Eficiencia de un motor térmico
Los motores de combustión actuales no tienen nada que ver con lo que disponíamos hace veinte o treinta años. Es más, si miramos una década hacia el pasado, veremos cómo la evolución tecnológica es absoluta. En la actualidad, los mayores esfuerzos de I+D se centran en mejorar la eficiencia de combustión, la respuesta y el consumo, a la vez que se rebajan las cotas de emisiones contaminantes (humos y partículas). Sin embargo, el motor de combustión no es el motor más eficiente que la ingeniería puede desarrollar, y solo en la alta competición estamos encontrando eficiencias cercanas a los valores ideales, teóricos, de los motores de esta clase.
¿Cuál es la eficiencia de los motores de combustión?
Antes de nada, debemos entender que la eficiencia energética de un motor se refiere al porcentaje de energía útil que podemos sacar por cada unidad de combustible. En otras palabras, cada litro de combustible es capaz de proporcionar una cierta cantidad teórica de energía. La eficiencia energética del motor será un porcentaje menor al 100%, básicamente porque siempre existe una cantidad de energía “desaprovechada” en forma de calor, principalmente.
Por diseño, por construcción, un motor de combustión tiene una eficiencia energética bastante más baja de la que podríamos pensar. No hablamos del dato teórico, sino del dato real, que oscila entre el 20% y el 30% en un motor de gasolina de ciclo Otto, en el mejor de los casos; en el caso del motor diésel hablamos de eficiencias energéticas de entre el 30% y el 45%, pero este último valor lo encontramos en casos excepcionales de motores híbridos. Puede parecer un dato pobre, pero no lo es tanto. Por otro lado, el hecho de que desperdiciemos más del 60% o 70% de la energía disponible nos hace pensar que existen otras soluciones “de futuro”.
¿Cuál es la eficiencia de un motor térmico?
Sabiendo esto, los siguientes datos seguramente os impresionarán: un motor de Fórmula 1 de 2013 (V8) tenía una eficiencia energética del 29%, un dato ya muy alto de por sí si nos quedamos con el dato de que son motores “de gasolina”. En 2014, cuando se introdujo la polémica normativa de motores híbridos, se centraron en conseguir eficiencias energéticas del 40%, y la realidad es que en la actualidad se supera de largo el 45%, un dato que puede ser considerado como “ciencia ficción hecha realidad”.
El esfuerzo real por conseguir hacer más con menos
El sentido de todo esto es que, a mayor eficiencia energética, mayores rendimientos conseguimos con la misma cantidad de combustible. Al utilizar los mismos litros de combustible, y conseguir más rendimiento (más velocidad, menos consumo, más potencia,… la variable que nos interese destacar), estaremos enviando a la atmósfera menos emisiones contaminantes. Este razonamiento se puede malinterpretar, porque cualquier lector avispado estará pensando que las emisiones son las mismas.
La hibridación es el futuro porque evita al motor de combustión las tareas más ineficientes
Pongamos un ejemplo: si con un depósito de 50 litros hacemos 500 km, estaremos lanzando a la atmósfera la misma cantidad de gases y partículas que en el caso de que hagamos 700 km con 50 litros con un motor mucho más eficiente. Pero la cantidad de gases y partículas por kilómetro será mucho menor en el segundo caso.
En este sentido, esta es la razón de que la hibridación sea el futuro: conseguimos mucha mayor eficiencia energética combinando motor eléctrico y motor de combustión porque liberamos al segundo de las tareas que mayor consumo demandan (el arranque, por ejemplo, pasando de estar detenido a iniciar la marcha es la parte de la conducción más ineficiente). La competición, la Fórmula 1 en este caso, parece estar en ciertos aspectos demasiado lejos de la realidad, como cuando nos fijamos en la aerodinámica, pero en cuestiones de motor (o unidad de potencia, como se le llama) son el banco de pruebas perfecto para aplicar sus soluciones a la calle.