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Economía de combustible en los automóviles

Consumo de combustible de vehículos ligeros nuevos por tipo de vehículo, según fabricantes de vehículos en Estados Unidos, en millas por galón (1975 - 2019). Monitor de consumo ...

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Consumo de combustible de vehículos ligeros nuevos por tipo de vehículo, según fabricantes de vehículos en Estados Unidos, en millas por galón (1975 - 2019).
Monitor de consumo de combustible de un Honda Airwave 2006. El consumo de combustible mostrado es de 18,1 km/L (5,5 L/100 km; 43 mpg - EE. UU. ) .    
Un Briggs and Stratton Flyer de 1916. Originalmente un experimento para crear un automóvil de bajo consumo de combustible en los Estados Unidos, el vehículo pesaba solo 61,2 kg (135 lb ) y era una adaptación de un pequeño motor de gasolina diseñado originalmente para impulsar una bicicleta. [ 1 ]  

El consumo de combustible (también llamado eficiencia de combustible o kilometraje ) de un automóvil se relaciona con la distancia recorrida por el vehículo y la cantidad de combustible consumido. Puede expresarse en términos del volumen de combustible necesario para recorrer una distancia determinada, como en litros por cada 100 kilómetros (L/100  km), o a su inversa, la distancia recorrida por unidad de volumen de combustible consumido, como en kilómetros por litro (km/L) o millas por galón (mpg). Dado que el consumo de combustible de los vehículos es un factor importante en la contaminación del aire , la importación de combustible para motores puede representar una parte considerable del comercio exterior de un país y los consumidores suelen subestimar la eficiencia del combustible, muchos países imponen requisitos de eficiencia de combustible.

Se utilizan diferentes métodos para aproximar el rendimiento real del vehículo. La energía del combustible es necesaria para superar diversas pérdidas (como la resistencia del viento o la fricción de los neumáticos ) que se producen durante la propulsión y para alimentar sistemas como el encendido o el aire acondicionado. Se pueden emplear diversas estrategias para reducir las pérdidas en cada una de las conversiones entre la energía química del combustible y la energía cinética del vehículo. El comportamiento del conductor puede afectar al consumo de combustible; maniobras como la aceleración repentina y el frenado brusco suponen un derroche de energía.

Los coches eléctricos consumen kilovatios-hora de electricidad por cada 100 kilómetros (kWh/100km); en EE. UU., se ha creado una medida de equivalencia, como millas por galón de gasolina equivalente (galón estadounidense), para intentar compararlos.

Cantidades y unidades de medida

Conversión de millas por galón (mpg) a litros por cada 100 km (l/100 km): azul - galón estadounidense ; rojo - galón británico (imperial)

La eficiencia de combustible de los vehículos de motor se puede expresar de múltiples maneras:

  • El consumo de combustible es el combustible utilizado por unidad de distancia; por ejemplo, litros por cada 100 kilómetros (L/100  km) . Cuanto menor sea el valor, más económico será un vehículo; esta es la medida que se utiliza generalmente en Europa (excepto en el Reino Unido, Dinamarca y los Países Bajos, véase más abajo), África , Nueva Zelanda , Australia , Canadá , Uruguay , Paraguay , Guatemala , Colombia , China y Madagascar , y en los antiguos estados de la CEI .
  • El consumo de combustible se define como la distancia recorrida por unidad de volumen de combustible consumido; por ejemplo, kilómetros por litro (km/l) o millas por galón (MPG) . Cuanto mayor sea el valor, más económico será el vehículo (mayor será la distancia que puede recorrer con un determinado volumen de combustible). Esta medida es popular en Estados Unidos y el Reino Unido (mpg), pero en Europa, India, Japón y Corea del Sur se utiliza la unidad métrica km/l .

La fórmula para convertir de L/100  km a millas por galón estadounidense (3,7854 L) es235.215incógnita{\displaystyle \textstyle {\frac {235.215}{x}}}, dóndeincógnita{\displaystyle x}es el valor de L/100  km. Para millas por galón imperial (4,5461 L) la fórmula es282.481incógnita{\displaystyle \textstyle {\frac {282.481}{x}}}.

Actualmente, Europa utiliza el estándar WLTP para comparar el consumo de combustible de todos los vehículos nuevos.

El consumo de combustible se puede expresar de dos maneras:

Unidades de combustible por distancia fija
Generalmente expresado en litros por 100 kilómetros (L/100  km), utilizado en la mayoría de los países europeos, Canadá, China, Sudáfrica, Australia y Nueva Zelanda. La ley irlandesa permite el uso de millas por galón imperial , junto con litros por 100 kilómetros. [ 2 ] Los litros por 100 kilómetros pueden usarse junto con millas por galón imperial en el Reino Unido. La etiqueta de la ventana en los autos nuevos de EE. UU. muestra el consumo de combustible del vehículo en galones estadounidenses por 100 millas, además del número tradicional de mpg. [ 3 ] Un número más bajo significa más eficiente, mientras que un número más alto significa menos eficiente.
Unidades de distancia por unidad de combustible fija
Las millas por galón (mpg) se utilizan comúnmente en Estados Unidos, Reino Unido y Canadá (junto con L/100  km). Los kilómetros por litro (km/l) se utilizan con mayor frecuencia en otras partes de América, Asia, África y Oceanía. En el Levante  se utiliza km/20 L, conocido como kilómetros por tanaka , un recipiente metálico con un volumen de veinte litros. Al usar mpg, es necesario especificar el tipo de galón: el galón imperial equivale a 4,54609 litros y el galón estadounidense a 3,785 litros. Cuando se utiliza una medida expresada como distancia por unidad de combustible, un número mayor indica mayor eficiencia, mientras que un número menor indica menor eficiencia.

Conversiones de unidades:

Estadística

La proporción de camiones en la producción de vehículos en EE. UU. se ha triplicado desde 1975. Si bien la eficiencia del combustible ha aumentado en cada categoría, la tendencia general hacia tipos de vehículos menos eficientes ha contrarrestado algunos de los beneficios de una mayor economía de combustible y la reducción de las emisiones de dióxido de carbono. [ 4 ] Sin el cambio hacia los SUV, el consumo de energía por unidad de distancia podría haber disminuido un 30 % más de lo que lo hizo entre 2010 y 2022. [ 5 ]

Si bien la eficiencia térmica (conversión de energía mecánica en energía química del combustible) de los motores de gasolina ha aumentado desde el inicio de la era automotriz , este no es el único factor que influye en el consumo de combustible. El diseño del automóvil en su conjunto, así como los patrones de uso, afectan el consumo de combustible. El consumo de combustible publicado puede variar según la jurisdicción debido a las diferencias en los protocolos de prueba.

Uno de los primeros estudios para determinar la economía de combustible en los Estados Unidos fue el Mobil Economy Run , un evento que tuvo lugar todos los años desde 1936 hasta 1968 (excepto durante la Segunda Guerra Mundial ). Fue diseñado para proporcionar cifras reales y eficientes de eficiencia de combustible durante una prueba de costa a costa en carreteras reales y con condiciones normales de tráfico y clima. La Mobil Oil Corporation lo patrocinó y el United States Auto Club (USAC) sancionó y operó la carrera. En estudios más recientes, la economía de combustible promedio para automóviles de pasajeros nuevos en los Estados Unidos mejoró de 17 millas por galón estadounidense (13,8 L/100 km) en 1978 a 22 millas por galón estadounidense (10,7 L/100 km) en 1982. [ 6 ] La economía de combustible promedio [ a ] ​​para automóviles, camionetas ligeras y SUV nuevos del año modelo 2020 en los Estados Unidos fue de 25,4 mpg - US (9,3 L/100 km) . [ 7 ] Los automóviles del año modelo 2019 (excluyendo los vehículos eléctricos) clasificados como "de tamaño mediano" por la EPA de EE. UU. tenían un consumo de 12 a 56 mpg - EE. UU. (19,6 a 4,2 L/100 km; 14 a 67 mpg - imp ) . [ 8 ] Sin embargo, debido a las preocupaciones ambientales causadas por las emisiones de CO 2 , se están introduciendo nuevas regulaciones de la UE para reducir las emisiones promedio de los automóviles vendidos a partir de 2012 a 130 g/km de CO 2 , equivalente a 4,5 L/100 km (52 ​​mpg - EE. UU .; 63 mpg - imp ) para un automóvil diésel y 5 L/100 km (47 mpg - EE. UU .; 56 mpg - imp ) para un automóvil de gasolina. [ 9 ]                   

El consumo promedio de la flota no se ve afectado inmediatamente por la economía de combustible de los vehículos nuevos : por ejemplo, el promedio de la flota de automóviles de Australia en 2004 fue de 11,5 L/100 km (20,5 mpg - EE. UU . ) [ 10 ] en comparación con el consumo promedio de automóviles nuevos en el mismo año de 9,3 L/100 km (25,3 mpg - EE. UU. ) [ 11 ] .      

Estudios sobre velocidad y consumo de combustible

Estadísticas de consumo de combustible de 1997 para varios modelos estadounidenses.

En 2010 se estudió el consumo de combustible a velocidades constantes con vehículos seleccionados. El estudio más reciente indica una mayor eficiencia de combustible a velocidades más altas que los estudios anteriores; por ejemplo, algunos vehículos logran un mejor consumo de combustible a 100 km/h (62 mph) que a 70 km/h (43 mph) [ 12 ] , aunque no su mejor consumo, como el Oldsmobile Cutlass Ciera de 1994 con el motor LN2 de 2.2 L, que tiene su mejor consumo a 90 km/h (56 mph) ( 8.1 L/100 km (29 mpg - EE. UU. ) ), y obtiene un mejor consumo a 105 km/h (65 mph) que a 72 km/h (45 mph) ( 9.4 L/100 km (25 mpg - EE. UU .) frente a 22 mpg - EE. UU. (11 L/100 km) ). La proporción de vehículos que circulan por carreteras de alta velocidad varía desde el 4% en Irlanda hasta el 41% en los Países Bajos.                   

Cuando la ley estadounidense que establecía un límite de velocidad de 89 km/h (55 mph ) entre 1974 y 1995, hubo quejas de que el consumo de combustible podría disminuir en lugar de aumentar. El Toyota Celica de 1997 obtuvo una mejor eficiencia de combustible a 105 km/h (65 mph) que a 65 km/h (40 mph) ( 5,41 L/100 km (43,5 mpg - EE. UU. ) frente a 5,53 L/100 km (42,5 mpg - EE. UU. ) ), pero fue mejor a 60 mph (97 km/h) que a 65 mph (105 km/h) ( 48,4 mpg - EE. UU. (4,86 L/100 km) frente a 43,5 mpg - EE. UU. (5,41 L/100 km) ), y su mejor economía ( 52,6 mpg - EE. UU. (4,47 L/100 km) ) fue a solo 25 mph (40 km/h) . Otros vehículos probados tuvieron una eficiencia de combustible entre un 1,4 y un 20,2 % mejor a 90 km/h (56 mph) que a 105 km/h (65 mph) . Su mejor economía se alcanzó a velocidades de 40 a 90 km/h (25 a 56 mph) (ver gráfico). [ 12 ]                                 

Los funcionarios esperaban que el límite de 55 mph (89 km/h) , combinado con la prohibición de la iluminación ornamental, la prohibición de la venta de gasolina los domingos y un recorte del 15 % en la producción de gasolina, redujera el consumo total de gasolina en 200 000 barriles diarios, lo que representa una disminución del 2,2 % con respecto a los niveles de consumo anualizado de gasolina de 1973. [ 13 ] [ b ] Esto se basaba en parte en la creencia de que los automóviles alcanzan la máxima eficiencia entre 40 y 50 millas por hora (64 y 80 km/h) y que los camiones y autobuses eran más eficientes a 55 mph (89 km/h) . [ 15 ]     

En 1998, la Junta de Investigación del Transporte de EE. UU. incluyó en una nota al pie una estimación de que el Límite Nacional de Velocidad Máxima (NMSL) de 1974 redujo el consumo de combustible entre un 0,2 y un 1,0 por ciento. [ 16 ] Las interestatales rurales, las carreteras más visiblemente afectadas por el NMSL, representaron el 9,5 % de las millas recorridas por vehículos en EE. UU. en 1973, [ 17 ] pero estas carreteras de flujo libre suelen proporcionar un viaje más eficiente en cuanto al consumo de combustible que las carreteras convencionales. [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]

Discusión sobre estadística

Un utilitario europeo relativamente moderno y muchos coches de tamaño medio, incluidos los familiares, pueden circular por autopista con un consumo de 5 L/100 km (47 mpg en EE. UU .; 56 mpg en el Reino Unido ) o 6,5 L/100 km (36 mpg en EE. UU .; 43 mpg en el Reino Unido ) , con emisiones de dióxido de carbono de alrededor de 140 g/km.        

Un automóvil mediano norteamericano promedio tiene un promedio de 21 mpg - US (11 L/100 km; 25 mpg - imp ) en ciudad y 27 mpg - US (8,7 L/100 km; 32 mpg - imp ) en carretera; un SUV de tamaño completo generalmente tiene un promedio de 13 mpg - US (18 L/100 km; 16 mpg - imp ) en ciudad y 16 mpg - US (15 L/100 km; 19 mpg - imp ) en carretera. Las camionetas pickup varían considerablemente; Mientras que una camioneta ligera con motor de 4 cilindros puede alcanzar 28 mpg - US (8,4 L/100 km; 34 mpg - imp ) , una camioneta de tamaño completo con motor V8 y cabina extendida tiene un promedio de 13 mpg - US (18 L/100 km; 16 mpg - imp ) en ciudad y 15 mpg - US (16 L/100 km; 18 mpg - imp ) en carretera.                            

El consumo medio de combustible de todos los vehículos en circulación es mayor en Europa que en Estados Unidos, debido a que el mayor precio del combustible modifica el comportamiento del consumidor . En el Reino Unido, un galón imperial de combustible costaba 6,06 dólares estadounidenses en 2005. El coste medio en Estados Unidos era de 2,61 dólares estadounidenses por galón estadounidense. [ 21 ]

Los automóviles fabricados en Europa suelen ser más eficientes en el consumo de combustible que los vehículos estadounidenses. Europa cuenta con muchos automóviles diésel de alta eficiencia, y los vehículos de gasolina europeos también son, en promedio, más eficientes que los vehículos de gasolina en los EE. UU. La mayoría de los vehículos europeos citados en el estudio de CSI funcionan con motores diésel, que tienden a lograr una mayor eficiencia de combustible que los motores de gasolina. Vender esos automóviles en los EE. UU. es difícil debido a las normas de emisiones, señala Walter McManus, experto en ahorro de combustible del Instituto de Investigación del Transporte de la Universidad de Michigan: "En general, los diésel europeos no cumplen con las normas de emisiones de EE. UU.". [ 22 ] Otra razón por la que muchos modelos europeos no se venden en los EE. UU. es que los sindicatos se oponen a que las tres grandes importan nuevos modelos fabricados en el extranjero, independientemente de su eficiencia de combustible, mientras despiden trabajadores en sus países de origen. [ 22 ]

Un ejemplo de la eficiencia de combustible de los automóviles europeos es el microcoche Smart Fortwo cdi, que puede alcanzar hasta 3,4 L/100 km (83 mpg - imp ; 69 mpg - EE. UU .) con un motor diésel turboalimentado de tres cilindros y 30 kW (40 hp) . El Fortwo es producido por Daimler AG y solo se vende en Estados Unidos por una empresa. Además, el récord mundial de eficiencia de combustible para automóviles de producción lo ostenta el Grupo Volkswagen , con modelos especiales (denominados "3L") del Volkswagen Lupo y el Audi A2 , que consumen tan solo 3 L/100 km (94 mpg - imp ; 78 mpg - EE. UU .) . [ 23 ]          

Los motores diésel suelen ser más eficientes en el consumo de combustible que los motores de gasolina. Los motores diésel para turismos alcanzan una eficiencia energética de hasta el 41%, aunque lo más habitual es el 30%, mientras que los de gasolina llegan hasta el 37,3%, aunque lo más común es el 20%. Un margen habitual es un 25% más de eficiencia para un motor turbodiésel.

Por ejemplo, el modelo actual, Skoda Octavia , que utiliza motores Volkswagen, tiene un consumo combinado europeo de 5,7 L/100 km (50 mpg - imp ; 41 mpg - EE. UU .) para el motor de gasolina de 78 kW (105 hp) y de 4,5 L/100 km (63 mpg - imp ; 52 mpg - EE. UU .) para el vehículo con motor diésel de 78 kW (105 hp) , que es más pesado. La mayor relación de compresión aumenta la eficiencia energética, pero el diésel también contiene aproximadamente un 10 % más de energía por unidad de volumen que la gasolina, lo que contribuye a la reducción del consumo de combustible para una potencia determinada.            

En 2002, Estados Unidos tenía 85.174.776 camiones y un promedio de 13,5 mpg - EE. UU. (17,4 L/100 km; 16,2 mpg - imperial ) . Los camiones grandes, de más de 33.000 lb (15.000 kg) , tenían un promedio de 5,7 mpg - EE. UU . (41 L/100 km; 6,8 mpg - imperial ) . [ 24 ]          

El consumo medio de combustible de los automóviles en Estados Unidos en 2002 fue de 22,0 mpg - US (10,7 L/100 km; 26,4 mpg - imp ) . Para 2010, este había aumentado a 23,0 mpg - US (10,2 L/100 km; 27,6 mpg - imp ) . El consumo medio de combustible en Estados Unidos disminuyó gradualmente hasta 1973, cuando alcanzó un mínimo de 13,4 mpg - US (17,6 L/100 km; 16,1 mpg - imp ) y ha aumentado gradualmente desde entonces, como resultado de mayores costos de combustible. [ 25 ] Un estudio indica que un aumento del 10% en los precios de la gasolina eventualmente producirá un aumento del 2,04% en el consumo de combustible. [ 26 ] Un método que utilizan los fabricantes de automóviles para aumentar la eficiencia del combustible es la reducción de peso , en la que se sustituyen materiales más ligeros para mejorar el rendimiento y la maniobrabilidad del motor. [ 27 ]            

Diferencias en los estándares de evaluación

Vehículos idénticos pueden tener cifras de consumo de combustible variables según los métodos de prueba de la jurisdicción. [ 28 ] Por ejemplo, el Lexus IS 250 gasolina 2.5L 4GR-FSE V6 , 204 caballos de fuerza (152 kW) , automático de 6 velocidades, tracción trasera, logró las siguientes eficiencias de combustible: 

  • Australia (L/100  km) – 'combinado' 9,1, 'urbano' 12,7, 'extraurbano' 7,0 [ 18 ]
  • Canadá (L/100  km) – 'combinado' 9,6, 'ciudad' 11,1, 'carretera' 7,8 [ 29 ]
  • Unión Europea (L/100  km) – 'combinado' 8,9, 'urbano' 12,5, 'extraurbano' 6,9 [ 19 ]
  • Estados Unidos (L/100  km) – 'combinado' 9,8, 'ciudad' 11,2, 'carretera' 8,1 [ 20 ]

Consideraciones energéticas

Dado que la fuerza total que se opone al movimiento del vehículo (a velocidad constante) multiplicada por la distancia recorrida representa el trabajo que debe realizar el motor, el estudio del consumo de combustible (la cantidad de energía consumida por unidad de distancia recorrida) requiere un análisis detallado de las fuerzas que se oponen al movimiento del vehículo. En términos físicos, Fuerza = tasa de variación del trabajo generado (energía entregada) con la distancia recorrida, o:

F=dWds∝economía de combustible{\displaystyle F={\frac {dW}{ds}}\propto {\text{Eficiencia de combustible}}}

Nota: La cantidad de trabajo generado por la fuente de energía del vehículo (energía suministrada por el motor) sería exactamente proporcional a la cantidad de energía de combustible consumida por el motor si la eficiencia del motor fuera la misma independientemente de la potencia de salida, pero esto no es necesariamente así debido a las características de funcionamiento del motor de combustión interna.

Para un vehículo cuya fuente de energía es un motor térmico (un motor que utiliza calor para realizar trabajo útil), la cantidad de energía de combustible que consume un vehículo por unidad de distancia (carretera llana) depende de:

  1. La eficiencia termodinámica de la máquina térmica ;
  2. Pérdidas por fricción dentro del sistema de transmisión ;
  3. Resistencia a la rodadura dentro de las ruedas y entre la carretera y las ruedas;
  4. Subsistemas no motrices alimentados por el motor, como el aire acondicionado , la refrigeración del motor y el alternador ;
  5. Resistencia aerodinámica derivada del movimiento a través del aire;
  6. Energía convertida por los frenos de fricción en calor residual, o pérdidas por frenado regenerativo en vehículos híbridos ;
  7. Combustible consumido mientras el motor no proporciona energía pero sigue funcionando, como por ejemplo en ralentí , menos las cargas de los subsistemas. [ 30 ]
Disipación de energía en conducción urbana y en carretera para un coche de gasolina de tamaño medio.

Idealmente, un automóvil que viaja a velocidad constante en terreno llano en el vacío con ruedas sin fricción podría viajar a cualquier velocidad sin consumir energía más allá de la necesaria para alcanzar dicha velocidad. En un caso menos ideal, cualquier vehículo debe gastar energía para superar las fuerzas de carga de la carretera, que consisten en la resistencia aerodinámica, la resistencia a la rodadura de los neumáticos y la energía inercial que se pierde cuando el vehículo desacelera mediante frenos de fricción. Con un frenado regenerativo ideal , la energía inercial podría recuperarse por completo. Las únicas opciones para reducir la resistencia aerodinámica o la resistencia a la rodadura son optimizar la forma del vehículo y el diseño de los neumáticos. La energía de carga de la carretera, o la energía demandada en las ruedas, se puede calcular evaluando la ecuación de movimiento del vehículo durante un ciclo de conducción específico. [ 31 ] El sistema de propulsión del vehículo debe proporcionar esta energía mínima para mover el vehículo y perderá una gran cantidad de energía adicional en el proceso de convertir la energía del combustible en trabajo y transmitirla a las ruedas. En general, las fuentes de pérdida de energía en el movimiento de un vehículo se pueden resumir de la siguiente manera:

  • Eficiencia del motor (20-30%), que varía según el tipo de motor, la masa del automóvil y su carga, y la velocidad del motor (generalmente medida en RPM ).
  • La fuerza de arrastre aerodinámico , que aumenta aproximadamente con el cuadrado de la velocidad del coche , pero cabe señalar que la potencia de arrastre va con el cubo de la velocidad del coche .
  • Fricción de rodadura .
  • El frenado, aunque el frenado regenerativo recupera parte de la energía que de otro modo se perdería.
  • Pérdidas en la transmisión . Las transmisiones manuales pueden tener una eficiencia de hasta el 94%, mientras que las transmisiones automáticas más antiguas pueden tener una eficiencia tan baja como el 70% [ 32 ]. Las transmisiones manuales automatizadas , que tienen los mismos componentes mecánicos internos que las transmisiones manuales convencionales , ofrecerán la misma eficiencia que una caja de cambios manual pura más la ventaja adicional de la inteligencia que selecciona los puntos de cambio óptimos y/o el control automatizado del embrague, pero con cambios manuales, como en las transmisiones semiautomáticas más antiguas .
  • Aire acondicionado. La potencia que requiere el motor para accionar el compresor disminuye la eficiencia del combustible, aunque solo durante su uso. Esto puede compensarse con la menor resistencia aerodinámica del vehículo en comparación con conducir con las ventanillas bajadas. La eficiencia de los sistemas de aire acondicionado se deteriora gradualmente debido a la suciedad en los filtros, etc.; un mantenimiento regular lo previene. El peso adicional del sistema de aire acondicionado provocará un ligero aumento en el consumo de combustible.
  • Dirección asistida. Los sistemas de dirección asistida hidráulica más antiguos funcionan con una bomba hidráulica conectada constantemente al motor. La asistencia necesaria para la dirección es inversamente proporcional a la velocidad del vehículo, por lo que la carga constante que ejerce la bomba hidráulica sobre el motor reduce la eficiencia del combustible. Los diseños más modernos mejoran la eficiencia del combustible al activar la asistencia solo cuando es necesaria; esto se logra mediante la asistencia eléctrica directa o una bomba hidráulica eléctrica.
  • Refrigeración. Los sistemas de refrigeración antiguos utilizaban un ventilador mecánico que funcionaba constantemente para aspirar aire a través del radiador a una velocidad directamente proporcional a la del motor. Esta carga constante reducía la eficiencia. Los sistemas más modernos utilizan ventiladores eléctricos para aspirar aire adicional a través del radiador cuando se requiere refrigeración extra.
  • Sistemas eléctricos. Los faros, la carga de la batería, la suspensión activa, los ventiladores de circulación, los desempañadores, los sistemas multimedia, los altavoces y otros componentes electrónicos también pueden aumentar significativamente el consumo de combustible, ya que la energía para alimentar estos dispositivos provoca una mayor carga en el alternador. Dado que los alternadores suelen tener una eficiencia de solo 40-60%, la carga adicional de los componentes electrónicos en el motor puede llegar a ser de hasta 3 caballos de fuerza (2,2 kW) a cualquier velocidad, incluido el ralentí. En la prueba del ciclo FTP 75, una carga de 200 vatios en el alternador reduce la eficiencia del combustible en 1,7 mpg - EE. UU. (140 L/100 km; 2,0 mpg - imperial ) . [ 33 ] Los faros, por ejemplo, consumen 110 vatios en baja y hasta 240 vatios en alta. Estas cargas eléctricas pueden causar gran parte de la discrepancia entre las pruebas en condiciones reales y las de la EPA, que solo incluyen las cargas eléctricas necesarias para el funcionamiento del motor y el control básico del clima.     
  • En espera. La energía es necesaria para mantener el motor en marcha cuando no está suministrando potencia a las ruedas, es decir, cuando está parado, en punto muerto o frenando.

La disminución de la eficiencia de combustible debida a las cargas eléctricas es más pronunciada a bajas velocidades, ya que la mayoría de las cargas eléctricas son constantes, mientras que la carga del motor aumenta con la velocidad. Por lo tanto, a baja velocidad, una mayor proporción de la potencia del motor se destina a las cargas eléctricas. Los vehículos híbridos experimentan el mayor impacto en la eficiencia de combustible debido a las cargas eléctricas, precisamente por este efecto proporcional.

tecnologías para aumentar la eficiencia del combustible

Tecnología específica del motor

Otras tecnologías de vehículos

Tecnologías del futuro

Entre las tecnologías que podrían mejorar la eficiencia del combustible, pero que aún no están en el mercado, se incluyen:

Existen muchos productos de consumo del mercado de repuestos que supuestamente mejoran el rendimiento del combustible; sin embargo, muchas de estas afirmaciones han sido desacreditadas. En Estados Unidos, la Agencia de Protección Ambiental mantiene una lista de dispositivos que han sido probados por laboratorios independientes y pone los resultados de las pruebas a disposición del público. [ 36 ]

Comportamientos que maximizan el ahorro de combustible

Los gobiernos, diversas organizaciones ambientalistas y empresas como Toyota y Shell Oil Company han instado históricamente a los conductores a mantener una presión de aire adecuada en los neumáticos y a adoptar hábitos de aceleración y desaceleración prudentes. Controlar la eficiencia del combustible fomenta un comportamiento que maximiza el ahorro de combustible. [ 37 ]

Una colaboración de cinco años entre Michelin y Anglian Water demuestra que se pueden ahorrar 60 000 litros de combustible ajustando la presión de los neumáticos. La flota de Anglian Water, compuesta por 4 000 furgonetas y coches, ahora está funcionando durante toda su vida útil. Esto demuestra el impacto que tiene la presión de los neumáticos en la eficiencia del combustible. [ 38 ]

El ahorro de combustible como parte de los regímenes de gestión de la calidad.

Los sistemas de gestión ambiental ( EMAS) , al igual que una buena gestión de flotas, incluyen el registro del consumo de combustible de la flota. La gestión de la calidad utiliza estas cifras para orientar las medidas que se aplican a las flotas. De esta manera, se puede comprobar si la adquisición, la conducción y el mantenimiento, en conjunto, han contribuido a las variaciones en el consumo total de la flota.

Normas de eficiencia de combustible y procedimientos de prueba

* autopista ** combinado

Australia

Desde octubre de 2008, todos los coches nuevos debían venderse con una pegatina en el parabrisas que mostrara el consumo de combustible y las emisiones de CO₂ . [ 41 ] Las cifras de consumo de combustible se expresan como urbanas , extraurbanas y combinadas , medidas según los Reglamentos ECE 83 y 101, que se basan en el ciclo de conducción europeo ; anteriormente, solo se indicaba la cifra combinada .

Australia también utiliza un sistema de clasificación por estrellas, de una a cinco estrellas, que combina gases de efecto invernadero con contaminación, calificando cada uno de 0 a 10, siendo diez la mejor. Para obtener 5 estrellas se necesita una puntuación combinada de 16 o más, por lo que un automóvil con un 10 para economía (efecto invernadero) y un 6 para emisiones o 6 para economía y 10 para emisiones, o cualquier cosa intermedia, obtendría la calificación más alta de 5 estrellas. [ 42 ] El automóvil con la calificación más baja es el Ssangyong Korrando con transmisión automática, con una estrella, mientras que el mejor calificado fue el Toyota Prius híbrido. El Fiat 500, Fiat Punto y Fiat Ritmo, así como el Citroën C3, también recibieron 5 estrellas. [ 43 ] La calificación de efecto invernadero depende del consumo de combustible y del tipo de combustible utilizado. Una calificación de efecto invernadero de 10 requiere 60 gramos o menos de CO 2 por km, mientras que una calificación de cero es más de 440 g/km de CO 2 . El coche de 2009 con la mayor emisión de gases de efecto invernadero es el Toyota Prius, con 106  g/km de CO₂ y 4,4 L /100 km (64 mpg - imp ; 53 mpg - EE. UU. ) . Varios otros coches también recibieron la misma calificación de 8,5 en emisiones de gases de efecto invernadero. El de menor emisión fue el Ferrari 575 con 499 g/km de CO₂ y 21,8 L /100 km (13,0 mpg - imp ; 10,8 mpg - EE. UU. ) . El Bentley también recibió una calificación de cero, con 465 g/km de CO₂ . El mejor consumo de combustible de cualquier año es el Honda Insight 2004-2005 , con 3,4 L/100 km (83 mpg - imp ; 69 mpg - EE. UU . ) .              

Canadá

Los fabricantes de vehículos siguen un procedimiento de pruebas de laboratorio controlado para generar los datos de consumo de combustible que presentan al Gobierno de Canadá. Este método controlado de prueba de consumo de combustible, que incluye el uso de combustibles, ciclos de prueba y cálculos estandarizados, se utiliza en lugar de la conducción en carretera para garantizar que todos los vehículos se prueben en condiciones idénticas y que los resultados sean consistentes y repetibles.

Los vehículos de prueba seleccionados se someten a un rodaje de aproximadamente 6000  km antes de las pruebas. A continuación, el vehículo se monta en un dinamómetro de chasis programado para tener en cuenta la eficiencia aerodinámica, el peso y la resistencia a la rodadura del vehículo. Un conductor capacitado conduce el vehículo siguiendo ciclos de conducción estandarizados que simulan trayectos en ciudad y en carretera. Los valores de consumo de combustible se derivan de las emisiones generadas durante los ciclos de conducción. [ 44 ]

La prueba de 5 ciclos

  1. La prueba urbana simula la conducción en ciudad con tráfico intermitente, a una velocidad media de 34  km/h y una velocidad máxima de 90  km/h. La prueba dura aproximadamente 31 minutos e incluye 23 paradas. Comienza con el motor frío, similar a arrancar un vehículo tras haber estado aparcado durante la noche en verano. La fase final repite los primeros ocho minutos del ciclo, pero con el motor caliente. Esto simula volver a arrancar un vehículo después de que se haya calentado, conducido y detenido brevemente. Se dedican más de cinco minutos al ralentí, para representar la espera en un semáforo. La temperatura ambiente de la sala de pruebas oscila entre los 20  °C y los 30  °C.
  2. La prueba en carretera simula una combinación de conducción en autopista y caminos rurales, con una velocidad media de 78  km/h y una velocidad máxima de 97  km/h. La prueba dura aproximadamente 13 minutos y no incluye paradas. Comienza con el motor caliente. La temperatura ambiente de la sala de pruebas oscila entre los 20  °C y los 30  °C.
  3. En la prueba de funcionamiento a bajas temperaturas , se utiliza el mismo ciclo de conducción que en la prueba estándar en ciudad , con la excepción de que la temperatura ambiente de la celda de prueba se ajusta a -7  °C.
  4. En la prueba de climatización , la temperatura ambiente de la celda de prueba se eleva a 35  °C. A continuación, se utiliza el sistema de climatización del vehículo para reducir la temperatura interior del habitáculo. Partiendo de un motor caliente, la prueba se realiza a una velocidad media de 35  km/h y alcanza una velocidad máxima de 88  km/h. Se incluyen cinco paradas, con un 19 % de tiempo de ralentí.
  5. La prueba de alta velocidad/aceleración rápida alcanza una velocidad media de 78  km/h y una velocidad máxima de 129  km/h. Se incluyen cuatro paradas y la aceleración máxima se produce a una tasa de 13,6  km/h por segundo. El motor arranca en caliente y no se utiliza el aire acondicionado. La temperatura ambiente de la sala de pruebas se mantiene constante a 25  °C.

Se promedian los resultados de las pruebas 1, 3, 4 y 5 para obtener la tasa de consumo de combustible en conducción urbana.

Se promedian las pruebas 2, 4 y 5 para crear la tasa de consumo de combustible en carretera. [ 44 ]

Europa

Etiqueta irlandesa de eficiencia de combustible

En la Unión Europea, los vehículos de pasajeros suelen someterse a pruebas utilizando dos ciclos de conducción, y el consumo de combustible correspondiente se indica como "urbano" y "extraurbano", en litros por cada 100  km y (en el Reino Unido) en millas por galón imperial.

La economía urbana se mide utilizando el ciclo de prueba conocido como ECE-15, introducido por primera vez en 1970 por la Directiva CE 70/220/CEE y finalizado por la Directiva CEE 90/C81/01 en 1999. Simula un viaje urbano de 4052 metros (2,5 millas) a una velocidad media de 18,7 km/h (11,6 mph) y a una velocidad máxima de 50 km/h (31 mph) .     

El ciclo de conducción extraurbano o EUDC dura 400 (6  minutos 40 segundos) a una velocidad media de 62,6 km/h (38,9 mph) y una velocidad máxima de 120 km/h (74,6 mph) . [ 45 ]    

Las cifras de consumo de combustible en la UE suelen ser considerablemente inferiores a los resultados de las pruebas de la EPA de EE. UU. correspondientes para el mismo vehículo. Por ejemplo, el Honda CR-Z de 2011 con transmisión manual de seis velocidades tiene un consumo homologado de 6,1/4,4 L/100  km en Europa [ 46 ] y de 7,6/6,4 L/100  km (31/37 mpg) en Estados Unidos. [ 47 ]

En la Unión Europea, la publicidad debe mostrar de forma clara los datos de emisiones de dióxido de carbono (CO₂ ) y consumo de combustible, tal como se describe en el Instrumento Legal del Reino Unido 2004 N° 1661. [ 48 ] Desde septiembre de 2005, en el Reino Unido está disponible una pegatina con código de colores de "Calificación Verde" que clasifica el consumo de combustible según las emisiones de CO₂ : A: < = 100 g/km, B: 100–120, C: 121–150, D: 151–165, E: 166–185, F: 186–225 y G: 226+. Dependiendo del tipo de combustible utilizado, para la gasolina A corresponde a aproximadamente 4,1 L/100 km (69 mpg - imp ; 57 mpg - EE. UU. ) y G a aproximadamente 9,5 L/100 km (30 mpg - imp ; 25 mpg - EE. UU. ) . [ 49 ] Irlanda tiene una etiqueta muy similar, pero los rangos son ligeramente diferentes, con A: <= 120 g/km, B: 121–140, C: 141–155, D: 156–170, E: 171–190, F: 191–225 y G: 226+. [ 50 ] Desde 2020, la UE exige a los fabricantes una media de emisiones de CO2 de 95 g/km o menos, o pagar una prima por exceso de emisiones . [ 51 ]        

En el Reino Unido, la ASA (Agencia de Normas Publicitarias) ha afirmado que las cifras de consumo de combustible son engañosas. Esto suele ocurrir con los vehículos europeos, ya que las cifras de MPG (millas por galón) que se anuncian a menudo no se corresponden con la conducción en condiciones reales.

La ASA ha declarado que los fabricantes de automóviles pueden recurrir a "trucos" para preparar sus vehículos para las pruebas obligatorias de eficiencia de combustible y emisiones, con el fin de proyectar una imagen lo más "limpia" posible. Esta práctica es común en las pruebas de vehículos de gasolina y diésel, pero los vehículos híbridos y eléctricos no son una excepción, ya que los fabricantes también aplican estas técnicas para mejorar la eficiencia del combustible.

Los expertos en automóviles también afirman que las cifras oficiales de MPG proporcionadas por los fabricantes no representan los valores reales de MPG en condiciones de conducción reales. [ 52 ] Se han creado sitios web para mostrar las cifras de MPG reales, basadas en datos recopilados por usuarios reales, en comparación con las cifras oficiales de MPG. [ 53 ]

Las principales lagunas en las pruebas actuales de la UE permiten a los fabricantes de automóviles una serie de "trampas" para mejorar los resultados. Los fabricantes de automóviles pueden:

  • Desconecta el alternador, de esta forma no se utiliza energía para recargar la batería;
  • Utilice lubricantes especiales que no se utilizan en los coches de producción, con el fin de reducir la fricción;
  • Apague todos los aparatos eléctricos, por ejemplo, el aire acondicionado y la radio;
  • Ajusta los frenos o incluso desconéctalos para reducir la fricción;
  • Selle con cinta adhesiva las grietas entre los paneles de la carrocería y las ventanas para reducir la resistencia del aire;
  • Quitar los espejos retrovisores. [ 54 ]

Según los resultados de un estudio de 2014 del Consejo Internacional de Transporte Limpio (ICCT), la diferencia entre las cifras oficiales y reales de consumo de combustible en Europa aumentó de aproximadamente el 10 % en 2001 a cerca del 38 % en 2013. El análisis reveló que, para los automóviles privados, la diferencia entre los valores oficiales y reales de CO₂ aumentó de alrededor del 8 % en 2001 al 31 % en 2013, y al 45 % para los automóviles de empresa en 2013. El informe se basa en datos de más de medio millón de vehículos privados y de empresa en toda Europa. El análisis fue elaborado por el ICCT junto con la Organización Neerlandesa para la Investigación Científica Aplicada (TNO) y el Instituto Alemán de Investigación Energética y Ambiental de Heidelberg (IFEU). [ 55 ]

En 2018, una actualización de los datos del ICCT mostró que la diferencia entre las cifras oficiales y reales era nuevamente del 38%. [ 56 ]

Japón

Los criterios de evaluación utilizados en Japón reflejan las condiciones de conducción habituales en ese país, ya que el conductor japonés típico no conduce tan rápido como en otras regiones del mundo (véanse los límites de velocidad en Japón ).

Modo 10-15

La prueba del ciclo de conducción de 10 a 15 modos es la prueba oficial de certificación de consumo de combustible y emisiones para vehículos ligeros nuevos en Japón. El consumo de combustible se expresa en km/L (kilómetros por litro) y las emisiones en g/km. La prueba se realiza en un dinamómetro y consta de 25 pruebas que abarcan el ralentí, la aceleración, la marcha constante y la desaceleración, y simulan las condiciones típicas de conducción urbana y/o en autopista en Japón. El ciclo comienza con un arranque en caliente, dura 660 segundos (11 minutos) y se realiza a velocidades de hasta 70 km/h (43,5 mph) . [ 57 ] [ 58 ] La distancia del ciclo es de 6,34 km (3,9 mi) , la velocidad media es de 25,6 km/h (15,9 mph) y la duración es de 892 segundos (14,9 minutos), incluyendo el segmento inicial de 15 modos. [ 58 ]      

JC08

En diciembre de 2006 se estableció una nueva prueba más exigente, denominada JC08, para la nueva norma japonesa que entró en vigor en 2015, aunque varios fabricantes de automóviles ya la utilizaban para vehículos nuevos antes de la entrada en vigor de la nueva norma. La prueba JC08 es significativamente más larga y rigurosa que la prueba del ciclo 10-15. El ciclo de funcionamiento de la JC08 se extiende hasta 1200 segundos (20 minutos), incluye mediciones de arranque en frío y en caliente, y la velocidad máxima es de 82 km/h (51,0 mph) . Las clasificaciones de consumo de la JC08 son inferiores a las del ciclo 10-15, pero se espera que sean más precisas en condiciones reales. [ 57 ] El Toyota Prius se convirtió en el primer automóvil en cumplir con las nuevas Normas de Consumo de Combustible de Japón de 2015, medidas bajo la prueba JC08. [ 59 ]  

Nueva Zelanda

A partir del 7 de abril de 2008, todos los automóviles de hasta 3,5 toneladas de peso bruto vehicular (PBV) vendidos, excepto las ventas entre particulares, deben llevar una etiqueta de eficiencia de combustible (si está disponible) que muestre la calificación de media estrella a seis estrellas (los automóviles más económicos tienen más estrellas y los que consumen más combustible, menos), junto con el consumo de combustible en L/100  km y el costo anual estimado de combustible para recorrer 14.000  km (a los precios actuales del combustible). Las etiquetas también deben aparecer en los vehículos que se alquilen por más de 4  meses. Todos los automóviles nuevos actualmente tienen una calificación que oscila entre 6,9 ​​L/100 km (41 mpg - imp ; 34 mpg - EE. UU. ) y 3,8 L/100 km (74 mpg - imp ; 62 mpg - EE. UU. ) y reciben de 4,5 a 5,5 estrellas respectivamente. [ 60 ]        

Arabia Saudita

El Reino de Arabia Saudita anunció nuevos estándares de eficiencia de combustible para vehículos ligeros en noviembre de 2014, que entraron en vigor el 1 de enero de 2016 y se implementaron por completo el 1 de enero de 2018 ( Reglamento de Normas Sauditas SASO-2864). Se planificó una revisión de los objetivos para diciembre de 2018, momento en el que se establecerían los objetivos para el período 2021-2025.

Estados Unidos

Consumo de combustible de vehículos a motor desde 1949 hasta 2021

Ley de Impuestos sobre la Energía de EE. UU.

La Ley de Impuestos Energéticos de 1978 [ 61 ] en los EE. UU. estableció un "impuesto a los vehículos de alto consumo de gasolina" sobre la venta de vehículos nuevos del año modelo cuya eficiencia de combustible no cumple con ciertos niveles legales. El impuesto se aplica solo a los automóviles (no a los camiones) y es recaudado por el IRS . Su propósito es desalentar la producción y compra de vehículos ineficientes en el consumo de combustible. El impuesto se implementó gradualmente durante diez años, con tasas que aumentaron con el tiempo. Se aplica solo a los fabricantes e importadores de vehículos, aunque presumiblemente parte o la totalidad del impuesto se traslada a los consumidores de automóviles en forma de precios más altos. Solo los vehículos nuevos están sujetos al impuesto, por lo que no se impone ningún impuesto a las ventas de automóviles usados. El impuesto es progresivo para aplicar una tasa impositiva más alta a los vehículos menos eficientes en el consumo de combustible. Para determinar la tasa impositiva, los fabricantes prueban todos los vehículos en sus laboratorios para medir la eficiencia de combustible. La Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. confirma una parte de esas pruebas en un laboratorio de la EPA.

En algunos casos, este impuesto puede aplicarse solo a ciertas variantes de un modelo determinado; por ejemplo, el Pontiac GTO 2004-2006 (versión de importación cautiva del Holden Monaro ) sí estaba sujeto al impuesto cuando se pedía con la transmisión automática de cuatro velocidades, pero no lo estaba cuando se pedía con la transmisión manual de seis velocidades. [ 62 ]

Procedimiento de pruebas de la EPA hasta 2007

Dos pruebas de consumo de combustible independientes simulan la conducción en ciudad y en carretera. El ciclo de conducción en ciudad se basa en el Programa de Conducción en Dinamómetro Urbano (UDDS) o FTP-72 , definido en 40  CFR 86.I. El ciclo UDDS comienza con el motor frío y realiza 23 paradas durante 31  minutos a una velocidad media de 32 km/h (20 mph ) y una velocidad máxima de 90 km/h (56 mph ) . El procedimiento UDDS se ha actualizado a FTP-75 añadiendo un ciclo de arranque en caliente que repite el ciclo de arranque en frío tras una pausa de 10 minutos.    

El programa de "carretera" o Programa de Conducción Económica de Combustible en Carretera ( HWFET ) se define en 40  CFR 600.I y utiliza un motor caliente y no hace paradas, con un promedio de 48 mph (77 km/h) y una velocidad máxima de 60 mph (97 km/h) en una distancia de 10 millas (16 km) . Se utiliza un promedio ponderado de las economías de combustible en ciudad (55 %) y en carretera (45 %) para determinar la calificación combinada y el impuesto por alto consumo. [ 63 ] [ 64 ] [ 65 ] Esta calificación es la que también se utiliza para las regulaciones corporativas de economía de combustible promedio de vehículos ligeros .     

Debido a que las cifras de la EPA casi siempre habían indicado una eficiencia superior a la eficiencia real del combustible, la EPA modificó el método a partir de 2008. Hay estimaciones actualizadas disponibles para vehículos desde el año modelo 1985. [ 63 ] [ 66 ]

Procedimiento de pruebas de la EPA: 2008 y posteriores

La etiqueta Monroney de 2008 destaca el ahorro de combustible.

La EPA modificó el procedimiento de prueba a partir del año modelo 2008, añadiendo tres nuevas pruebas del Procedimiento de Prueba Federal Suplementario (SFTP), que incluyen la influencia de una mayor velocidad de conducción, una aceleración más brusca, una temperatura más fría y el uso del aire acondicionado. [ 67 ]

SFTP US06 es un circuito de alta velocidad/aceleración rápida que dura 10  minutos, cubre 8 millas (13 km) , tiene una velocidad media de 48 mph (77 km/h) y alcanza una velocidad máxima de 80 mph (130 km/h) . Se incluyen cuatro paradas y la aceleración rápida alcanza su máximo a una tasa de 8,46 mph (13,62 km/h) por segundo. El motor arranca caliente y no se utiliza el aire acondicionado. La temperatura ambiente varía entre 68 °F (20 °C) y 86 °F (30 °C) .           

La prueba SFTP SC03 consiste en la prueba del aire acondicionado, que eleva la temperatura ambiente a 35 °C (95 °F) y pone en funcionamiento el sistema de climatización del vehículo. El circuito de 5,8 km (3,6 millas) dura 9,9 minutos, con una velocidad media de 35 km/h (22 mph ) y una velocidad máxima de 88,2 km/h (54,8 mph) . Se incluyen cinco paradas, el motor permanece al ralentí el 19 % del tiempo y se alcanza una aceleración de 8,2 km/h (5,1 mph) por segundo. Las temperaturas del motor comienzan elevadas.         

Por último, un ciclo de temperatura fría utiliza los mismos parámetros que el ciclo actual de la ciudad, excepto que la temperatura ambiente se establece en 20 °F (−7 °C) .  

Las pruebas de la EPA para el ahorro de combustible no incluyen pruebas de carga eléctrica más allá del control de clima, lo que puede explicar parte de la discrepancia entre la eficiencia de combustible de la EPA y la del mundo real. Una  carga eléctrica de 200 W puede producir una reducción de 0,4 km/l (0,94 mpg - EE. UU .) en la eficiencia en la prueba del ciclo FTP 75. [ 33 ]  

A partir del año modelo 2017, el método de cálculo cambió para mejorar la precisión de los valores estimados de economía de combustible en ciudad y carretera de 5 ciclos derivados únicamente de las pruebas FTP y HFET, con menor incertidumbre para vehículos de bajo consumo de combustible. [ 68 ]

Vehículos eléctricos e híbridos

Etiqueta Monroney de 2010 para un híbrido enchufable que muestra el consumo de combustible en modo totalmente eléctrico y en modo solo gasolina.

Tras las afirmaciones de eficiencia realizadas para vehículos como el Chevrolet Volt y el Nissan Leaf , el Laboratorio Nacional de Energías Renovables recomendó que utilizaran la nueva fórmula de eficiencia de combustible para vehículos de la EPA que daba valores diferentes según el combustible utilizado. [ 69 ] En noviembre de 2010, la EPA introdujo las primeras clasificaciones de economía de combustible en las etiquetas Monroney para vehículos eléctricos enchufables .

Para la etiqueta de eficiencia de combustible del híbrido enchufable Chevy Volt , la EPA calificó el automóvil por separado para el modo totalmente eléctrico , expresado en millas por galón de gasolina equivalente (MPG-e), y para el modo solo gasolina, expresado en millas por galón convencionales. La EPA también estimó una calificación general de eficiencia de combustible combinada ciudad/carretera gas-electricidad expresada en millas por galón de gasolina equivalente (MPG-e). La etiqueta también incluye una tabla que muestra la eficiencia de combustible y la electricidad consumida para cinco escenarios diferentes: 30 millas (48 km) , 45 millas (72 km) , 60 millas (97 km) y 75 millas (121 km) recorridas entre una carga completa y un escenario sin carga. Esta información se incluyó para que los consumidores estén al tanto de la variabilidad del resultado de la eficiencia de combustible según las millas recorridas entre cargas. También se incluyó la eficiencia de combustible para un escenario solo gasolina (sin carga). Para el modo solo eléctrico, también se muestra el consumo de energía estimado en kWh por cada 100 millas (160 km) . [ 70 ] [ 71 ]     

Etiqueta Monroney de 2010 que muestra el equivalente de consumo de combustible combinado en ciudad/carretera de la EPA para un automóvil totalmente eléctrico , en este caso un Nissan Leaf de 2010.

Para la etiqueta de eficiencia de combustible del automóvil eléctrico Nissan Leaf , la EPA calificó la eficiencia de combustible combinada en términos de millas por galón equivalente de gasolina , con una calificación separada para la conducción en ciudad y en carretera. Esta equivalencia de eficiencia de combustible se basa en el consumo de energía estimado en kWh por cada 100 millas, y también se muestra en la etiqueta Monroney. [ 72 ]

En mayo de 2011, la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en Carreteras (NHTSA) y la EPA emitieron una norma final conjunta que establece nuevos requisitos para una etiqueta de economía de combustible y medio ambiente que es obligatoria para todos los automóviles y camiones de pasajeros nuevos a partir del año modelo 2013, y voluntaria para los modelos 2012. La norma incluye nuevas etiquetas para vehículos de combustible alternativo y propulsión alternativa disponibles en el mercado estadounidense, como híbridos enchufables , vehículos eléctricos , vehículos de combustible flexible , vehículos de pila de combustible de hidrógeno y vehículos de gas natural . [ 73 ] [ 74 ] La métrica común de economía de combustible adoptada para permitir la comparación de vehículos de combustible alternativo y tecnología avanzada con vehículos convencionales de motor de combustión interna es millas por galón de gasolina equivalente (MPGe). Un galón de gasolina equivalente significa la cantidad de kilovatios-hora de electricidad, pies cúbicos de gas natural comprimido (GNC) o kilogramos de hidrógeno que es igual a la energía en un galón de gasolina. [ 73 ]

Las nuevas etiquetas también incluyen, por primera vez, una estimación de cuánto combustible o electricidad se necesita para recorrer 100 millas (160 km) , lo que proporciona a los consumidores estadounidenses el consumo de combustible por distancia recorrida, la métrica comúnmente utilizada en muchos otros países. La EPA explicó que el objetivo es evitar la métrica tradicional de millas por galón que puede ser potencialmente engañosa cuando los consumidores comparan las mejoras en la economía de combustible, y se conoce como la "ilusión del MPG". [ 75 ] Esta ilusión surge porque la relación recíproca (es decir, no lineal) entre el costo (equivalente y, volumen de combustible consumido) por unidad de distancia recorrida y el valor MPG significa que las diferencias en los valores MPG no son directamente significativas, solo las proporciones lo son (en términos matemáticos, la función recíproca no conmuta con la suma y la resta; en general, una diferencia en valores recíprocos no es igual al recíproco de su diferencia). Se ha afirmado que muchos consumidores desconocen esto y, por lo tanto, comparan los valores de MPG restándolos, lo que puede dar una imagen engañosa de las diferencias relativas en la economía de combustible entre diferentes pares de vehículos; por ejemplo, un aumento de 10 a 20 MPG corresponde a una mejora del 100 % en la economía de combustible, mientras que un aumento de 50 a 60 MPG es solo una mejora del 20 %, aunque en ambos casos la diferencia es de 10 MPG. [ 76 ] La EPA explicó que la nueva métrica de galones por 100 millas proporciona una medida más precisa de la eficiencia del combustible [ 73 ] [ 77 ] ; notablemente, es equivalente a la medida métrica normal de economía de combustible, litros por 100 kilómetros (L/100 km).  

Estándares CAFE

Curva de kilometraje promedio de los automóviles para los años de fabricación comprendidos entre 1978 y 2014.

Las regulaciones de Economía de Combustible Promedio Corporativo (CAFE) en los Estados Unidos, promulgadas por primera vez por el Congreso en 1975, [ 78 ] son ​​regulaciones federales destinadas a mejorar la economía de combustible promedio de los automóviles y camionetas ligeras (camiones, furgonetas y vehículos utilitarios deportivos ) vendidos en los EE. UU. a raíz del embargo petrolero árabe de 1973. Históricamente, es la economía de combustible promedio ponderada por ventas de la flota de automóviles de pasajeros o camionetas ligeras del año modelo actual de un fabricante , fabricados para la venta en los Estados Unidos. Bajo las normas CAFE para camiones 2008-2011 esto cambia a un modelo de "huella" donde los camiones más grandes pueden consumir más combustible. Las normas estaban limitadas a vehículos por debajo de cierto peso, pero esas clases de peso se ampliaron en 2011.

Regulaciones federales y estatales

La Ley de Aire Limpio de 1970 prohibía a los estados establecer sus propios estándares de contaminación atmosférica. Sin embargo, la legislación autorizó a la EPA a conceder una exención a California, permitiendo al estado establecer estándares más altos. [ 79 ] La ley incluye una disposición de "aprovechamiento" que permite a otros estados adoptar límites de emisiones vehiculares iguales a los de California. [ 80 ] Las exenciones de California se concedieron de forma rutinaria hasta 2007, cuando la administración de George W. Bush rechazó la solicitud del estado para adoptar límites de contaminación por calentamiento global para automóviles y camionetas ligeras. [ 81 ] California y otros 15 estados que intentaban implementar los mismos estándares de emisiones interpusieron una demanda en respuesta. [ 82 ] El caso se estancó en los tribunales hasta que la administración Obama revirtió la política en 2009 al conceder la exención. [ 83 ]

En agosto de 2012, el presidente Obama anunció nuevos estándares para automóviles fabricados en Estados Unidos con un promedio de 54.5 millas por galón para el año 2025. [ 84 ] [ 85 ] En abril de 2018, el administrador de la EPA, Scott Pruitt, anunció que la administración Trump planeaba revertir los estándares federales de 2012 y también buscaría limitar la autoridad de California para establecer sus propios estándares. [ 79 ] Aunque, según se informó, la administración Trump estaba considerando un compromiso para permitir que los estándares estatales y nacionales se mantuvieran vigentes, [ 86 ] el 21 de febrero de 2019 la Casa Blanca declaró que había abandonado estas negociaciones. [ 87 ] Un informe gubernamental posterior encontró que, en 2019, la economía de combustible de los vehículos ligeros nuevos cayó 0.2 millas por galón (a 24.9 millas por galón) y la contaminación aumentó 3 gramos por milla recorrida (a 356 gramos por milla). No se había producido una disminución en la economía de combustible y un aumento en la contaminación durante los cinco años anteriores. [ 88 ] La regla de la era Obama fue oficialmente derogada el 31 de marzo de 2020 durante la administración Trump, [ 89 ] pero la derogación fue revertida el 20 de diciembre de 2021 durante la administración Biden. [ 90 ]

Economía de combustible de los camiones

Los camiones suelen comprarse como una inversión. Están diseñados para generar dinero. Dado que el combustible diésel que se quema en los camiones pesados ​​representa alrededor del 30 % [ 91 ] de los costos totales para una empresa de transporte de mercancías, siempre hay mucho interés tanto en la industria del transporte como en la industria de fabricación de camiones por lograr la mejor economía de combustible. Para los compradores de camiones, la economía de combustible medida mediante procedimientos estándar es solo una primera guía. Las empresas de transporte profesionales miden la economía de combustible de sus camiones y flotas de camiones en uso real. La economía de combustible de los camiones en uso real está determinada por cuatro factores importantes: [ 91 ] La tecnología del camión que es constantemente mejorada por los distintos fabricantes de equipos originales (OEM). El estilo de conducción del conductor contribuye mucho a la economía de combustible real (diferente de los ciclos de prueba donde se utiliza un estilo de conducción estándar). El estado de mantenimiento del vehículo influye en la eficiencia del combustible, de nuevo diferente de los procedimientos estandarizados donde los camiones siempre se presentan en perfectas condiciones. Por último, pero no menos importante, el uso del vehículo influye en el consumo de combustible: las carreteras con pendientes y las cargas pesadas aumentarán el consumo de combustible de un vehículo.

Efecto sobre la contaminación

La eficiencia del combustible afecta directamente a las emisiones contaminantes al influir en la cantidad de combustible utilizado. Sin embargo, también depende de la fuente de combustible empleada para el vehículo. Los automóviles, por ejemplo, pueden funcionar con diversos combustibles además de la gasolina, como gas natural , GLP , biocombustibles o electricidad, lo que genera diferentes niveles de contaminación atmosférica.

Un kilogramo de carbono, ya sea contenido en gasolina, diésel, queroseno o cualquier otro combustible de hidrocarburos en un vehículo, produce aproximadamente 3,6  kg de emisiones de CO₂ . [ 92 ] Debido al contenido de carbono de la gasolina, su combustión emite 2,3 kg/l (19,2 lb/US gal) de CO₂ ; dado que el combustible diésel es más denso en energía por unidad de volumen, el diésel emite 2,6 kg/l (22 lb/US gal) . [ 92 ] Esta cifra corresponde únicamente a las emisiones de CO₂ del producto final del combustible y no incluye las emisiones adicionales de CO₂ generadas durante las etapas de perforación, bombeo, transporte y refinación necesarias para producir el combustible. Otras medidas para reducir las emisiones totales incluyen mejoras en la eficiencia de los sistemas de aire acondicionado , las luces y los neumáticos.      

Conversiones de unidades

galones estadounidenses
  • 1  mpg ≈ 0,425  km/L
  • 235,2/mpg ≈ L/100  km
  • 1  mpg ≈ 1,201  mpg (imp.)
galones imperiales
  • 1  mpg ≈ 0,354  km/L
  • 282/mpg ≈ L/100  km
  • 1  mpg ≈ 0,833  mpg (EE. UU.)

Conversión de mpg

Conversión de km/L a L/100  km

Véase también

Anotaciones

  1. ↑ Específicamente, la media armónica ponderada por la producción
  2. ↑ La cifra de caída del 2,2 % se calculó al hallar un consumo diario de 9.299.684 barriles de petróleo. Obtenga el consumo de petróleo de 1973 del sector transporte a 2,1e de la sección Consumo de energía por sector, luego conviértalo a barriles usando A1 en la sección Factores de conversión térmica (asuma "gasolina convencional para motores" ya que la gasolina a base de etanol o supuestamente reductora de smog no era común en 1973). [ 14 ]

Referencias

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