Factores que afectan al rendimiento del motor: temperatura y altura

Los coches con motor de combustión necesitan una mezcla precisa de combustible y aire para funcionar. Algo sencillo de obtener en condiciones normales, pero que no es tan fácil cuando circulamos a mucha altura o a temperaturas extremas. En ambos casos el rendimiento y la eficiencia del motor se pueden ver alterados.

Para entenderlo, hay que saber que la combustión es una reacción química en la que un combustible (gasolina, diésel o gas) se oxida de forma muy rápida. Para ello necesita de un comburente (el oxígeno del aire), que gracias a un repentino aumento de temperatura, reacciona con el carbono del combustible y genera una explosión.

Sabiendo esto, no te extrañará que en situaciones en las que se disponga de poco oxígeno, las explosiones que se pueden conseguir son menores. De ahí que muchos motores pierdan capacidades en determinadas circunstancias. A continuación te describimos estas condiciones y algunas otras que causarán que tu coche no sea el mismo de siempre.

¿Por qué los motores pierden potencia con la altura?

Cuanto más alto estemos menos oxígeno hay en la atmósfera. Pero, al contrario de lo que piensan algunos, esto no se debe a una menor concentración de este elemento. En realidad lo que hay es menos aire en general, con todos sus componentes. Dicho de otra forma, la concentración de oxígeno es la misma a cualquier altura (21%), pero a mucha altitud hay menos aire y por lo tanto menos presión atmosférica.

En la siguiente tabla puedes ver cuanto baja la presión en función de la altura:

Es más, si pudiésemos llegar en coche hasta la cima del Everest, que está situada a 8,848 metros de altitud sobre el nivel del mar, nuestro coche tendría que funcionar con aproximadamente 0,33 atmósferas de presión. Es decir, solo un tercio del aire con el que funciona a pleno rendimiento.

Obviamente no podemos llegar hasta allí de esta forma, el récord de altitud en coche está fijado a fecha de hoy en los 7.000 metros. Pero sí podemos llegar a lugares donde notaremos un descenso considerable del rendimiento del motor. Si ir más lejos, en España hay 217 montañas de más de 3.000 metros. Alturas a la que la presión atmosférica ronda entre el 61 y el 69%.

Las marcas saben esto, por eso someten a sus coches a diversas pruebas, entre las que está la de circular a mucha altitud. En nuestro país tenemos un lugar donde algunas fabricantes suelen llevar sus modelos para saber qué tal se comportan fuera del laboratorio: Sierra Nevada. Su parte más alta está a 3.478 metros y el recorrido de sus carreteras permiten probar el coche a altas y bajas temperaturas y a diferentes presiones atmosféricas. En pocos kilómetros se puede variar la altitud a la que se está en 2.100 metros.

Coches con mal de altura

Los coches que más sufren la pérdida de potencia con la altura son los atmosféricos. Al no tener ningún sistema de admisión forzada mediante turbos, se tienen que conformar con la presión atmosférica que haya. De ahí su nombre. Lo único que puede hacer es disminuir la cantidad de combustible que inyecta en las cámaras de combustión para no desperdiciarlo por no tener oxígeno suficiente para quemarlo.

Esta operación la hace gracias a la sonda Lambda y la centralita. La primera detecta si la proporción de combustible y oxígeno es pobre o rica y envía una señal a la segunda. Entonces, la centralita modificará la electrónica del motor para disminuir o aumenta la cantidad de combustible.

Por el contrario, los coches con turbo actuales están programados para que, cuando se detecte poca presión, el turbo gire a más revoluciones para compensar la falta de aire. Por eso pierden menos potencia en estas circunstancias. Ya funcionen con gasolina o con diésel.

Cómo afecta el calor

Como hemos comentado antes, en los cilindros se da una mezcla de combustible y oxígeno que permiten dar vida a nuestro coche. Por ese motivo, si el oxígeno sufre alguna alteración, el motor lo notará. Otro claro ejemplo de este fenómeno se da con las altas temperaturas.

Cuanto más caliente está el aire, su densidad será menor y las partículas tendrán más movimiento. Este estado no es el más adecuado para conseguir una buena combustión y por lo tanto se pierde potencia. Sin embargo, no por eso hay que pensar que cuanto más frío mejor. Las bajas temperaturas también tienen sus consecuencias negativas.

Cómo afecta el frío al motor

Las bajas temperaturas también afectan al funcionamiento de un motor de combustión. Aunque en este caso no se trata de una pérdida de potencia, porque la cantidad de oxígeno para la mezcla será suficiente. Cuando circulamos a temperaturas cercanas a los 0º centígrados el motor consumirá más por varias razones:

• Tarda más en calentarse: el momento en el que un coche consume significativamente más es en el periodo en el que no ha alcanzado su temperatura de servicio. Además, cuando la temperatura es muy baja habrá muchas circunstancias en las que perderá su temperatura idónea para funcionar, aunque ya la hubiese alcanzado. Por ejemplo, en las bajadas en las que el motor entra en apagado de inercia y no inyecta combustible o en los momentos en los que se circule a muy bajas revoluciones y poco consumo durante mucho tiempo.
• El aceite está más viscoso: cuando se circula a temperaturas muy bajas el lubricante del motor es más espeso y por lo tanto crea más fricción, que se traduce en más consumo.

• Los neumáticos pierden presión: Al bajar la temperatura, el aire se comprime y pierdes presión dentro de la rueda. Esto supone una mayor deformación del neumático y normalmente un aumento de la superficie de contacto con el suelo, por lo que el rozamiento aumenta y con él el consumo. Este problema es fácil de solucionar, metiendo más aire hasta llegar a la presión indicada para tus neumáticos.
• El alternador trabaja más: como la eficiencia de las baterías es menor a bajas temperaturas, el alternador tiene que trabajar más de lo normal para producir la energía eléctrica que necesitan la batería para cargarse. Lo que también aumenta el consumo.

Ahora imagina que subes una montaña en coche y se juntan los factores de baja temperatura y poco aire. Te podrás figurar que tu coche no funcionará igual que siempre con unas condiciones tan malas. De ahí que existan modificaciones como el Amarok AT35, que preparan un vehículo justo para eso.

Imágenes – Juozas Kaziukenas, Rogerio Camboim S A, Guillaume Vachey, Guillaume Vachey, George Payas, Sean MacEntee