Cualquier conductor que consulte el ordenador de viaje de su vehículo de combustión habrá notado una discrepancia importante entre las cifras de consumo obtenidas en autopista o autovía y las registradas en recorridos urbanos. Un automóvil que en carretera se conforma con 5 o 6 litros cada 100 km puede ver cómo esa cifra escala fácilmente hasta los 8 o 9 litros al adentrarse en el tráfico de una gran ciudad, o incluso superar ampliamente esa cifra si el tráfico está muy congestionado.
A menudo se culpa de este incremento únicamente a los atascos, pero la realidad es más compleja. El elevado consumo en ciudad es el resultado de una combinación de leyes físicas, ineficiencias termodinámicas y el modo en que gestionamos la energía cinética del vehículo. Mientras que en vías rápidas el mayor reto es vencer la resistencia aerodinámica, en la ciudad el enemigo principal es la masa del propio vehículo y su estado de reposo.
Detener y reanudar la marcha
Desde un punto de vista físico, poner en movimiento un vehículo de 1.500 kilogramos desde parado requiere una cantidad significativa de energía. Esta energía, conocida como energía cinética, depende de la masa del vehículo y crece rápidamente con la velocidad. Cada vez que aceleramos hasta 50 km/h estamos invirtiendo una cantidad considerable de energía que, en conducción urbana, se pierde repetidamente al frenar en semáforos, cruces o retenciones.
El gran problema en ciudad no es solo la aceleración, sino lo que sucede después. En un vehículo de combustión convencional, cada vez que pisamos el pedal del freno para detenernos ante un semáforo rojo, estamos desperdiciando la mayor parte de esa energía cinética acumulada, convirtiéndola en calor inútil mediante la fricción de los discos y pastillas (antes de frenar también hay pérdidas por resistencia aerodinámica y resistencia a la rodadura).
Es aquí donde está la mayor ventaja de los vehículos híbridos y eléctricos: su capacidad para recuperar esa energía mediante la frenada regenerativa. En un coche térmico, sin embargo, cada frenada es una pérdida de energía que ya hemos pagado en el surtidor de la gasolinera. Además, durante los periodos de detención, el motor sigue funcionando al ralentí (salvo en los coches con sistema Stop&Start). Aunque el consumo instantáneo sea bajo (entre 0,5 y 1 litro por hora), al no recorrer distancia alguna, el consumo relativo por cada 100 kilómetros tiende a infinito durante esos segundos o minutos de espera.
Gestión térmica y motor frío
Otro factor determinante que suele pasar desapercibido es la eficiencia térmica del propulsor. Los motores de combustión interna están diseñados para operar de forma óptima a una temperatura de servicio estable. En este punto, las tolerancias entre las piezas metálicas son perfectas, los lubricantes tienen la viscosidad adecuada y la mezcla de aire y combustible puede ser más pobre y eficiente.
Sin embargo, una gran parte de los trayectos urbanos son cortos (menos de 10-15 minutos). Esto significa que el motor funciona durante una proporción significativa del tiempo en fase de calentamiento. Durante este periodo, la gestión electrónica del vehículo ordena una inyección de combustible extra para compensar la falta de calor y asegurar que el motor no se cale, además de intentar calentar el catalizador lo más rápido posible para cumplir con las normativas de emisiones.
En ciudad, también operamos frecuentemente en marchas cortas (primera, segunda y tercera). En estas relaciones de cambio, el motor realiza muchas revoluciones para recorrer muy poca distancia. A 50 km/h en segunda velocidad, los motores suelen funcionar a un régimen mayor que a 90 km/h en sexta, lo que explica por qué, incluso sin aceleraciones bruscas, el consumo específico es mucho mayor.