¡Hola a todos y bienvenidos! Si tiene dos vehículos y uno recorre 20 millas por galón mientras que el otro recorre 30 millas por galón, ¿cuál tiene el motor más eficiente? Bueno, si elige cualquiera de estas respuestas, podría estar equivocado. Si se trata de un ciclomotor que sólo recorre 30 millas por galón, entonces probablemente no tenga un motor muy eficiente. Y si se tratara de un semirremolque que de alguna manera consiguiera 20 millas por galón, entonces tendría un motor increíblemente eficiente. Entonces, usar millas por galón (mpg) no es una forma de comparar la eficiencia del motor. La forma de comparar la eficiencia es observando el consumo de combustible específico de los frenos (BSFC).
¿Qué es el consumo de combustible específico de frenos?
BSFC es simplemente el caudal másico de combustible dividido por la cantidad de energía que estás generando. En otras palabras, es una forma de comparar la eficiencia observando cuánto combustible entra y cuánta potencia sale. No importa si su motor es pequeño o grande, turboalimentado o de aspiración natural. Lo que estás viendo es cuánta energía puedes generar con una determinada cantidad de combustible.
¿Cómo se mide la eficiencia del motor?
La eficiencia del motor se mide en gramos por kilovatio hora (g/kWh), que representa la cantidad de combustible consumido por unidad de potencia. Esta es la forma común en que se habla de BSFC. Sin embargo, para aquellos que están más familiarizados con la eficiencia como porcentaje, se puede traducir tomando el inverso de BSFC y dividiéndolo por el poder calorífico del combustible. El poder calorífico representa la cantidad de calor liberado cuando se quema por completo una unidad de combustible. Esto nos da un porcentaje de eficiencia.
Zonas de eficiencia y rango de operación
Las zonas de eficiencia se pueden visualizar trazando BSFC frente al par y las rpm. Cada motor tiene su rango operativo más eficiente, donde el BSFC está en su nivel más bajo. Operar dentro de este rango garantiza una mejor economía de combustible. Por ejemplo, operar a bajas revoluciones y carga alta del motor es más eficiente que operar a altas revoluciones y baja carga. Las pérdidas por fricción y por bombeo pueden afectar la eficiencia en diferentes puntos de operación.
Cambio de marchas y economía de combustible
Elegir la marcha correcta mientras se conduce a una velocidad constante también puede afectar el ahorro de combustible. Operar el motor en una zona de bajas revoluciones/alta carga, como en sexta marcha, es más eficiente que operar en marchas más altas con menor carga del motor. Esto se debe a que el motor funciona más cerca de su rango más eficiente.
El papel del tamaño del motor
En general, los motores más grandes tienden a ser más eficientes que los motores más pequeños debido a una menor relación superficie-volumen. Esto significa que se pierde menos calor a través de las paredes del cilindro y se destina más energía a producir trabajo útil. Sin embargo, existen otros factores que influyen en la eficiencia del motor y no todos los motores grandes son más eficientes que los pequeños.
Ejemplos del mundo real
Algunos de los motores de gasolina de producción más eficientes alcanzan un BSFC de alrededor de 200 g/kWh, lo que corresponde a aproximadamente un 41% de eficiencia. Sin embargo, los motores diésel marinos más grandes con cilindros enormes pueden alcanzar un BSFC tan bajo como 155 g/kWh, lo que se traduce en una eficiencia del 45-55%. Estos ejemplos demuestran cómo el tamaño y el diseño de un motor pueden afectar su eficiencia.
En general, comparar la eficiencia del motor va más allá de simplemente mirar millas por galón. El consumo de combustible específico de los frenos proporciona una medida más precisa de la eficiencia, teniendo en cuenta el consumo de combustible y la potencia de salida de un motor. Entonces, la próxima vez que evalúe la eficiencia del motor, piense en BSFC y su impacto en el rendimiento y la economía de combustible.
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