¡Necesito … velocidad!

C04

Mucha gente está descontenta estos días a tenor de la reducción en la velocidad máxima en autovías y autopistas. A qué negarlo, pisamos fuerte el acelerador, y nos encanta. No importa lo que nos diga el señor Rubalcaba, para sentirnos bien en la carretera necesitamos velocidad. No tanta como la que obtenía Tom Cruise cuando se entrenaba en la academia Top Gun, pero qué le vamos a hacer. También necesita velocidad Fernando Alonso en el circuito, un velocista para batir el récord de los 100 metros lisos, e incluso Rafa Nadal para machacar a Federer con sus saques. En el caso de las carreras que aparecen en películas tipo Fast and Furious, los protagonistas echan mano de todo tipo de trucos: vehículos con líneas aerodinámicas, motores de gran cilindrada, óxido nitroso. El objetivo es alcanzar la máxima velocidad, y en consecuencia llegar el primero a la meta, ganar el premio y llevarse a la chica.

Esto resulta necesario porque en la Tierra hemos de vencer un enemigo engorroso: el rozamiento. Cualquier fuerza, por pequeña que fuese, permitiría a un objeto alcanzar cualquier velocidad. Dame una pista sin rozamiento, e incluso un Seat 600 alcanzará los 300 km/h (con permiso de la Guardia Civil). Las naves más veloces que tenemos, las sondas espaciales Voyager y Pioneer, ya han abandonado el Sistema Solar. Y, puesto que no hay prácticamente nada que las frene, tarde o temprano saldrán incluso de nuestra Galaxia. Pero pongamos nuestro coche en punto muerto, y pronto se acabará deteniendo. Eso es debido al rozamiento.

De hecho, la necesidad de mantener el pedal del acelerador pisado (y, por tanto, consumiendo combustible) se debe a que el motor debe luchar contra dos fuerzas que tienden a frenar el vehículo. La primera es la fuerza de rozamiento entre las ruedas y el asfalto. Esa es una fuerza que no podemos reducir. Corrigo: que no nos interes reducir. Es la fuerza que nos mantiene pegados a la carretera, la que nos permite girar y maniobrar. Cuando nos encontramos una región con poca fuerza de rozamiento, como una carretera helada, el coche se convierte en una piedra ingobernable.

La segunda fuerza de rozamiento se debe a la fricción aerodinámica. Al avanzar, tenemos que ir apartando aire, y eso requiere energía. Esa fuerza de fricción con el aire puede reducirse haciendo el vehículo más “aerodinámico”, esto es, con líneas curvas que penetren mejor en el aire. Cualquier coche de hoy día tiene el morro afilado, la carrocería curva, el parabrisas inclinado, todo eso calculado en ordenadores y probado en túneles de viento para que el aire estorbe lo menos posible a su paso.

A pesar de eso, a altas velocidades es la fuerza aerodinámica la que provoca mayores problemas. El motivo es que el rozamiento con el suelo es más o menos independientes de la velocidad. Sin embargo, la aerodinámica es proporcional al cuadrado de la velocidad. Un coche a 140 km/h consumirá cuatro veces más, por kilómetro recorrido, que uno que circule a 70 km/h.

Es con este trasfondo físico como podemos evaluar la reciente decisión del Gobierno de limitar la velocidad máxima en autovías y autopistas de los actuales 120 km/h a 110 km/h. Según los cálculos iniciales del Gobierno, el ahorro será de un 15% para vehículos de gasolina y un 11% para los de gasóleo. Si suponemos en primera aproximación que el consumo en litros/100 km es proporcional a la fuerza de rozamiento, y que esta es sobre todo la de tipo aerodinámico (la de rozamiento es proporcionalmente menor a altas velocidades), resultaría que una disminución del 9% en la velocidad máxima (de 120 a 110 km/h) implicaría una reducción en el consumo de aproximadamente el 16%. Una cifra nada desdeñable, máxime si tenemos en cuenta que buena parte de la factura del petróleo en España se va en llenar los depósitos de nuestros vehículos.

Este modelo simplificado tiene algunos inconvenientes. En primer lugar, presupone que el consumo de combustible que hace el vehículo es directamente proporcional a la velocidad al cuadrado, y eso no es cierto si tenemos que efectuar cambios de marcha. Uno de los problemas en la propuesta de limitar la velocidad en ciertas carreteras catalanas de 100 a 80 km/h es que, en lugar de tener vehículos con la quinta marcha circulando a 100, los tendremos a 80 circulando a cuarta. Problemas parecidos pueden darse en los centros urbanos, donde muchos ayuntamientos están reduciendo la velocidad máxima de 50 a 30 km/h. El cambio de marcha hará que el consumo de energía no disminuya tanto como los cálculos iniciales pudieran darnos a entender, y puede incluso aumentar en determinadas circunstancias.

Pero, puesto que pocos vehículos pueden ir a 110 km/h en cuarta, se supone que este factor no será relevante. Es ese el motivo por el que el Gobierno reduce solamente el límite de velocidad en las vías más rápidas. Ahora bien, esta medida solamente permitirá ahorrar combustible a los vehículos que antes podían circular a 120 km/h. Los que, por su construcción o por restricciones legales, no podían llegar a 110 km/h (camiones, autobuses, furgonetas) no podrán beneficiarse de esta medida. Así que reducir en un 15% el consumo de un turismo no conlleva reducir en la misma cantidad el consumo global. Tendríamos que dejar fuera de la ecuación a los vehículos pesados, que superan el 10% en kilómetros recorridos en España.

Un segundo problema, que muchos antes que yo ya han apuntado, es que, sencillamente, los vehículos capaces de circular a 120 km/h no siempre lo hacen. En vías lentas y urbanas, !seguro que no! Solamente lo podrán hacer cuando se encuentren en autovía o autopista, y eso suponiendo que no nos caiga encima uno de esos embotellamientos de tráfico descomunales (yo, ayer mismo). Según el Anuario Estadístico 2009 del Ministerio de Fomento, casi la mitad de los vehículos que circulan en autovías lo hacen a menos de 100 km/h; el 15% superan los límites de velocidad actuales de 120 km/h; y un 35% conduce entre 100 y 120 km/h. Si suponemos (a falta de otros datos) que la mitad de ese 35% conduce entre 110 y 120 km/h, serán esos conductores los que tendrán que pisar el acelerador algo menos.

En ese caso, un ahorro del 16% de combustible para el 17.5% de los conductores de vehículos ligeros, que son a su vez un 90% del total, nos daría un ahorro promedio del 2.5%, bastante lejos del 11-15% del inicialmente calculado. Esa cifra presupone que los vehículos pesados consumen la misma cantidad de litros/100km que los pesados, lo que hace que nuestra cifra pueda bailar arriba o abajo. Digamos que podríamos ahorrar en torno a un 2-3%

Resulta interesante resaltar que unas recientes matizaciones del Ministro de Industria, Miguel Sebastián, confirman mis datos. En el programa Herrera en la Onda, el Ministro matizó que el ahorro del 15% (16% según mis cálculos) solamente se produciría en el caso de que el conductor condujese a 110 km/h de modo constante. Sus nuevas cifras de ahorro global son del 3%. Muy similares a las que hemos obtenido aquí con cálculos sencillos.

Queda ahora el problema de determinar si un ahorro promedio del 3% es suficiente como para justificar el cambio en nuestros límites de velocidad de autovías y autopistas. Ahorro del que, me temo, tendremos que descontar las multas con los nuevos límites. Por si acaso, no corran, que tampoco hay tanta prisa.

(Con mi agradecimiento a Malaprensa por la idea y los datos; y a Irreductible por su velocidad).

6 Comentarios

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DarylDaryl

No creo que la proporción sea tan lineal ya que el incremento o disminución de la fuerza al variar la velocidad, estando siempre en la misma marcha, no es lineal al consumo de gasolina. Hay que tener en cuenta el par motor.
“Es interesante resaltar que el máximo aprovechamiento del combustible (Consumo específico), se consigue alrededor del régimen de par máximo y con el motor casi a la máxima carga, es decir dando el par máximo.” (wikipedia dixit).
En mi coche con un par alrededor de las 3000 rpm alcanzo más o menos 115-120 km/h Madrid-Alicante y los 110-115 Alicante-Madrid. El desnivel tambien cuenta,

JuanJuan

Una pregunta que me surge y que tu, como profesor, posiblemente me puedas resolver(de manera sencilla no hace falta que te explayes mucho).
En caso de utilizar todas las variables en un coche, motor y caja de cambios en particular, ademas de los factores ya tratados aquí,¿Se podría dar el caso de que un coche gastase mas a 110 que a 120? Lo digo porque como aficionado al mundo del motor, aunque con conocimientos limitados, creo que existen algunos casos sin irnos a grandes deportivos que esto podría suceder así, ¿tu que opinas?

Pablo Lopez del Rincon

Verdad que para pasar de 110 a 120 tienes que pisar un poco más el acelerador? Eso es porque necesitas más combustible, por tanto consumes más.

En las mismas condiciones de pendiente, viento, asfalto, marcha, etc, ir a 120 siempre es más costoso que a 110.

Obviamente si vas bajando por una cuesta puedes llegar a 120 consumiendo nada.

Saludos!

AnonymousAnonymous

Evidentemente, la reducción de la velocidad, conlleva la disminución de consumo (siempre hablando con la misma marcha engranada), lo que pasa es que según el par maximo, este consumo puede reducirse en ese prometido 15% o ser mucho menor.
De lo que no hay duda es de que si todos vamos mas despacio, gasto energetico del pais se reducirá, que al fin y al cabo es lo buscado.
Muchos no entienden justificado esta medida, pero en un plazo corto (antes de 5 años), tendremos que tomar medidas de este tipo mucho mas drásticas, porque el modelo energético global, es totalmente insostenible.

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