Factors que afecten el rendiment del motor: temperatura i altura

Els cotxes amb motor de combustió necessiten una barreja precisa de combustible i aire per funcionar. Una cosa senzilla d'obtenir en condicions normals, però que no és tan fàcil quan circulem a molta altura o temperatures extremes. En tots dos casos, el rendiment i l'eficiència del motor es poden veure alterats.

Per entendre-ho, cal saber que la combustió és una reacció química en què un combustible (gasolina, dièsel o gas) s'oxida de forma molt ràpida. Per això necessita un comburent (l'oxigen de l'aire), que gràcies a un sobtat augment de temperatura, reacciona amb el carboni del combustible i genera una explosió.

Sabent això, no us estranyarà que en situacions en què es disposi de poc oxigen, les explosions que es poden aconseguir són menors. Per això molts motors perden capacitats en determinades circumstàncies. A continuació et descrivim aquestes condicions i algunes altres que faran que el teu cotxe no sigui el mateix de sempre.

Per què els motors perden la potència amb l'alçada?

Com més alt estiguem menys oxigen hi ha a l'atmosfera. Però, al contrari del que pensen alguns, això no és degut a una menor concentració d'aquest element. En realitat, el que hi ha és menys aire en general, amb tots els seus components. En altres paraules, la concentració d'oxigen és la mateixa a qualsevol alçada (21%), però a molta altitud hi ha menys aire i per tant menys pressió atmosfèrica.

A la següent taula pots veure quant baixa la pressió en funció de l'alçada:

És més, si poguéssim arribar amb cotxe fins al cim del Everest, que està situada a 8,848 metres d'alçada sobre el nivell del mar, el nostre cotxe hauria de funcionar amb aproximadament 0,33 atmosferes de pressió. És a dir, només un terç de l'aire amb què funciona a ple rendiment.

Òbviament no podem arribar-hi així, el rècord d'altitud amb cotxe està fixat a data d'avui als 7.000 metres. Però sí que podem arribar a llocs on notarem un descens considerable del rendiment del motor. Si anar més lluny, a Espanya hi ha 217 muntanyes de més de 3.000 metres. Alçades a la qual la pressió atmosfèrica ronda entre el 61 i el 69%.

Les marques saben això, per això sotmeten els seus cotxes a diverses proves, entre les quals hi ha la de circular a molta altitud. Al nostre país tenim un lloc on alguns fabricants solen portar els seus models per saber com es comporten fora del laboratori: Sierra Nevada. La seva part més alta és a 3.478 metres i el recorregut de les seves carreteres permeten provar el cotxe a altes i baixes temperatures ia diferents pressions atmosfèriques. En pocs quilòmetres es pot variar l'altitud a què s'està a 2.100 metres.

Cotxes amb mal d'alçada

Els cotxes que pateixen més la pèrdua de potència amb l'alçada són els atmosfèrics. En no tenir cap sistema d'admissió forçada mitjançant turbos, s'han de conformar amb la pressió atmosfèrica que hi hagi. D'aquí el nom. L'únic que pot fer és disminuir la quantitat de combustible que injecta a les càmeres de combustió per no desaprofitar-lo per no tenir oxigen suficient per cremar-lo.

Aquesta operació la fa gràcies a la sonda Lambda i la centraleta. La primera detecta si la proporció de combustible i oxigen és pobre o ric i envia un senyal a la segona. Aleshores, la centraleta modificarà l'electrònica del motor per disminuir o augmenta la quantitat de combustible.

Per contra, els cotxes amb turbo actuals estan programats perquè, quan es detecti poca pressió, el turbo giri a més revolucions per compensar la manca d'aire. Per això perden menys potència en aquestes circumstàncies. Ja funcionin amb benzina o amb dièsel.

Com afecta la calor

Com hem comentat abans, als cilindres es dóna una barreja de combustible i oxigen que permeten donar vida al nostre cotxe. Per aquest motiu, si el oxigen pateix alguna alteració, el motor ho notarà. Un altre exemple clar d'aquest fenomen es dóna amb les altes temperatures.

Com més calenta hi ha l'aire, la seva densitat serà menor i les partícules tindran més moviment. Aquest estat no és el més adequat per aconseguir una bona combustió i, per tant, es perd potència. No obstant això, no per això cal pensar que com més fred millor. Les baixes temperatures també tenen les conseqüències negatives.

Article relacionat:

Consells per encendre el cotxe «en fred»

Com afecta el fred al motor

Les temperatures baixes també afecten el funcionament d'un motor de combustió. Encara que en aquest cas no es tracta d'una pèrdua de potència, perquè la quantitat d'oxigen per a la barreja serà suficient. Quan circulem a temperatures properes als 0º centígrads el motor consumirà més per diverses raons:

• Triga més a escalfar-se: el moment en què un cotxe consumeix significativament més és en el període en què no ha assolit la seva temperatura de servei. A més, quan la temperatura és molt baixa hi haurà moltes circumstàncies en què perdrà la temperatura idònia per funcionar, encara que ja l'hagués assolit. Per exemple, a les baixades en què el motor entra en apagat d'inèrcia i no injecta combustible o en els moments en què se circuli a molt baixes revolucions i poc consum durant molt de temps.
• L'oli està més viscós: quan se circula a temperatures molt baixes el lubricant del motor és més espès i per tant crea més fricció, que es tradueix en més consum.

• Els pneumàtics perden pressió: En baixar la temperatura, l'aire es comprimeix i perds pressió dins de la roda. Això suposa una major deformació del pneumàtic i normalment un augment de la superfície de contacte amb el terra, per la qual cosa el fregament augmenta i amb ell el consum. Aquest problema és fàcil de solucionar, ficant més aire fins arribar a la pressió indicada pels teus pneumàtics.
• L'alternador treballa més: com l'eficiència de les bateries és menor a baixes temperatures, el alternador ha de treballar més del normal per produir lenergia elèctrica que necessiten la bateria per carregar-se. Això també augmenta el consum.

Ara imagina que puges una muntanya amb cotxe i s'ajunten els factors de baixa temperatura i poc aire. Et podràs figurar que el teu cotxe no funcionarà igual que sempre amb unes condicions tan dolentes. Per això existeixen modificacions com el Amarok AT35, que preparen un vehicle just per això.

Imatges – Jutges Kaziukenas, Rogerio Camboim SA, Guillaume Vachey, Guillaume Vachey, George Payas, Sean MacEntee