OPTIMIZACÍON DEL CONSUMO DE CARBURANTE

En España, en el sector del transporte se quema más del 60% de todo el petróleo consumido en nuestro país. De la totalidad de la energía consumida en dicho sector, el tráfico rodado consume cerca de un 80%.

El transporte profesional por carretera, tanto de pasajeros como de mercancías, es esencial para garantizar un adecuado desarrollo social y económico en nuestro país, asi como para el logro de una mayor cohesión del territorio.

En términos energéticos, el consumo asociado a este sector tiene una notable incidencia sobre el consumo de energía nacional, representando en torno al 15% del consumo de energía final en España.

Además, la práctica totalidad de la energía primaria consumida en el transporte por carretera proviene del petróleo, lo que agrava los problemas generados por la excesiva dependencia de los combustibles fósiles y por el aumento de las emisiones de CO2, que da lugar a los fenómenos del calentamiento global del planeta y del cambio climático.

En las flotas de transporte, el combustible tiene especial relevancia en su estructura de costes, y más aún con los actuales precios a los que se cotiza el crudo en el mercado.

Por tanto, para el adecuado desarrollo de su actividad económicas, se hace necesaria la realización de una gestión eficiente del combustible.

El vehículo automóvil consume un 15% de la energía total consumida en nuestro país.

El plan de Acción 2005-2007 de la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética de España, contempla la mejora de la eficiencia en la gestión de las flotas de transporte como una de las medidas encaminadas al logro de un transporte por carretera más eficiente en el uso de los recursos energéticos, favoreciendo la reducción de emisiones de CO2 de cara al cumplimiento de los compromisos internacionales por nuestro pís en esta materia.

Dada la importancia de estos datos, surge la necesidad de plantearse la utilización del vehículo de manera más eficiente y racional.

A lo largo de los últimos 20 años, el consumo de carburante de los vehículos nuevos ha ido dismminuyendo progresivamente por la implantación de nuevas tecnologías, pero esto no es fuciente.

La actitud del conductor y su estilo de conducción son también decisivos a la hora de reducir el consumo global de carburantes.

La evolución tecnológica ocurrida a lo largo de los últimos años ha modificado en gran medida el diseño de los vehículos y se han introducido importantes modificaciones en el motor y en los distintos sistemas destinadas a aumentar su rendimiento, reduciendo su consumo de carburante y sus emisiones.

Estas mejoras tecnológicas demandan al conductor un nuevo estilo de conducción acorde con ella, aprovechando todas las ventajas que ofrecen los motores modernos. A este nuevo estilo de conducción se le denomina "conducción eficiente".

El conductor, con su comportamiento, tiene una gran influencia sobre el consumo de carburante en el vehículo.

Deberá tener especial cuidado en:

• El arranque del vehículo.
• La utilización del acelerador.
• El uso de las marchas de forma adecuada.
• La anticipación frente a situaciones imprevistas del tráfico.

Procurará también mantener una velocidad constante y adecuada a cada situación, para que su consumo se mantenga dentro de los niveles que marca la conducción eficiente, optimizando de esta forma el gasto de carburante.

La conducción eficiente de vehículos industriales consiste en una serie de técnicas que, unidas a una adecuada actitud del conductor, dan lugar a un nuevo estilo de conducción que logra importantes ahorros de carburante y reducción de emisiones al medio ambiente, así como una mejora en la seguridad.

El MOTOR

Es importante que el caudal de combustible, es decir, el volumen que se introduce en cada instante, depende de cuánta potencia se demande del motor. Con el motor ya caliente, la potencia a su vez ya depende, en cada momento, de dos cosas: la posición del pedal del acelerador y el régimen de revoluciones del motor.

Estas son las condiciones impuestas por el conductor, que ajusta la posición del pedal del acelerador y selecciona la marcha de la caja de cambios según sus intenciones. De su estilo de utilización del vehículo depende, pues, el "consumo real" en litros de combustible por cada 100 km.

Así, para entregar una cierta potencia y rodar en una determinada velocidad, existen dos o tres posibles combinaciones de caja de cambios y posición de pedal.

Por ejemplo, la elección de una marcha más larga hace que para la misma velocidad, el motor funcione a menos revoluciones y consuma menos.

El motor de combustión interna de una automóvil, sea de gasolina o de gasóleo (diésel), consume carburante enviado desde el depósito por una bomba.

En los motores modernos, la regulación del caudal lo hace el control electrónico, tomando como dato la posición del pedal del acelerador y otros datos de funcionamiento como revoluciones, temperatura del agua, etc.

Si con una marcha engranada no se pisa el pedal del acelerador, y el vehículo circula a una velocidad superior a unos 20km/h, el consumo de carburante es nulo.

También es evidente que a menor potencia demandada, normalmente menor consumo de carburante en litros/100km. Se demanda menos potencia del vehículo cuando se utiliza menos aceleración (menos "reprise"), se está en pendiente descendente, o en carretera cuando se circula a menor velocidad.

Nota: A partir de las 1000 o 1500 rpm., para una  potencia dada, el consumo en litros/100 km aumenta al aumentar las revoluciones.

Cuando el motor está en ralentí (vehículo a muy baja velocidad o parado), consume poco carburante, sólo el 

neceario para generar la potencia imprescindible para hacer girar el motor a bajas revoluciones venciendo sus propios rozamientos internos. Sin embargo, como el vehículo no se mueve pero si consume combustible, el consumo medio en litros/100 km. aumenta.

Por ello, esto períodos de ralenti con el vehículo parado son una iportante causa de que este consumo medio en un uso urbano, se eleve tanto respecto a un uso en carretera.

Para poder entender la importancia de la buena conservación del vehículo y del adecuado mantenimiento y seguimiento de las revisiones periódicas antes mencionadas, resulta imprescindible conocer las pérdidas de energía que se suceden en el motor y en la cadena cinemática, tales como:

• Sistema de refrigeración: Aproximadamente el 15% de la energía extraída del combustible se pierde en forma de calor disipado a través del sistema de refrigeración.
• Gases de escape: Los gases que salen por el escape lo hacen a temperaturas elevadas(400-500 ºC), llevándose consigo casi un 30% de la energía del carburante.
• Pérdidas de energía de origen mecánico: Son las debidas a los rozamientos internos de las diversas piezas del motor y las debidas a gasto de potencia para los servicios auxiliares de las bombas de inyección de aceite, y de agua y para el alternador. Rondan el 15% de la energía del carburante.La energía perdida a través de los rozamientos mecánicos, se disipa finalmente a través del radiador de aceite o del mismo radiador de refrigerante del motor.

Por tanto, queda aproximadamente un 40% de la energía inicial, la cual es proporcionada por el motor en forma de potencia para accionar la transmisión. Como en ésta se pierde aproximadamente otro 10% de la energía disponible inicialmente, a la rueda llega sólo en torno al 30% de la energía del carburante, cuando un vehículo avanza por una carretera a velocidad constante.

Si además, hay que añadir las pérdidas debidas a las fuerzas resistentes al avance ante nombradas, resulta que del 100% de la energía contenida en un combustible, realmente solo se aprovecha el 15% de esta.

También es de gran importancia el conocimiento por parte del conductor de los intervalos de revoluciones a los cuales el vehículo a conducir presenta el par máximo y la potencia máxima, así como de las curvas características propias del motor. En caso de no disponerse de los mismo, deben solicitarse al fabricante.

EL CARBURANTE

El carburante se introduce al motor, y en su interior realiza una reacción química de combustión. En los motores modernos, esta combustión es prácticamente completa, y se genera CO2 y vapor de agua que sale por el el tubo de escape. Pequeñas contidades de otros productos forman las emisiones contaminantes.

El catalizador del tubo de escapa tiene como objeto hacer que estas cantidades sean aún menores antes de llegar los gases a al atmósfera.

Sin embargo, son cantidades suficientes para causar importantes problemas de contaminación.

Cada volumen de carburante consumido genera una cierta cantidad de energía en el motor (conocido como poder calorífico de carburante), pero las leyes de la física hacen que sólo un escaso porcentaje de esta energía llegue en forma de trabajo o potencia al eje de las ruedas para propulsar al vehículo.

El gasóleo tiene cerca de un 13% más de poder calorífico que la gasolina, siendo esta una de las causas del menor consumo de los motores diésel (para la misma energía producida necesitan menos carburante).

TRATAMIENTO DE LOS GASES DE ESCAPE, ADBLUE

Actualmente existen dos sistemas para que los gases emitidos a la atmósfera reduzcan sus cantidades de óxidos de nitrógeno (NOX) que se forman, debido las altas temperaturas de la combustión, por la asociación de moléculas de nitrógeno y oxígeno provenientes del aire y que son las responsables de que se formen las lluvias ácidas, el smog y ozono a baja altitud y que causa problemas respiratorios. Estos son:

• EGR (sistema de recirculación de gases del escape)
• SCR (sistema de reducción catalítica selectiva)

El denominado EGR no emplea ADBLUE. Es el sistema más utilizado en los motores pequeños; en turismos. Recicla una y otra vez los gases del escape, forzándolos a completar así su combustión, hasta rebajar lo suficientemente su contenido en sustancias contaminantes. Se emplea un catalizador y un filtro de partículas y se produce un incremento del gasto de combustible de entre un 1 y un 1,5%.

Además hace falta que el proceso se desarrolle a muy altas temperaturas para obtener resultados realmente buenos, lo cual significa que en recorridos urbanos no es eficaz.

También será necesario un mantenimiento que consiste en la revisión del filtro de partículas y su eventual cambio.

La mayoría de los grandes fabricantes de vehículo industriales pesados han optado por el sistema SCR.

Para la eliminación de los óxidos de nitrógeno este sistema pulveriza amoniaco sobre los gases de escape, decomponiéndolos y transformándolos  en nitrógeno, N2, y vapor de agua.

Aunque el el elemento que realmente interviene en las reacciones químicas del sistema SRC es el amoniaco (NH3) como se trata de una sustancia problemática e incluso peligrosa, el amoniaco necesario para que se produzcan las reacciones químicas de reducción de los óxidos de nitrógeno presentes en los gases de escape se consigue dando un rodeo, es decir recurriendo a la urea.

La urea es una sustancia relativamente inocua y que no está catalogada como mercancía peligrosa. No es de procedencia animal sino que es un producto fabricado industrialmente.

ADBLUE es la denominación genérica que se aplica a una disolución acuosa de urea que satisface las especificaciones establecidas en la norma DIN 70 070. La denominación ADBLUE es libremente aplicable sola y exclusivamente a disoluciones acuosas de urea que cumplan los estándares de calidad  establecidos en la referida norma.

El ADBLUE que se comercializa para vehículos pesados generalmente consiste en una disolución acuosa de un 32.5% de agua y un 67.5% de agua desmineralizada.

Es un producto inofensivo para el hombre, los animales o el medio ambiente, pero debe evitarse el contacto directo con determinados productos químicos como nitratos o nítritos, en general ácidos fuertes, como el acido nítrico o el perclórico. Esto es debido a que se podrían llegar a forma mezclas explosivas.

El ADBLUE es todavía algo desconocido en España, incluso entre los propios profesionales del sector del transporte. Sin embargo, ADBLUE es algo que, de modo obligado, ya tienen que repostar periódicamente todos los vehículos pesados (camiones y autobuses) de nueva fabricación además del consabido gasóleo.

El ADBLUE y el gasóleo no van mezclados en ningún caso; van en depósitos separados. El motor funciona exclusivamente con gasóleo, como siempre, y expulsa a la atmósfera los consiguientes gases de escape.

El ADBLUE se inyecta sobre esos gases de escape y es su presencia la que consigue reducir drásticamente la cantidad de óxido de nitrógeno hasta los limites tolerados por la normativa Euro IV y Euro V, ésta ultima en vigor desde octubre de 2009 y siendo más restrictiva que la Euro IV.

Debido a su fuerte tendencia a la hidrólisis (facilidad en absorber agua descomponiéndose entonces parcialmente en amoniaco y aumentando considerablemente la presión en el recinto que lo contiene) debe conservarse siempre a temperaturas inferiores a los 30 grados centígrados.

Igualmente, tampoco debe soportar temperaturas inferiores a 11 grados ya que de lo contrario llegaría a cristalizarse. En el hipotético caso de que esto sucediera, el producto no se daña, es decir, que una vez descongelado se podría utilizar normalmente.

En general la vida útil de almacenamiento del ADBLUE es de solo 12 meses, transcurridos los cuales sería preceptivo verificar si conserva sus propiedades.

Es conveniente, por otra parte, mantener el ADBLUE siempre en recipientes bien cerrados evitando su contacto con el aire y cualquier otro agente contaminante, vigilando mucho su fecha de caducidad.

Si bien el consumo de ADBLUE es relativamente bajo, 4 litros de ADBLUE por cada 100 litros de gasóleo, no cabe duda que no deja de ser un gasto añadido a la explotación del vehículo.

No obstante, hay que tener en cuenta todos los factores:

Utilizar la tecnologia SCR y por consiguiente ADBLUE supone una reducción del consumo de combustible del vehículo de entre un 4% y un 6%.

El coste de ADBLUE varía dependiendo de dónde y como se compre. ADBLUE no está sujeto a los mismos impuestos que el diésel (aunque se aplica el IVA) y suele costar alrededor de la mitad de éste. En la mayoría de las condiciones de conducción, el coste de ADBLUE se compensará completamente por el ahorro de consumo de combustible diesel.

Existen subvenciones y ayudas para la compra de vehículos con tecnologias específicas de reducción de emisiones contaminantes en las distintas administraciones europeas. En Alemania por ejemplo, utilizar tecnologia Euro IV o Euro V conlleva una reducción en las tarifas de peaje de 2 céntimos/km.

Si sumamos todos estos aspectos, se puede comprobar que la utilización de estos sistemas realmente no influye de manera significativa en los costes de explotación de los vehículos. Incluso podría llegar a reducirlos.

Se estima que la entrada en vigor de la nueva normativa Euro V en octubre de 2009 obligará a elevar el consumo de este producto en cifras en torno a los 5 litros por cada 100 litros de gasóleo.

Así pues, lo vehículos industriales de nueva fabricación que lleven instalados sistemas SCR, tienen que repostar dos productos distintos; gasóleo en un depósito siempre y ADBLUE de vez en cuando en el otro, dependiendo de la capacidad del depósito de éste. Ambos depósitos suelen estar separados, incluso colocados en costados opuestos.

No obstante, lo peor no es tener que repostar dos productos distintos, con dos mangueras diferentes sino que en la mayoría de las gasolineras no disponen de surtidor con el producto, lo cual obliga al transportista a prever con mucha antelación el repostaje o llevar garrafas con el producto.

Lo que nunca deberá hacerse es circular con el depósito de ADBLUE vacío ya que si al vehículo dotado de la tecnología SCR se le hace funcionar sin ese producto, su catalizador se degradaría de manera irreversible, colapsándose y taponándose, con lo que parte de los gases retornarían al motor a través de las propias válvulas de escape (combustión inversa) y aumentaría el consumo, incrementándose también las emisiones contaminantes a la atmósfera hasta valores similares a los que consentía la antigua norma Euro I. Por toda Europa circulan más de 50.000 vehículos con el sistema SCR.

LA TRANSMISIÓN

La transmisión de la energía producida en el motor hasta la rueda, que es la que propulsa el vehículo, se hace a través de la caja de cambios y el diferencial.

La caja de cambios transmite la potencia del motor hacia el diferencial y de éste a la rueda.

Estos dos elementos se componen de engranajes bañados en aceite y por tanto consumen por rozamiento una pequeña parte de la energía que transmiten.

El embrague tiene como objeto desconectar el motor de la caja de cambios, y por consiguiente, de la rueda.

En la posición de "punto muerto" la caja de cambios no transmite la potencia del motor a la rueda.

La caja de cambios permite al conductor decidir algo muy importante: qué revoluciones tiene el motor para la velocidad que el vehículo lleva en el instante.

La caja de cambios trabaja de forma que transmite la potencia desde el motor hacia el diferencial y las ruedas, pero cambia el número de revoluciones entre la entrada  (motor) y la salida ( eje de la rueda).

La caja de cambios por tanto, permite que un motor pueda transmitir la máxima potencia a las ruedas a diferentes velocidades y con ello obtener fuertes aceleraciones utilizando marchas cortas.

Permite también que el vehículo pueda circular a bajas revoluciones de motor, con el consiguiente menor consumo, cuando no se demanda alta potencia.

LAS RESISTENCIAS AL AVANCE DEL VEHÍCULO

La potencia suministrada a la rueda del vehículo es, en cada instante, la necesaria para vencer sus resistencias al avance. La potencia resulta de multiplicar la fuerza total  de resistencia por la velocidad del vehículo. La fuerza total de resistencia al avance del vehículo es la suma de cuatro resistencias: de rodadura, por pendiente, por aceleración y aerodinámica.

1.-Resistencia de rodadura: es debida a la deformación del neumático. En vehículos pesados puede llegar a suponer hasta un 40% de la fuerza total resistente cuando estos circulan a baja velocidad y cargados.

Depende del peso del vehículo, del tipo de pavimento y, sobre todo, de su presión de inflado. Una reducción de la presión de 2 bares en un neumático de un vehículo industrial, supone un aumento de combustible  de en torno al 2%.

2.-Resistencia por pendiente: depende del peso del vehículo y de la inclinación de la pendiente. Es positiva si la pendiente es ascendente, pero si la pendiente es descendente esta fuerza se hace negativa y es realmente impulsora en lugar de resistente

3.-Resistencia por aceleración: depende del peso del vehículo y de la aceleración a la que se le somete. Para vencerla se ha de vencer una fuerza proporcional a la masa del vehículo por la aceleración a la que se le somete. Cuanto mayor sea la masa o la aceleración que se pretende, mayor tendrá que ser la fuerza de tracción en la rueda. Cuando el vehículo está decelerando esta fuerza se hace negativa y se convierte en impulsora en lugar de resistente.

4.-Resistencia aerodinámica: depende de las dimensiones del vehículo, de su forma, de la temperatura y presión del aire y de la velocidad del vehículo respecto del aire que le rodea, elevada al cuadrado.

Si se duplica la velocidad se multiplica por 8 la potencia necesaria para vencer la resistencia aerodinámica.

Existen en el mercado componentes que ayudan a modificar la aerodinámica del vehículo, proporcionando formas suaves y quitando las zonas angulosas.

Los spoilers y deflectores en techo de cabina reducen el consumo en cifras de entre 6% y el 10% a velocidades de 90 km/h.

Los deflectores de cabina se deberán colocar de forma que la parte superior de éste se enrase con la parte superior de la carga.

Las tres primeras resistencias dependen del peso del vehículo, mientras que la resistencia aerodinámica depende de la velocidad al cuadrado. De esta forma:

• A bajas velocidades, la principal causa de fuerza resistente y, en definitiva, de consumo es el peso del vehículo.
• A altas velocidades (a partir de 60 km/h), la fuerza más importante en valor es la resistencia aerodinámica.

GESTIÓN DE RUTAS Y FLOTAS DE TRANSPORTE

GESTION DE FLOTAS

Si hablamos del transporte profesional deberemos comenzar explicando lo que se conoce como "flota de transporte", conjunto de vehículos destinados a transportar mercancías o personas y que dependen económicamente de la misma empresa.

La gestión de la flota de transporte en general, y del carburante en particular, varía según el tipo de flota. No será lo mismo el planteamiento de un flota de autobuses para el transporte de viajeros que el de una flota de camiones, utilizada para el transporte de mercancías.

En el primer caso el confort de los pasajeros es muy importante a la hora de valorar la calidad del servicio y en el segundo, ésta recae en gran parte en el cumplimiento de los plazos de las entregas y en su coste.

Se entiende por gestión del combustible el diseño y la puesta en práctica de un sistema de control, supervisión y, muy especialmente, de seguimiento del consumo de carburante global e individualizado de los vehículos de una flota de transporte.

La gestión del combustible permite aprovechar de la manera más rentable cada litro de combustible adquirido, contribuyendo con ello no sólo a la economía de la empresa, sino también al ahorro energético y a la mejora de la conservación del medio ambiente.

Una adecuada gestión del combustible está, además, ligada a:

• Una adecuada planificación de rutas y de vehículos.
• La utilización de las técnicas de conducción eficiente.
• Un correcto mantenimiento de los vehículos.
• La calidad del servicio prestado al cliente.

La base para el establecimiento de un adecuado sistema de gestión de combustible en las flotas de vehículos industriales es el preciso conocimiento de los consumos de carburante de cada uno de sus vehículos.

Este conocimiento resulta indispensable de cara a la implementación de sistemas avanzados de control de combustible, que incorporen criterios de discriminación de consumos en función del tipo de trayecto, del tipo de porte a realizar, etc.

El punto de partida será pues el establecimiento de un sistema de control del consumo de carburante para cada uno de los vehículos que componen la flota.

Para realizar este control, se anotarán en cada uno de los repostajes los litros de combustible repostados hasta el llenado del tanque y los kilómetros indicados en el tacógrafo o en el cuadro de instrumentos del vehículo. De esta manera, se obtendrán los datos necesarios para calcular el consumo del vehículo en el periodo transcurrido desde el anterior repostaje.

Las empresas que hacen uso del GPS consiguen aumentar la productividad del personal en movilidad además de obtener importantes ahorros en carburante.

El beneficio más citado por casi el 50% de las empresas que utilizan actualmente el GPS es una importante reducción del consumo de carburante, lo que tiene su reflejo en una reducción de las distancias de los desplazamientos de unos 350 kilómetros semanales de media.

Las empresas que han desplegado tecnologías GPS se ahorran aproximandamente 54 minutos al día, loque se traduce en un ahorro anual en mano de obra.

Además de ahorro, también hay implicaciones de localización a las que se les atribuyen mejoras en la organización de rutas, permitiendo a la empresa saber exactamente dónde están sus empleados en cada momento, y examinar distintas posibilidades antes de implementar una ruta. las empresas encuestadas emplearon menos tiempo en enfrentarse al tráfico o hallar rutas, incrementando el tiempo dedicado a nuevos o antiguos clientes.

GESTIÓN DE RUTAS

La optimización de las hojas de ruta que conlleva los sistemas de navegación ha permitido a las empresas de transportes reducir gastos en logística.

La utilización de sistemas de cálculo ha aportado grandes beneficios a las empresas que trabajan en el ámbito de la logística, en particular en lo que respecta a la planificación y organización de las rondas de reparto. El fin es reducir el número de veces que se detiene el vehículo y su motor, situaciones que acarrean un fuerte consumo de carburante calculando sus itinerarios evitando los giros a la izquierda: bien sabido que este cambio de dirección suele implicar una detención del vehículo a fin de dejar pasar los vehículos que circulan en sentido contrario.

Hoy día, el itinerario de todos y cada uno de los vehículos de la flota se calcula en función de su contenido y su consumo de combustible. Tanto el tiempo utilizado en el recorrido como en la descarga o la tasa de relleno son datos que se tienen en cuenta para mejorar el coste de la roda de reparto y evitar desplazamientos sin mercancía. Un acumulador de datos, comparable a una caja negra, va registrando la velocidad en función de la configuración de la carretera. Si el responsable lo cree oportuno, podrá pedir a los conductores que adquieran hábitos de conducción más económicos.