1.19. Rendimiento y consumo de combustible

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El consumo de combustible es un aspecto muy apreciado en la utilización del automóvil, también se valora la buena respuesta del motor al acelerar, e incluso se pueden considerar las elevadas prestaciones como un factor a tener en cuenta.

El rendimiento del motor es una relación entre lo que consume, la potencia/par que ofrece y las prestaciones.

Según cuál sea el principal objetivo se valorará más el bajo consumo, las prestaciones o un punto intermedio entre ambos.

De estas valoraciones derivan las tres formas de conducir el automóvil, relacionadas con el consumo, la actuación sobre el acelerador y las marchas que se van seleccionando en la caja de cambios, dado que el par y potencia vienen dadas en cada motor.

En este capítulo se van a explicar estas tres formas genéricas de conducir el automóvil, técnicas o estilos de conducción.

Serían más bien estilos, pero al tener en cuenta detalles del par y potencia se entra ya en aspectos técnicos, por eso se mencionan las dos denominaciones.

Los temas tratados en este capítulo están relacionados con estos anteriores; 1.8.2. Par y potencia y 1.15.2. Sobrealimentación.

Conceptos de rendimiento y consumo de combustible

Rendimiento es la relación entre el consumo de combustible del automóvil y sus prestaciones, esta es la explicación:

  • Se ven las curvas de par y potencia de un motor de automóvil, el par tiende a estar en la zona media de RPM y la potencia en la alta
  • El rendimiento del motor se valora por su consumo específico Ce
  • Así se calcula el consumo específico:

Ce = Gramos de combustible consumido x CV (potencia) x Hora (tiempo)

  • Para lograr bajos consumos se conduce el automóvil a bajas RPM, desde ralentí hasta el par máximo
  • Llevando el motor en el entorno de RPM próximas al par máximo se obtiene alto rendimiento
  • Circulando a las RPM de potencia máxima, sin dejar que caiga el motor del régimen de par máximo, se logran las mejores prestaciones del automóvil
  • El mejor consumo específico Ce está aproximadamente en el entorno de RPM de par máximo, se resalta el punto y su curva, que está invertida con relación a la de par motor
  • El mínimo consumo se consigue circulando a las RPM más bajas posible en la relación más larga de caja de cambios, pero el rendimiento y la respuesta del motor son peores
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Se entiende la razón de que el mejor rendimiento esté más o menos a las RPM de par máximo, imaginando las explosiones o combustiones en el interior de los cilindros, en estas condiciones de marcha es cuando se quema más porcentaje del combustible que entra, lo que genera más fuerza de empuje sobre el pistón, aprovechándose mejor el combustible quemado para producir par y potencia.

Técnicas de conducción

Económica

De las tres zonas de RPM de utilización del motor que se han visto se deduce el mismo número de estilos o técnicas de conducción.

Veremos las siguientes explicaciones utilizando la imagen de un automóvil con motor delantero longitudinal y propulsión (tracción trasera):

  • Conducción económica; se mantiene el motor ente las RPM de ralentí y las de par máximo, es decir se conduce a bajas RPM y con aceleraciones suaves
  • Con este estilo o técnica de conducción se consume menos combustible, pero las prestaciones son escasas y se ha de reducir de marcha si se necesita más respuesta del motor
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Este estilo de conducción es adecuado para ciudad, donde es suficiente generalmente con prestaciones reducidas.

De alto rendimiento

Con este estilo de conducción se busca combinar un consumo adecuado disponiendo de capacidad de respuesta del motor, es decir manteniendo al menos un nivel medio de prestaciones:

  • Conducción de alto rendimiento; se trata de mantener el motor funcionando a las RPM de par máximo y su entorno
  • Conduciendo así se mantiene el consumo en valores aceptables, a la vez al estar en las proximidades del par máximo se cuenta con buena respuesta del motor
  • Se obtiene un adecuado equilibrio entre prestaciones y consumo, que es lo que determina el buen rendimiento
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Este estilo de conducción es adecuado para la circulación por carretera al disponer de buena respuesta al acelerador con consumos contenidos.

Prestacional

Si lo que se busca es sacar del automóvil sus mayores prestaciones, se practica este estilo o técnica de conducción:

  • Conducción prestacional; la potencia del motor es el factor que determina sus máximas prestaciones de aceleración y velocidad, por lo que se ha de conducir lo más cerca posible de la potencia máxima, no dejando que las RPM caigan del par máximo
  • Llevando así el automóvil se circula muy deprisa y el consumo de combustible es elevado
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La conducción prestacional es aplicable en circuitos para pruebas de automóviles, y tal vez para subir puertos de montaña en excelentes condiciones de climatología, estado del piso, tráfico y visibilidad.

En cualquier caso es un estilo puntual de utilización del automóvil.

Además del consumo de combustible se incrementa el desgaste del motor, elementos de transmisión, de suspensión y frenos.

Resumen de este módulo

Los hacemos con dos animaciones en las que se incluyen aspectos relacionados con anteriores capítulos.

Comparación de los tres estilos de conducción con el mismo motor:

  • Conducción económica; se representan las zonas de RPM de utilización del motor en las curvas de par y potencia y el cuenta RPM en color verde. Su aportación es bajo consumo y las prestaciones son reducidas
  • Conducción de alto rendimiento; están resaltadas en color azul las respectivas zonas de utilización en el cuenta RPM y las curvas de par y potencia. Lo que ofrece este estilo de conducción es mantener el consumo en valores medios aceptables con buena respuesta del motor
  • Conducción prestacional; se ven en rojo las zonas de uso en el cuenta RPM y curvas de par y potencia. Se logra con esta técnica de conducción las prestaciones más altas del automóvil, disparándose el consumo de combustible
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Como se ve los tres estilos o técnicas de conducción son aplicables en el mismo automóvil, aunque se adapte mejor alguno de estos en función de las condiciones de circulación y lo que busque en cada situación el conductor.

Los tres estilos de conducción con motores diferentes

Se pueden utilizar los tres estilos de conducción en automóviles con motores muy distintos, pero en función de los valores máximos de par y potencia, las formas de sus curvas y las respectivas RPM a que se obtienen, así se decantará cada motor a ser más adecuado a algún estilo de conducción en particular, como vamos a ver:

  • Motor con par a bajas RPM y potencia al inicio de la zona alta; con el buen par desde bajas RPM es idóneo para conducción económica, y también se adapta a la de alto rendimiento. El uso prestacional no es el objetivo buscado
  • Motor con par y potencia a medias y altas RPM respectivamente; al conducir en el entorno del par máximo se obtiene buen equilibrio entre respuesta al acelerador y consumo, alto rendimiento. Acepta bien los estilos económico y prestacional
  • Motor con par y potencia a más altas RPM; prima la potencia y el uso prestacional, es el que se pretende y el consumo es elevado, como también el desgaste del motor. A bajas RPM la respuesta al acelerador es escasa, mejorando en conducción de alto rendimiento
  • Con distribución variable y sobrealimentación la curva de par tiende a ser plana, y el motor admite los tres estilos de conducción de forma eficiente. En el módulo 2.14.1 se explica la distribución de fase variable, que se presentó conceptualmente en el 1.8.2. Par y potencia
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De hecho, la combinación de ambas tecnologías, distribución variable y sobrealimentación, ha trasformado los motores.

Antes de esta aplicación quedaban muy diferenciados los comportamientos de los motores según las RPM de par y potencia máximos, decantándose claramente a uno u otro estilo de conducción.

Actualmente los valores de par y potencia determinan las prestaciones, pero la respuesta desde bajas RPM es uniforme y progresiva.

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