14 sept. 2018

EL VIENTO III - CÓMO CONDUCIR CON VIENTO PARA REDUCIR EL CONSUMO

...Continuación posts anteriores.

En el post anterior mostré tres estrategias óptimas que en el caso de un coche son básicamente un ejercicio matemático, porque no son aplicables en condiciones reales. Pero nos dan pistas sobre qué podemos hacer en la práctica.

Cuando circulamos con un coche nos enfrentamos a dos problemas gordos: no sabemos que viento hace, porque no tenemos una toma Pitot como tienen los aviones o los Fórmula 1:

Foto gentileza de Ferrari en el gran premio de Monza de hace unos días. Señalo con una flecha donde está el tubo de Pitot.

Y, además, aunque tuviéramos un sensor que nos proporcionará esa información normalmente la intensidad y la dirección del viento varían continuamente. Por eso voy a proponer una estrategia que utiliza la información que si disponemos: el medidor de consumo del coche.

Lo primero que tienes que tener claro es que sólo tiene interés cambiar tu forma de conducir si estás dispuesto a perder algo de tiempo en aras a reducir el consumo. Si lo que quisieras es reducir el consumo sin tardar más, ya mostré en el post anterior que a lo máximo que se puede aspirar es a eliminar un tercio del efecto del viento, y además la conducción que hay que seguir es muy incómoda, ya que te obliga a reducir la velocidad cuando el viento sopla de cara, y aumentar bastante más la velocidad cuando el viento sopla a favor, lo que obligaría típicamente en un día ventoso a circular a velocidades ilegales.  Por tanto, se gana tan poco y se complica tanto la conducción que simplemente no recomiendo hacer nada cuando hay viento, hay que limitarse a asumir que el consumo aumenta.

Entonces, ¿qué se debe hacer si estás dispuesto a tardar un poco más para eliminar el efecto del viento?

En los tramos en los que el viento sople en promedio a favor: simplemente conducir a la velocidad normal, lo que ahorres de combustible te hará falta para compensar el aumento de consumo cuando el viento sople de cara.

En los tramos en los que el viento sople de cara: se debe reducir un poco la velocidad para que sumado a lo que ahorras cuando el viento sopla a favor el consumo en promedio no aumente. ¿cuánto hay que reducir la velocidad? Teóricamente poquísimo, como se muestra en la siguiente gráfica:


Muestro dos curvas, el aumento de la resistencia aerodinámica con el viento de cara sin reducir la velocidad, y el aumento de la resistencia aerodinámica con viento de cara reduciendo la velocidad la cantidad óptima. En el eje X se muestra la velocidad del viento adimensionalizada con la velocidad del coche, pero os podéis olvidar de ese dato, la velocidad del viento es una información que desconocemos y que además no vamos a necesitar.

¿Qué nos está diciendo este gráfico? Que cuando el viento es muy bajo (entendiendo por bajo un viento de cara que aumenta la resistencia aerodinámica en un 10%) apenas tenemos que hacer nada, recuperaremos el consumo con el viento de cola. En cambio, cuando el viento es extremadamente fuerte (entendiendo por fuerte un viento de cara que aumenta la resistencia aerodinámica en un 100%) hay que reducir un poco la velocidad, lo suficiente para reducir el efecto del viento en un tercio. Por ejemplo, si nuestro coche consumo unos 3 litros/100Km por la resistencia aerodinámica, cuando en viento duplique ese consumo hasta los 6 litros/100Km, únicamente habrá que reducir ligeramente la velocidad hasta que el coche consuma 1 litro menos.

¿Esto es realista? No, porque el viento nunca sopla justo en la dirección del coche, y como ya demostré en el primer post de la serie el viento lateral aumenta el consumo. Puede haber más fenómenos adversos, por ejemplo el rendimiento del coche probablemente empeore con viento a favor, y no tiene porque compensarse con la previsible mejoría de rendimiento con el viento de cara. Por eso en la realidad si no quieres que aumente el consumo es mejor contar con reducir el efecto del viento en un 50% en vez de en un tercio.

Y ahora vayamos a unos ejemplos prácticos:

Circulando por autopista a 120Km/h. Tenemos un coche típico que consume 6litros/100Km. ¿Qué proporción del consumo es debido a la resistencia aerodinámica? Pues depende del coches, puedes hacer número fácilmente si sabes lo que pesa el coche y el factor de resistencia (el factor de resistencia que es CD×S se explicaba aquí). Un valor razonable para autopista es 2/3. Por tanto nuestro consumo de referencia son 4litros/100Km.

Empezamos a notar que hay viento, notas que el consumo medio aumenta, ves el movimiento el alguna bandera de una gasolinera etc. ¿Cómo se cuantifica? Tienes que circular varios kilómetros y calcular el consumo medio (por ejemplo 10Km), tienes que asegurarte que no se suba a se baje mucho en el tramo de referencia (si el coche sube o baja en el tramo de referencia tienes que tener una idea aproximada de lo que consume el coche en ese tramo sin viento, sino será imposible saber cuánto viento hace). Supongamos que obtenemos un consumo de 6,6litros/100Km, o lo que es lo mismo la resistencia ha aumentado 0,6/4 = 15%. Estamos en la parte izquierda de la gráfica. En principio no hay que hacer nada. Si eres un obseso del consumo puedes reducir ligerísimamente la velocidad para reducir en un 50% el efecto del viento, es decir en 0,3litros/100Km. En la práctica con reducir 4 o 5Km/h la velocidad será suficiente. Si quieres confirmarlo una vez has reducido la velocidad puedes verificar el consumo en un tramo, pero con vientos tan débiles no vale la pena calentarse la cabeza.

Seguimos con el ejemplo pero esta vez notas un viento muy fuerte. Lo han advertido en la predicción metereológica, y se nota claramente que el consumo está disparado. Verificas el consumo medio en un tramo y obtienes un consumo de 8,4litros/100Km, en este caso la resistencia ha aumentado en 2,4/4 = 60%. Estamos en la parte media de la tabla, desde el punto de vista del consumo nos interesa reducir la velocidad, buscando reducir más o menos a la mitad el aumento de resistencia. Es decir hasta un consumo de 7,2litros/100Km. El cuerpo te puede pedir reducir aún más la velocidad, es un comportamiento respetable, pero a mi juicio irracional, otro día tendrás mucho viento a favor y recuperarás el exceso de consumo. ¿Más o menos cuanto hay que bajar la velocidad? En este ejemplo que es bastante extremo unos 15Km/h, pero lo mejor es chequearlo volviendo a verificar el consumo en un tramo.

No creo que haya que obsesionarse buscando las velocidades exactas, simplemente hay que ser observador, si al cabo de 100Km de autopista parece que hay menos viento vuelves a chequear el consumo, y si efectivamente no detectas el viento en el consumo vuelves a circular a 120Km. Si sabes que la ruta cambia bruscamente de dirección durante muchos kilómetros entonces el viento ya no te dará de cara, ya puedes volver a circular a 120Km/h etc.

Ahora vayamos a un ejemplo de carretera. Con el mismo coche circulamos a 90Km/h, y el consumo medio del coche en estas condiciones es de 5l/100Km. Para este caso el consumo debido a la resistencia aerodinámica es de aproximadamente 3l/100Km.

Supongamos un viento débil que aumenta el consumo a 5,5l/100Km. Por tanto la resistencia ha aumentado en 0,5/3 = 17%. Es un aumento tan bajo que yo personalmente no haría nada, pero si quieres reducir el aumento en un 50% para asegurar el consumo medio de 5l/100Km tendrías que reducir la velocidad en 3 o 4Km/h.

Vayamos a un ejemplo de viento muy fuerte. El consumo ha aumentado a 7,2litros/100Km. Por tanto la resistencia ha aumentado en 2,2/5 = 73%. Tienes que buscar una velocidad que se reduzca un 50% el efecto del viento, es decir bajar el consumo hasta 6,1litros/100Km. Para este ejemplo extremos estimo que hay que reducir unos 13Km/h, de nuevo recomiendo chequearlo en la práctica.

Después de esta explicación se puede formular la estrategia para que el consumo del coche no aumente por efecto del viento:

  • Cuando el viento sopla en promedio a favor: mantener la velocidad habitual (el combustible que ahorramos lo necesitaremos para compensar el viento de cara).

  • Cuando el viento sopla en promedio de cara: cuantificar el aumento del consumo (respecto a los consumos sin viento) mediante el consumo medio en un tramo.
    • Si el aumento de consumo es pequeño (por ejemplo menos del 10% del consumo total del coche) no hacer nada. Se compensará más o menos cuando el viento sople a favor.
    • Si el aumento de consumo es moderado o grande (más del 10% del consumo total del coche). Reducir ligeramente la velocidad (típicamente en el rango 5 a 10km/h. En casos muy extremos podríamos llegar a 15Km/h) hasta conseguir que el aumento del consumo sea un 50% del aumento de consumo circulando a la velocidad habitual.
NOTA: si eres muy perfeccionista se puede hacer la estrategia más progresiva. Por ejemplo en 3 tramos: no hacer nada hasta un aumento del consumo del 8%. Para un aumento entre el 8% y el 12% reducir la velocidad hasta reducir el aumento del consumo provocado por el viento en un tercio. Y finalmente para un aumento del consumo por encima del 12% reducir la velocidad hasta reducir el aumento del consumo provocado por el viento a la mitad. Yo personalmente, salvo que condujera un camión, no me preocuparia por seguir estrategias muy sofisticadas.

NOTA: para fanáticos del consumo en recorridos que frecuentas, una forma fácil de saber más o menos que vinto hay es sacar la marcha en una cuesta abajo. Una cuesta pequeña de unos segundo es suficiente. Simplemente hay que tener memorizada la velocidad a la que baja más o menos el coche en días sin viento. En unos segundos notarás si hay viento de cara o a favor, porque la velocidad del coche cambia. En realidad también puedes hacer la prueba circulando en llano y sacando la marcha unos segundos, pero es más laborioso, necesitas medir los segundos con precisión, y al menos mi coche no tiene un segundero a la vista, así que tendría que recurrir al segundero de mi reloj de mano. La ventaja de hacer la prueba en llano es que únicamente tiene que memorizar dos números: los segundos que dura el ensayo, y la velocidad que alcanza el coche un día sin viento. Aquí explicaba como hacer los cálculos.

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