¿Por qué los motores pierden fuerza en la altura? 1t4p5i

Sudamérica, más específicamente en la Argentina y países a lo largo de la cordillera, como Chile, Bolivia y Perú, para llegar a paisajes o destinos turísticos hay que recorrer caminos que atraviesan pasos, abras o puertos de altura (así se denominan en Europa), que superan los 4.500 msnm –como el Paso Internacional San Francisco (Chile – Argentina)–, o que arañan los 5.000 msnm, como el paso de Abra del Acay. Esto afecta el desenvolvimiento de los motores de explosión interna, que tiran menos y dejan atrás una estela de humo negro. ¿A qué se debe? A que los motores actuales (salvo los eléctricos) funcionan por combustión interna de carburante y eso no es posible sin oxígeno. Ampliamente conocido es que, a mayor altitud, menos densidad de oxígeno en el aire.

Entre otros elementos, con la altura varía la presión. A unos 4.000 m es un 54 % menor que a nivel del mar (por ello un paquete de papas fritas cerrado al vacío parece inflarse, cuando en realidad lo que ocurre es que tiene menos presión exterior). Debemos entender que la presión del aire disminuye a medida que crece la altitud: hay una reducción de su peso y de su densidad. Si bien la composición de gases del aire no varía hasta los 100 km de altura, sí lo hace su porcentual, gradualmente y en forma no lineal, a medida que aumentan los metros sobre el nivel del mar. De manera bien simple sería: si tenemos una caja (volumen) a nivel 0 msnm llena de aire, esta poseerá 21 % de oxígeno. Si la llevamos a unos 3.000 msnm contendrá un 38 % menos de oxigeno que al nivel inicial; y a los 5.000 un 45 % menos aún.

¿Por qué se pierden los caballos?

Esto no afecta a todos los motores por igual. El planteo es que un vehículo no computarizado y normalmente aspirado pierde aproximadamente 10 HP por cada 1.000 m de ascenso. Como la mezcla en el cilindro debe ser homogénea, a menos oxígeno se debe inyectar menos combustible, entonces... el humo negro es el sobrante de combustible que no llega a combustionar y es eyectado por el escape. Por lo tanto, la combustión que se produce en el motor genera menos energía. Las nuevas tecnologías han venido a dar una solución parcial a esta problemática. Hoy todos los nafteros poseen inyección electrónica y los diésel, turbo. Ahora, en la mayoría de los casos, los motores son asistidos y regulados por la caja negra: un computador que hace variar esos parámetros para que, independientemente de las condiciones, el motor no se vea afectado por ellas o lo haga en forma mínima. Al procesador llega una información de la presión atmosférica (MAP sensor) que ingresa el dato de la altura a la que está trabajando el motor. En forma paralela, otro lector le informa la temperatura del aire. Y si algún sensor lee detonaciones o mala mezcla, se suelen activar programas de protección que evitan recalentamientos y daños al motor (una detonación a destiempo puede resultar en un pistón o aro roto), poniéndolo en emergencia (sí, la maldita luz amarilla de “check engine”) y recortándole potencia, situación que suele volver a la normalidad cuando las condiciones se tornan óptimas.

Electrónica Vs. Mecánica

Entonces, ¿qué podemos hacer hoy para preparar nuestro vehículo para un recorrido en altura? Primero, no hay que subestimar el esfuerzo al que lo someteremos, ya que irá más cargado (elementos de rescate, valijas, vituallas...). La tarea primordial siempre va a estar a cargo de la gestión electrónica. Lo nuestro será revisar cubiertas, niveles de aceite, correas y el acople del viscoso del ventilador; cuantos más años de antigüedad tenga el vehículo, más profunda debe ser esta revisión. Acto seguido:

Filtro de aire. Poner uno nuevo o limpio (no sopletearlo con aire: el elemento filtrante se rompe y permite que pequeñas partículas de polvo pasen al motor). Llevar uno de repuesto para el recambio en el camino (sobre todo si vamos en grupo), por la tierra que se genera al ir detrás de otros vehículos.

Equipamiento extra. Dejarlo de lado o reubicar aquellas piezas de objetable uso en travesías de este tipo, como los deflectores de trompa que, por ejemplo, en los modelos +2005 de Toyota quitan ingreso de aire al intercooler, bajando el rendimiento de la planta impulsora. En la altura ningún caballo de fuerza debe ser despreciado. Si bien los motores turbo se ven menos afectados por esta baja densidad de oxígeno, porque la compensan comprimiendo, esto lo hacen con retraso de respuesta por debajo de su régimen mínimo de soplado (solucionado parcialmente con los TGV: turbo de geometría variable), por lo que será inevitable sentir cierta pesadez en la reacción al arrancar de parado o en retomes, hasta que el turbo empiece a soplar (por lo general, entre 1.200 a 2.200 RPM) y haga ingresar el aire a presión a la cámara de combustión.

Refrigerante / Anticongelante. Debemos tener en cuenta el cambio de punto de ebullición del agua, que a nivel del mar es de 100 ºC pero que en la altura se produce a los 80 ºC. En lo alto o en zonas desérticas es normal que la temperatura descienda por las noches más allá de los -20 °C. Esto es paliado con líquido refrigerante / anticongelante de calidad, que debe ser cambiado antes de que sus propiedades disminuyan. Según las marcas y composiciones químicas, el período de efectividad puede ser de entre dos y cinco años, o 40.000 a 80.000 km. Limpiar también el del radiador de mariposas, insectos, barro, etc. Y de elementos decorativos como LEDs sobre la parrilla, que pueden disminuir el flujo de aire y generar el sobrecalentamiento.

Viento de cola. Esto suele ser un problema, ya que es normal que andando con viento de atrás se genere una especie de vacío en el frente del vehículo que, sumado a lo fino del aire, hace que el ventilador no evacúe suficiente calor del radiador. En este caso, nos debemos detener inmediatamente, poner la trompa hacia el viento con el motor en marcha (para que el líquido que pasa por el radiador circule por la planta impulsora) hasta que descienda la temperatura. Revisar el nivel y, de ser necesario, rellenarlo al adecuado con anticongelante en la botella de expansión.

Estacionamiento. Elegir el lugar donde guardaremos el vehículo por la noche. Consultar a los lugareños sobre en qué sector soplan los vientos para poner la cola del vehículo hacia ese lado. En caso de no poder, proteger el motor con colchas o contra una pared.

Anticongelante de gasoil. El punto de congelación de la nafta es superior a -100 °C, por lo que no será un problema. El gasoil, en cambio, en lugares de bajas temperaturas (-10 °C), generalmente lleva aditivos que previenen su congelamiento. Pero si suponemos que en nuestro destino la temperatura será demasiado baja, deberemos recurrir a anticongelantes para gasoil, tanto para el tanque como para los bidones extra. La experiencia recomienda recurrir a marcas de primer nivel y leer los datos del envase. Los más comunes tienen una efectividad tan baja que no vale la pena ponerlos. Un último dato: tener en cuenta que, por el esfuerzo, el consumo de combustible en altura puede ser de entre un 15 a 30 % mayor, según el vehículo. Ahora sí estamos listos para partir.