Ciclos de homologación: la verdadera historia

por A. de A. | 15 Abr 2013 | Curvas Enlazadas | 17 Comentarios

Es curioso comprobar con qué frecuencia se cumple el famoso ejemplo de las cerezas; tiras de una, y acabas sacando el cesto entero. Todo empezó cuando, hace unas pocas semanas, asistí en Italia a la presentación del Panda “Natural Power” impulsado por el pequeño bicilíndrico 0.9 TwinAir Turbo alimentado con CNG (Gas Natural Comprimido, básicamente metano); 80 CV muy vivaces, suficientes para que el velocímetro pusiese su aguja entre 150 y 160 con sorprendente facilidad. Pero también en el Salón de Ginebra VW había presentado su up! convertido a CNG; y al presentar su Panda CNG, Fiat quiso dejar muy claras las diferencias de nivel prestacional, ya que el up! es un tricilíndrico 1.0 atmosférico de 64 CV, que en par (sobre todo a bajo régimen) se queda muy por debajo del 0.9 Turbo. En recuperación de 80 a 120 km/h en 5ª, donde el Panda consigue un tiempo alrededor de los 15”, el VW tarda prácticamente 30”; el turbo impone claramente su ley.

Y ya que en ciclo de homologación europeo el up! sale muy ligeramente favorecido en consumo, en Fiat nos dieron, para equilibrar, unos datos obtenidos en un par de ciclos de homologación norteamericanos, por los cuales también habían pasado ambos coches. Dichos ciclos, de los cuales yo no tenía ni idea de su existencia, son el Highway Cycle (HWC) o Highway Driving Mode, y el más moderno y exigente US-06, también conocido como Aggresive Driving Mode, o Severe Transient Cycle. En estos ciclos, el Panda igualaba o incluso mejoraba al up! en cuanto a consumos. Para mí, esto fue como el cebo que oculta el anzuelo; así que, con mi habitual ineptitud para manejarme por los entresijos de Google, empecé a buscar información sobre dichos ciclos americanos de homologación. Y la encontré, consultando más de una docena de webs, apuntando cantidad de datos, y empleando más tiempo que un tonto, que es lo que soy cuando me meto en estas labores investigativas.

Fruto de dichas labores quedó claro que hay ciclos para dar y tomar: según el análisis de un organismo británico del Ministerio de Transportes, se han llegado a contabilizar ni más ni menos que 256 en todo el mundo; oficiales o no, pero todos respaldados por laboratorios o entidades de absoluta solvencia, sean de tipo académico, administrativo o de la propia industria. Además, y al margen de semejante proliferación, pude advertir que dichos ciclos se pueden clasificar de muchas maneras; pero la que me pareció más interesante es la que los divide en dos categorías: los ciclos “realistas” o “transicionales”, y los “estilizados” o “artificiales”. Los primeros están basados en el promedio de una enorme cantidad de datos acumulados en condiciones reales de circulación (para el ciclo concreto de que se trate): urbano, extraurbano o metropolitano, carretera clásica o “rural” -así la denominan, de modo injustamente despectivo-, y autopista. Y los “estilizados” responden a una utilización arbitraria o artificialmente definida por los creadores de dicho ciclo.

La mayor diferencia, al margen de que unos están tomados de la realidad y otros son prefabricados, es que en los primeros el vehículo está casi todo el tiempo en fase “transicional”: acelerando, recuperando o en retención, con alguna corta parada. Por el contrario, en los “estilizados” hay un alto porcentaje de utilización a velocidad constante estabilizada, y otro porcentaje importante de coche parado al ralentí. Naturalmente, este segundo tipo de ciclo es más fácil de reproducir en banco de rodillos, sobre todo para el mecánico/probador que lo realiza, manteniéndolo dentro de un estrecho margen. Y entonces sonó de nuevo el “ring” de una campanita que me puso sobre aviso: el actual ciclo europeo es de este último tipo, el “estilizado” o “artificial”.

Claro que de alguno de los dos tenía que ser; pero es que, además, y en todos los trabajos que pude leer al respecto, la opinión absolutamente unánime de los muy sesudos expertos en la materia es que este tipo de ciclo no es de garantía, puesto que no reproduce condiciones reales, sino las que se inventan los diseñadores del ciclo, a fin de que sea más fácil de realizar. Así que me puse a profundizar en los concretos esquemas de cuál es la utilización del coche en los respectivos ciclos; y puesto que había empezado por los americanos, son los primeros de los que voy a dar unas pinceladas, que nos servirán de base comparativa inicial para cuando lleguemos a los ciclos europeos, que son los que en el fondo nos interesan más. Vaya por delante que los dos ciclos americano de los que vamos a hablar son del tipo transicional, basados en un análisis estadístico de una gran cantidad de situaciones reales.

El HWC, primero y más antiguo de los dos (pero ambos están vigentes), corresponde a una utilización en tráfico de autopista relativamente fluido, con fluctuaciones continuas de velocidad, pero no muy marcadas, como se desprende de los siguientes datos: el recorrido es de 10,26 millas (16,51 km), que se cubren en 12 minutos y 45 segundos, a un promedio de 48,3 mph (millas/hora) equivalentes a 77,7 km/h, y eso sin superar en ningún momento las 60 mph, es decir 96,6 km/h. Una utilización sin demasiados problemas; y no obstante, comparando con el extraurbano del ciclo europeo, ya es suficiente para que el Panda Natural Power empate con el up! de VW.

El otro ciclo americano, el US-06, ya es más exigente, y corresponde a la utilización en una autopista bastante congestionada, con bruscas variaciones de velocidad y conduciendo de forma enérgica, sin dejar huecos en los que se te cuelen otros usuarios. Es el clásico tráfico de entrada y salida a las grandes urbes en hora-punta, cuando la gente no está para bromas ni quiere perder tiempo; por eso se llama Modo de Conducción Agresiva, o Ciclo Transicional Severo. Para que luego digamos que el tráfico americano no es exigente; no lo será en cuanto a exigencias para el bastidor del coche, pero sí para lo referente a la impulsión en línea aproximadamente recta. Vale la pena desmenuzar el ciclo en su totalidad:

Lo mismo que el anterior, se realiza empezando con el motor ya caliente, sin conectar el aire acondicionado (para ir al consumo puro), y a una temperatura ambiente de 20 a 30ºC (25ºC, en promedio, suele ser lo habitual): cubre 8,01 millas (12,89 km) en un soplo menos de 10 minutos (596 segundos exactos). Lo cual da lugar a un promedio de 48 mph, que son 77,2 km/h; muy similar al de la otra prueba, aunque esto es engañoso. Porque aquí se llegan a alcanzar las 80,8 mph (130 km/h), y en un momento dado se produce una aceleración de arrancada de 3,8 m/s2, que es 0,39”g”, lo que supone ir absolutamente a fondo en 1ª en un coche como el up!.

El ciclo concreto es el siguiente, con la velocidad expresada en km/h y el tiempo en segundos de duración de cada fase: arrancar y subir hasta 70 km/h, ligeras oscilaciones y volver a parar, todo en 40 sg; inmediatamente arrancar, subir a 90, bajar, volver a subir hasta 115 y parar, en 80 sg; viene luego una fase larga, sin paradas: subir a 100, bajar, volver a 105, bajar, subir a 120, bajar, hacer un pico a 130, bajar, otro pico a 118, bajar, volver a 103 y finalmente parar, en seis minutos exactos, sin apenas mantener nunca una velocidad constante. Y luego cuatro arrancadas hasta 48 km/h y parar/arrancar al instante, todo en el plazo de un minuto, para acabar arrancando hasta 83 km/h y parada total, en 30 sg. De los casi diez minutos, se está rodando durante 9 minutos y medio, con sólo 26 segundos estáticos entre las cuatro paradas largas y las tres muy cortas. Como claramente se deduce de esto, el ciclo no es ninguna broma, y aquí el Panda se pone por delante del up!, ya que su mayor potencia le permite cumplir con mayor desahogo, utilizando marchas más largas.

Muy bien; hasta aquí, satisfecha mi curiosidad respecto a los ciclos americanos. Pero una vez calentito el tema, no era cuestión de dejarlo ahí, sino que había que ir a por el ciclo europeo, y más con eso de que se trata de uno del tipo “artificial”. Así que la investigación volvió a este lado del Atlántico, con los siguientes resultados: el primer ciclo, denominado ECE-15, surgió allá por 1970, y constaba de una fase de urbano, constituida por cuatro repeticiones de un ciclo de 195 segundos (3m 15s), y luego de los consumos a velocidad estabilizada a 90 y 120 km/h. Aquí, efectivamente, se echaba de menos un tráfico extraurbano de tipo más o menos transicional, a velocidad variable; pero al eliminar el ciclo ECE en 1990, también se perdió el que siempre he considerado como un dato valiosísimo, que es el del consumo estabilizado a 120 km/h, donde ya influyen de modo apreciable tanto la aerodinámica como el desarrollo final en la marcha más larga. Del ciclo urbano, puesto que se conserva, informaremos a continuación.

Así que, en 1990 se lanzó el nuevo ciclo extraurbano EUDC; de forma que, combinando ambos, se creó el NEDC (New European Driving Cycle, dentro del programa STUDEM), que es el que por ahora es el oficial, y al que también se le conoce como ciclo MVEG-A. Todo esto de las denominaciones de los ciclos y los programas en los que se apoyan es un auténtico maremágnum de siglas, porque todos los organismos que participan de un modo u otro quieren que sus iniciales figuren; pero lo que a nosotros nos interesa es el ciclo en sí, al margen de la personalidad jurídica o física de sus padres. Así que vamos a puntualizar exactamente cómo es el dichoso ciclo.

Como ya hemos dicho, el urbano es el mismo que ya se utiliza desde 1970 bajo el nombre de ECE-15; se trata de, arrancando en frío, repetir cuatro veces una secuencia relativamente sencilla. Como en los ciclos americanos, se realiza entre 20 y 30ºC y sin conectar el aire acondicionado ni otros factores de consumo, como los faros o la luneta térmica. Este es el proceso que se sigue, sin sobrepasar nunca los 50 km/h; en total son 13 minutos exactos, ya que cada secuencia dura 3m 15s, como ya se ha dicho. De dicho tiempo total, al ralentí se está durante 4 minutos (30,8% del total) a coche parado, en punto muerto o embrague pisado. En acelerar o retener se van 5 minutos y 12 segundos (40% del total), y a velocidad constante (a 50 km/h, o menos) durante 3 minutos y 48 segundos (29,2%): 32 segundos en 1ª, un minuto 36 segundos en 2ª, y un minuto 40 segundos en 3ª. Es evidente que la aerodinámica no cuenta para nada en esta secuencia, y tampoco o muy poco los desarrollos; lo que importa es la resistencia a la rodadura, el peso, el consumo al ralentí y la rapidez para que el motor se caliente. En total se cubren 4.067 metros, a un promedio total de 18,8 km/h, que asciende a 27,1 km/h si nos ceñimos al tiempo en el que el coche está andando.

En el actual ciclo, al anterior heredado del ECE de 1970 se le unió a partir de 1990 el EUDC de tipo extraurbano; el combinado se saca después por el sencillo procedimiento de sumar tres octavos (37,5%) del consumo urbano y cinco octavos de este nuevo extraurbano. Aunque en los datos de homologación aparecen tres cifras, de hecho sólo se realizan dos ciclos. El extraurbano se realiza a continuación del urbano, con el motor ya caliente, y su duración es de 6 minutos y 40 segundos, durante los que se recorren un poco menos de 7 kilómetros (6.956 metros), a una media global de 62,6 km/h. Hay dos fases de coche parado y al ralentí de 20 segundos cada una, al inicio y final del ciclo, y los seis minutos entre ellas son siempre en movimiento, con la siguiente secuencia: arrancar y subir hasta 70 km/h, llegando a la 4ª marcha, en 41 segundos; 50 sg constantes a 70 (si hay 5ª o 6ª pasando a ellas); 8 sg para caer a 50, en 4ª; 69 sg constantes a 50, en 4ª; 13 sg para subir de nuevo a 70; 50 sg a 70 en 4ª (5ª/6ª si las hay); 35 sg para subir a 100; 30 sg a 100; 20 sg para subir a 120; 10 sg a 120; y 34 sg en retención hasta parar el coche. A los cambios de marcha se les asigna un tiempo (aquí englobado en los tiempos citados) de dos segundos.

En los 400 segundos que dura el ciclo extraurbano, el coche está al ralentí el 10% del tiempo; del 90% restante (6 minutos), su 58% lo consume a velocidad constante, que en promedio es de 70,1 km/h. Aceleración en las marchas intermedias sólo hay una, al principio; el resto son recuperaciones suaves en 4ª o 5/6ª, fases de ganar velocidad (1m 49s) que en total suponen el 30,3% del tiempo de coche en movimiento. Finalmente, hay 42 segundos de retención en dos períodos (8 y 34 sg), que son de consumo casi nulo, ya que hoy en día todos los coches son de inyección.

Este ciclo NEDC ha sido criticado por los expertos en homologaciones desde el primer momento: en primer lugar, por ser del tipo artificial o estilizado, y no basado en datos reales de utilización; y en segundo lugar por la importancia relativa del período de arranque en frío (para un tiempo de 13 o 20 minutos, según nos refiramos al urbano o al combinado), por el mucho tiempo de ralentí (40%), y por mucho tiempo a velocidad constante (50), que además es muy baja: unos 57 km/h promediando las fases de urbano y extraurbano. El tramo urbano ya era muy suave en cuanto a velocidades y aceleraciones desde que nació (otro tema es la importancia del arranque en frío); y en cuanto al extraurbano, se basó en el nivel de prestaciones de los coches utilitarios de los años 80s, cuando de entonces acá el tiempo medio del 0-100 km/h ha bajado de 14 segundos a poco más de 10.

De hecho, pronto se acuñó la expresión inglesa de “cycle beating” (derrotar al ciclo), indicando la facilidad para las marcas de “cocinar” los desarrollos para obtener máximo beneficio en las fases de movimiento, y de preparar sofisticados sistemas de refrigeración para conseguir calentar el motor en tiempo récord (lo cual es bueno en sí mismo). Y también de aquí surgió el dichoso EGR de los diésel, para rebajar las emisiones en la fase de calentamiento, pero que tantos problemas ha venido dando durante décadas una vez que el motor está caliente. De hecho, dos institutos alemanes de tecnología hicieron sendos estudios en 2006 en los que se llegaba a la conclusión de que, en los 13 años analizados (pongamos que de 1991/3 a 2003/5), la emisión real de NOx de los motores diésel no se había reducido absolutamente nada en la práctica, sobre el conjunto de su utilización.

Como consecuencia de todo lo anterior, y dentro del programa europeo ARTEMIS (ya estamos con los dichosos acrónimos), se inició en 2004 el estudio de un nuevo ciclo de homologación del tipo realista o transicional denominado HYZEM (de nuevo las mayúsculas), para el cual se tomó como base la utilización, conducida por su propietarios, de 77 vehículos de tipo muy variado, desde turismos de todo tipo a monovolumen, SUV y furgonetas ligeras. Los vehículos pertenecían a cuatro países (Alemania, Francia, Italia y Suiza) y cubrieron 88.000 km repartidos en 10.300 recorridos a lo largo de 2.200 horas de conducción. De aquí se sacaron los datos para plantear un nuevo ciclo, que constaba de cuatro tramos: urbano, carretera clásica y autopista (éste, con dos variantes).

La secuencia urbana se desarrolla a un promedio global de 17,5 km/h (tráfico muy congestionado), con 4,7 paradas por km que suponen el 28% del tiempo total; por lo que la velocidad media, en movimiento, sube a 24,4 km/h. La secuencia de carretera es de tráfico mucho más fluido, ya que las paradas sólo suponen el 2,2% del tiempo total (1 parada cada 7 km), y el promedio bruto es de 61,3 km/h, mientras que el de marcha sube a 63 km/h. Finalmente, para autopista hay dos, siempre sin paradas, representando un viaje normal: uno con crucero a 120, con bastante tráfico, por lo que el promedio es de 100 km/h; y otro más desahogado, con crucero a 130, en el que se consigue un promedio de 116 km/h. Desaparece lo que sería el ciclo extraurbano, que no acaba de ser ni carne ni pescado, y retorna más o menos el equivalente a los antiguos consumos a velocidad estabilizada de 90/120 km/h, que llevo años reclamando. Palabra que no me lo consultaron, claro.

Y lo bueno es que, en una de las múltiples informaciones que consulté para pergeñar este informe, encontré un dato revelador: el ciclo HYZEM se utiliza con frecuencia por parte de los constructores, pero no se le da publicidad por aquello de que nunca ha tenido carácter oficial. Es decir, era (y es) un ciclo “durmiente”, que está agazapado como esos espías o “topos” que nos presentan en las películas, que se tiran años sin hacer nada, hasta que les llegan las órdenes. Y mientras tanto, nosotros aquí discutiendo acerca de si el ciclo NEDC o MVEG-A es o no es representativo, mientras las marcas ya estaban utilizando otro a la chita callando, pero no le daban publicidad porque no era “oficial”.

Está bastante claro que a los creadores del ciclo NEDC les preocupaba mucho más las emisiones que el consumo en sí. La preponderancia concedida a la fase de arrancada en frío y al funcionamiento al ralentí lo dejan bien claro; así se explica que tecnologías adecuadas para este concreto ciclo urbano, como el Start/Stop y el alternador inteligente, produzcan unas reducciones del consumo urbano homologado realmente sorprendentes, de varias décimas sobre unas cifras que ya de por sí son asombrosamente bajas. Y por el contrario, que factores que afectan mucho al consumo en carretera y autopista, como los desarrollos largos y la buena aerodinámica, no tengan apenas repercusión en los consumos extraurbanos, que por lo general están mucho más próximos entre sí, y varían menos de una versión a otra, entre los modelos que utilizan el mismo motor. Pero luego, en nuestra prueba, las diferencias sí que son más que notables, ya que entran en acción factores a los que en el actual ciclo apenas se les otorga protagonismo.

Pero como las cosas de palacio van despacio, al ciclo HYZEM no le va a dar tiempo a ser conocido; ya que, si bien basado en buena parte en sus estudios, parece que va a surgir un nuevo ciclo que lo superará. Así que prepárense Vds para una nueva lluvia de mayúsculas: bajo las indicaciones del WFHVR (World Forum for Harmonization of Vehicle Regulations), y dentro de un programa genérico que abarca muchas cosas bajo el concept de Global Harmonized, se ha diseñado ya el WLTPC (Word Light Test Procedure Cycle), en un estudio conjunto de la Unión Europea, Japón e India (echo en falta a China, por lo que supone como mercado, ya que no generador de tecnología avanzada). Y dicho ciclo estará ya totalmente definido para 2013/4; o sea, a la vuelta de la esquina. Otra cuestión es cuando se tome la decisión de convertirlo en el nuevo ciclo oficial.

Este ciclo contempla tres variantes en función de la relación entre potencia y peso: una para los vehículos con más de 33,4 kg/CV (hago la traducción de los kW/tonelada para manejarnos con los parámetros más habituales); otra de ahí hasta 21,6 kg/CV, y finalmente, la última y casi única que nos interesa, para los de menos de dicha cifra. Que, dicho de otro modo, es para los vehículos con un mínimo de 46,3 CV por tonelada de peso; una exigencia que el más humilde utilitario con motor 1.0 cumple holgadamente, pues tendría del orden 55 de CV, y no pesaría, ni de lejos, la tonelada. Pero en esto se aprecia el peso de India y Japón, que en sus mercados domésticos tienen muchos microcoches que también contaminan, y a los que hay que aplicar un ciclo adecuado a su nivel prestacional.

Así que nos centraremos en la Clase 3, que es la que corresponde a los coches de nivel europeo, y cuyas secuencias ya están perfectamente definidas. En este nuevo ciclo hay cuatro secuencias, puesto que reaparece algo más o menos similar al extraurbano. Las denominaciones, por supuesto que en inglés, corresponden a utilización urbana (Baja), extraurbana (Media), carretera clásica (Alta), y autopista (Extra-Alta). Debido a la existencia de cajas de cambio de 4 a 7 marchas, ya no se especifican los puntos obligatorios de cambio, sino que se aplica un algoritmo que tiene en cuenta el peso y el par disponible en función de los desarrollos.

Pues bien, la secuencia urbana es como sigue: 3.095 metros de recorrido, en 9 minutos 49 segundos, con tres paradas (2m 36s en total) que suponen el 26,5% del tiempo, con una punta nunca superior a 56,5 km/h y unos promedios de 18,9 km/h bruto y 25,7 limpio. No es demasiado distinto, en apariencia, del veterano ECE-15 que lleva 43 años en servicio.

La secuencia extraurbana cubre 4.756 metros, a cubrir en 7m 13sg, con una única parada de 48 sg (11,1% del tiempo), un tope de velocidad de 76,6 km/h, y unos promedios de 39,5 o 44,4 km/h, con parada o sin ella.

Por su parte, el tramo de carretera se efectúa sobre 7.158 metros, y se hace en 7m 35sg, con un tope de 97,4 km/h y unos promedios de 56,6 y 60,8 en las condiciones anteriormente citadas.

Y finalmente, el recorrido de autopista se desarrolla sobre 8.254 metros, que se ventilan en 5m 23sg, con una única parada de 7 sg (sin duda simula el pago de un peaje), una punta de 131,3 km/h y unos promedios, en función de lo ya citado y teniendo en cuenta lo que frena la parada sobre un tiempo tan corto, de 92,0 y 94,0 km/h.

De lo que no he conseguido información es respecto al eventual sistema de calcular el consumo combinado de estas cuatro secuencias. Pero si el nuevo ciclo entra en funcionamiento (ya veremos cuando), no hay duda alguna de que nos lo explicarán. De momento, me quedo con la satisfacción de ver confirmadas mis quejas respecto a la poca representatividad del actual ciclo; y por otra parte, con el mal sabor de boca respecto a la lentitud en reaccionar de los correspondiente organismos encargados de gestionar el asunto. Ya sabemos que estas cosas, a nivel internacional, cogen su tiempo; pero 20 años para pasar del ciclo ECE al NEDC son muchos años. Cambio, por otra parte, que maldita la falta que hacía, a mi juicio, salvo para obtener una cifra única combinada (pero más falsa que Judas), más publicable que tres. Y un cuarto de siglo para reparar el entuerto de dicho ciclo NEDC todavía es más tiempo; y eso si se produce el cambio.

Hasta que llegue dicho cambio, y aunque llegue, y mientras el cuerpo y las ganas aguanten, seguiremos con nuestro recorrido de prueba exclusiva en carretera/autovía, mucho menos científico pero mucho más representativo de un viaje real. Y dejaremos ese jueguecito de arranca en frío, calienta rápido, Start/Stop para los períodos de coche parado, y ritmo de manejo más bien cansino, para que los fabricantes puedan seguir presumiendo de unos consumos, tanto urbano como hasta ahora extraurbano, absolutamente alejados de la realidad del día a día del usuario medio.