Tire Tech

Resistencia a rodar (1.ª Parte): Entendiendo CAFE

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Los fabricantes de vehículos en Estados Unidos, requieren mantener un promedio de consumo de combustible, para la flota de vehículos nuevos que venden cada año. El mandato del gobierno para el CAFE (Corporate Average Fuel Economy) en el año 2009, fue de 27.5 millas por galón (MPG) para autos y 23.1 millas por galón (MPG) para camiones ligeros (incluyendo furgonetas, minivans, mayoría de picops y utilitarios deportivos SUV). Sin embargo, debido a que es un promedio, para vender autos o camiones más grandes (que consumen más gasolina), los fabricantes de vehículos deben vender también autos y camiones más pequeños (con un consumo de gasolina más eficiente). Los fabricantes pueden ser multados si su flota anual consume mucho combustible.

La resistencia a rodar afecta el consumo de combustible. La mayoría de fabricantes de vehículos, exigen a los proveedores de neumáticos, fabricar neumáticos originales (O.E., por sus siglas en inglés) con poca resistencia a rodar, para utilizarlos en sus vehículos nuevos y ayudar al promedio CAFE mandado por el gobierno. Para poder cumplir con esta demanda, los neumáticos son diseñados con la prioridad de reducir peso y resistencia a rodar, a la vez son moldeados con flancos o paredes más delgadas. Además, utilizan una banda de rodadura no muy profunda y materiales de construcción e ingredientes de la mezcla de caucho, de baja resistencia a rodar.

Para entender las pruebas CAFE y el papel desempeñado por los neumáticos, es importante reconocer que todas las pruebas son realizadas en laboratorios y no en autopistas o carreteras. Muchos de los factores que afectan el consumo de gasolina en la práctica, se reducen a constantes incorporadas en fórmulas específicas.

El consumo de combustible de un vehículo es el resultado directo, de su resistencia a moverse. Esto incluye superar la inercia (Ley de Newton), fricción, grados de carreteras, resistencia del neumático a rodar y el viento. Para ofrecer el mismo nivel de rendimiento, vehículos más pesados requieren más poder (más gasolina), que vehículos más ligeros. Vehículos con tracción en las cuatro ruedas o tracción total, requieren más poder que los de tracción en dos ruedas, y vehículos cuadrados utilizan más poder que vehículos aerodinámicos.

Pero, ¿cuánta influencia tienen estos elementos y cuándo se sienten?. Cuando se elimina la gasolina convertida en calor por el motor, el porcentaje de influencia relativo, que estos factores representan, durante un manejo interrumpido (parar/acelerar) en la ciudad, son muy diferentes a los encontrados al manejar en autopistas (más fluido).

En el manejo en la ciudad, se estima que superar la inercia es responsable del 35% de la resistencia del vehículo. La fricción del tren de potencia es aproximadamente 45%, la resistencia por el viento por el viento 5%, y la resistencia a rodar del neumático, aproximadamente 15%.

Superar la inercia no juega un papel tan importante, al conducir a la velocidad más constante encontrada en los autopistas. Para estas condiciones, se estima que la fricción del tren de potencia es 15% aproximadamente, viento 60% y la resistencia a la rodadura del neumático 25%.

Exploremos ahora, un escenario en donde un neumático de repuesto, perteneciente a la categoría Alto Rendimiento, aumente la resistencia a la rodadura en 20%, en comparación con uno de menor resistencia encontrado en los estándares radiales de Equipo Original (O.E., por sus siglas en inglés) para vehículos de pasajeros. Para calcular el cambio potencial en millas por galón resultado del uso de los neumáticos de Alto Rendimiento, multiplicaremos el porcentaja ciudad y 30 MPG en el autopista, al instalar neumáticos con 20% más resistencia a la rodadura, las millas recorridas por galón bajarán un 3% (24.25 MPG en la ciudad) y 5% (28.5 MPG en el autopista). Mientras que este resultado puede ser medido, probablemente no será mayor influencia en el mundo real de un consumo de combustible; que el estar atorado en el tráfico al dirigirse hacia el trabajo en la mañana, un par de días a la semana, o tener que detenerse en cada luz roja del semáforo.

Adicionalmente, la forma más simple de disminuir la resistencia a la rodadura, es mantener el neumático inflado correctamente. Un vehículo que deba tener una presión de aire de 35 psi (de acuerdo a lo establecido por el fabricante del vehículo), podrá tener un aumento en la resistencia a la rodadura de aproximadamente 12.5%, si el neumático solo tiene un presión de 28 psi. Por consiguiente, mantener la presión de aire a los niveles recomendados por los fabricantes para cargas livianas o pesadas, puede ser tan importante como utilizar los neumáticos.

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