esto es especialmente  provechoso en coches que utilizan mucho la batería, por ejemplo en los coches equipados con start & stop o los coches híbridos.
  • No se define suficientemente el ensayo de deceleración en punto muerto para obtener la resistencia aerodinámica y la resistencia de rodadura. En estos ensayos se optimizan numerosos parámetros para conseguir una resistencia mucho más baja que la que sufrimos al circula en condiciones normales. Uno de los parámetros que no está definido es el tipo de firme. Los fabricantes utilizan pistas preparadas como por ejemplo la pista de la Idiada situada en España (y más concretamente en Barcelona) donde la resistencia de rodadura es inferior a las carreteras normales.
Continuará...

13 sept. 2013

LOS CONSUMOS HOMOLOGADOS IV - ¿POR QUÉ SUBESTIMAN EL CONSUMO?

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Existe una larga lista de motivos por el que un coche consume más que el consumo homologado NEDC, empecemos revisando los motivos más evidentes, dejo para el siguiente post los vericuetos de la norma de los que sacan partido los fabricantes:
  • Las pendientes: el ciclo homologado es en llano. Esto es una buena aproximación para un lugar plano como por ejemplo Holanda, pero puede ser una aproximación mala para un país montañoso como por ejemplo España. Cuando las pendientes son moderadas esto no es un problema, de hecho se puede hasta mejorar el consumo (ver este post y este otro post); pero cuando las pendientes son elevadas se convierte en misión imposible alcanzar los consumos homologados. El aumento de consumo será más significativo cuanto más pesado y aerodinámico sea el coche.
  • La carga del coche: el ciclo homologado se realiza sólo con el conductor y sin equipaje. Si tenemos que viajar con más peso (ya sea por equipaje, o por más ocupantes) aumentará el consumo.
  • El consumo de los elementos auxiliares: en el ciclo homologado no se tienen en cuenta ninguno de los elementos auxiliares que se alimentan del motor o el alternador. Por tanto, el aire acondicionado, las luces, el navegador, la radio, las lunetas térmicas etc. están apagados. Como en la conducción real tenemos que utilizar estos elementos, el consumo siempre será mayor. De todos estos elementos normalmente el aire acondicionado es el que aumenta más el consumo.
  • Las inclemencias meteorológicas. En el ciclo homologado no se considera el efecto del viento, la lluvia, la nieve etc.: 
    • Como veremos más adelante, en promedio el viento siempre aumenta el consumo.
    • La lluvia y la nieve aumentan el consumo por varios motivos, algunos evidentes, otros más sutiles. La resistencia de rodadura aumenta con carretera encharcada y se dispara con carretera nevada o helada. La resistencia aerodinámica aumenta con lluvia, y se dispara cuando la nieve se adhiere al coche. Pero la cosa no acaba aquí, con lluvia y nieve tenemos que activar limpiaparabrisas y a veces lunetas térmicas o luces que obviamente aumentan el consumo. La nieve a veces se acumula en la zona del guardabarros aumentando el rozamiento.
  • El frio: el ciclo homologado empieza con el motor a 20ºC. Cuando hace frio el consumo aumentará. Cuando arrancamos el motor con frio partimos de una temperatura inferior a 20ºC, y tardará más tiempo en alcanzar la temperatura óptima. Por otra parte, el aire más denso aumentará la resistencia aerodinámica; Además, cabe esperar un ligero aumento de la resistencia de rodadura, aunque este efecto es pequeño.
  • Las curvas: el ciclo homologado se realiza en un banco. Es como circular por una recta infinita. En realidad las carreteras tienen curvas, en las curvas incluso aunque se tomen a la misma velocidad que las rectas (por ejemplo en autopistas) el consumo aumenta, ya que aumenta la resistencia aerodinámica y la resistencia de rodadura. Obviamente a más cerrada la curva mayor aumento del consumo.
  • Las velocidades en carretera: la velocidad media del ciclo extra-urbano es de 62,6Km/h. Estás es una velocidad baja para las velocidades típicas de circulación por carretera (al menos para el caso de Europa). Especialmente si circulas por autopista (típicamente entre 110Km/h y 130Km/h según país y tramo de autopista) el consumo será significativamente mayor que el homologado.
Continuará...

6 sept. 2013

LOS CONSUMOS HOMOLOGADOS III - ¿CÓMO SE OBTIENE EL CONSUMO HOMOLOGADO?

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Para explicar por que los consumos homologados no son representativos de la realidad, y que tipo de conducción hay que realizar para superarlos, hay que comenzar por el principio: explicar como se obtiene ese dato.

Voy a intentar se escueto, si alguien quiere profundizar sólo tiene que leerse las normas oficiales en las que se define el procedimiento, aunque ya os anticipo que son farragosas y extensas.

En este post voy a hablar únicamente del NEDC (New European Driving Cicle). Desgraciadamente, si vives en Europa no hay más remedio que utilizar los consumos NEDC como referencia, ya que son los que están obligados a homologar los fabricantes. Más adelante revisaré someramente los consumos homologados por la EPA (Environment Protection Agency de EEUU) que son bastante más realistas.

El consumo homologado que se obtiene para un coche depende básicamente de dos factores, el ciclo de conducción y la metodología empleada:

EL CICLO DE CONDUCCIÓN
Un ciclo de conducción no es más que una gráfica de velocidad en función del tiempo.  Existen infinidad de ciclos de conducción.
NOTA: en el reporte PPR354 preparador por la empresa TRL Limited para el Departamento de Transportes del Reino Unido se revisan muchos ciclos.

Sin profundizar en el tema, podemos clasificar los ciclos de conducción en 2 tipos: los ciclos idealizados, y los ciclos promedio.

Los ciclos promedio simulan la conducción de un conductor medio en un desplazamiento medio. Un buen ejemplo es los ciclos WLTC (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedures) que veremos más adelante.

Los ciclos idealizados simplifican aún más el ciclo de conducción en una serie de tramos rectos. Este es el caso del ciclo NEDC (Como veremos más adelante utilizar un ciclo idealizado es uno de los puntos débiles del ciclo NEDC). En el caso del NEDC se utilizan dos ciclos:

El ciclo de conducción urbana (conocido como ECE-15):

 Tiempo total del ciclo 195 segundos, distancia recorrida 1Km, velocidad media 18,4Km/h.


Y el ciclo de conducción extraurbana (conocido como EUDC, Extra-Urban driving cycle):

Tiempo total del ciclo 400 segundos, distancia recorrida 7Km, velocidad media 62,6Km/h.

LA METODOLOGÍA
Aunque los dos ciclos que se utilizan en el NEDC son bastante deficientes, probablemente el punto más débil de los consumos homologados en Europa es la metodología empleada. Empecemos describiendo brevemente cual es el procedimiento:

Primero se calcula la resistencia al avance del vehículo mediante una prueba de deceleración en punto muerto (de manera similar a como calculé la resistencia de rodadura de mi coche en este post), pero a velocidades mayores para calcular tanto la resistencia de rodadura como la resistencia aerodinámica.

Segundo se lleva el coche a un banco de pruebas y se repite cuatro veces el ciclo urbano y una vez el ciclo extraurbano:

En total el coche está en funcionamiento unos 20 minutos y recorre unos 11 kilómetros, a una velocidad media extremadamente baja de 33Km/h.


Después se obtienen 3 consumos homologados:
  • El consumo urbano se calcula con el consumo medio en los cuatro ciclos urbanos (primeros 4Km del ensayo).
  • El consumo extraurbano se calcula con el consumo en el ciclo extraurbano (últimos 7Km del ensayo).
  • El consumo medio se calcula con el consumo de todo el ensayo (los 11Km).
Pero el problema de los consumos NEDC está en los detalles. Ahí es donde se cometen errores de bulto. Aunque el ciclo se denomina nuevo ciclo europeo, en realidad es un procedimiento muy viejo, que deja demasiadas libertades a los fabricantes, y omite elementos y detalles esenciales para el consumo. Quien quiera estudiar las tripas de la norma se puede leer la directiva 70/220/EEC (aunque ya os advierto que la burocracia europea es realmente intrincada), si no me equivoco la revisión más reciente es del año 2007. En la primera página tenéis referencia a las directivas anteriores sobre este tema. Los orígenes de este ensayo tienen nada menos que ¡40 años! Evidentemente, ha habido progresos desde entonces (más de 20 revisiones), pero no los suficientes.

En los siguientes dos post revisaré algunos de los motivos por los que los consumos NEDC no son realistas.

Continuará...