Para subir cuestas, ¿acelerar más o reducir de relación?

Cuando se han de subir pendientes con un automóvil a veces se puede dudar qué es mejor, acelerar en la relación de cambio que se lleva insertada al llegar a la subida o reducir de relación y en caso de reducir, cuando hacerlo.

Por supuesto hay muchas variables, potencia y par del motor, desarrollos de transmisión, porcentaje de la pendiente y si el coche va más o menos cargado, entre otras. Para no complicar el tema vamos a enfocarlo de esta manera, si el automóvil puede subir sin exceso de esfuerzo para el motor se puede mantener la relación que llevamos insertada, en caso contrario es mejor reducir. Para explicarlo vamos a tomar como referencia una subida con una bicicleta con cambios, como se ve en la imagen de la izquierda.

Con la bici en llano se avanza bien y a cierta velocidad, al llegar al repecho nos exige más fuerza muscular para subir. Si contamos con esta fuerza adicional podremos subir. Pero si no nos es posible y nos empeñamos en hacerlo es muy  probable que tengamos una distensión muscular u otra lesión. Nos queda el recurso de seleccionar una relación entre plato y piñones más corta, es decir multiplicar más la fuerza que hacemos con las piernas reduciendo la velocidad de avance, o podemos mantener esta velocidad si compensamos con más ritmo de pedaladas (equivalente a revoluciones por minuto RPM) pues se nos exige menos esfuerzo. En cualquier caso al necesitar menos fuerza podremos subir la cuesta, bueno, si estamos en forma.

En el automóvil el motor funciona por el mismo principio que la bicicleta, con la diferencia de que no hay fuerza muscular; es una explosión de aire y combustible la que genera la fuerza que empuja, en este caso en vez de mediante la rodilla y pantorrilla al plato, lo hace por el pistón y biela que hacer girar no el plato sino al cigüeñal. Pero es sumamente parecido, de un movimiento alternativo de sube y baja de la rodilla – pantorrilla en la bicicleta a un movimiento igual del pistón – biela en el motor se obtiene el giro deseado para desplazar el vehículo.

cuesta

La energía de la explosión en el motor determina si se puede subir la pendiente.

Repetimos la secuencia que hemos hecho con la bicicleta ahora con el coche;  en llano se circula en la última relación del cambio y el motor va relajado, al pedal del acelerador le queda mucho recorrido. Al llegar al repecho el motor demanda más energía para poder subir y se la damos con el acelerador que aumenta la cantidad de aire y combustible que entra al motor.

Se pueden presentar simplificando dos resultados;

    • Al acelerar el coche mantiene la velocidad en la subida sin llegar a pisar a fondo, esto indica que la energía de la explosión es suficiente para subir esa pendiente, podemos seguir en esa relación de cambio.
    • Aceleramos pero el coche no mantiene la velocidad, la va perdiendo paulatinamente. La energía que produce el motor es insuficiente para subir esa rampa. Si  seguimos con el acelerador a fondo y perdiendo velocidad estamos sometiendo al motor a un gran esfuerzo de torsión, lo que en el caso del ciclista podría llevar a una lesión, es mejor reducir de relación para que el motor pueda subir la rampa con soltura a más RPM. El hecho de reducir de relación de cambio implica que se multiplica por un valor más alto la fuerza (par) generado por el motor y que trabaja a más RPM reduciendo los esfuerzos torsionales en sus componentes.

Intentar subir pendientes en relaciones “largas” de cambio cuando al motor le cuesta mucho supone una gran fatiga para sus elementos internos relacionados con la transmisión de la fuerza de la explosión, especialmente si es sobrealimentado con compresor volumétrico o turbocompresor.

 

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