Diseño de Neumáticos

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Un neumático, al ser el único punto de contacto entre el vehículo y el suelo debe asegurar funciones que son complementarias. Soportar, rodar, guiar, transmitir, responder, amortiguar, durar, etc.

Para nuestra seguridad y nuestro confort tiene que estar en contacto con tipos de suelos muy variados y a veces en condiciones muy extremas.

Según su categoría un neumático puede soportar de 40 a 270 veces su propio peso y a lo largo de su vida puede sufrir entre 20 y 200 millones de deformaciones.

Deben resistir variaciones de temperatura de menos de 50 a más de 50 grados y soportar choques intensos, voluntarios o no.

Para guiar en curva, acelerar o frenar, para responder a todas las exigencias de la conducción de la carretera y del medioambiente, el neumático debe transmitir esfuerzos longitudinales y transversales que pueden ser iguales a su propia carga. Todo esto con una superficie de contacto con la vía equivalente a la de una mano para un neumático de turismo y dos manos para uno de camión.

Hoy en día, un neumático de camión puede recorrer 300.000 Km antes de ser recauchutado mientras que en los años 50 sólo duraba 75.000 km.

El neumático debe contribuir al confort de los ocupantes del vehículo. Confort de conducción, respondiendo fielmente a las órdenes del conductor transmitiéndole las sensaciones de conducción, confort físico como elemento de la suspensión atenuando las irregularidades de la calzada, confort acústico siendo lo más silencioso posible.

En conclusión, bajo una apariencia familiar redonda y negra, el neumático debe responder a todas esas exigencias.

Bajo una apariencia sencilla, el neumático esconde un producto complejo compuesto por una infinidad de materiales. Objeto de una investigación constante, su optimización requiere sofisticadas tecnologías. Un neumático está compuesto por diferentes partes, cada una con funciones específicas.

La cima del neumático está constituida por lonas de cables revestidos de goma. Estas lonas forman una cintura resistente a las deformaciones provocadas por la velocidad y protegen la parte superior de la carcasa.

La lona carcasa está formada por hilos textiles o metálicos y está enganchada a los aros. Se concibe en función de cada tipo y dimensión de neumático.

El talón del neumático asegura la unión con la llanta. Apoyado en la llanta por la presión de inflado y por la sujeción del aro asegura la hermeticidad de la transmisión de las aceleraciones y frenadas del vehículo.

Los neumáticos tubeless no poseen cámara de aire. Ésta se sustituye por una fina capa de goma impermeable pegada al interior del neumático.

Los aros están constituidos por cables metálicos inextensibles. Hacen posible la fijación del neumático a la rueda.

Los flancos conectan la banda de rodamiento con los talones. Son los que absorben las deformaciones del neumático. En ellos figuran todos los marcajes.

La banda de rodamiento está en contacto con el suelo y por eso debe resistir al desgaste. Su dibujo de escultura proporciona adherencia y permite la tracción en diversas circunstancias, nieve, frío, agua, etc.

Existen diferentes tipos de cubiertas según su estructura, dos básicos o principales y uno intermedio. Los básicos son el diagonal o también denominado convencional y el radial o cinturado. La solución intermedia es denominada diagonal cinturado. El neumático radial fue inventado en 1948 por Michelín y hoy ha desplazado casi completamente a los neumáticos diagonales debido a sus mejores prestaciones.

La carcasa está formada por una o más lonas cuyos cables se orientan radialmente entre los talones y, por tanto, con ángulo de cordones igual a 90º. Esta estructura es estabilizada por un cinturón de ancho algo inferior al del neumático, que se sitúa entre la carcasa y la banda de rodamiento. Este cinturón está formado por un paquete de capas textiles o metálicas, cuyos cordones se alternan con ángulos menores o igual a 20º.

Esta disposición hace necesario un menor número de lonas en la carcasa que en un neumático convencional equivalente, consiguiéndose flancos más flexibles. Por el contrario, la banda de rodamiento está dotada de mayor rigidez, lo que hace disminuir sus deformaciones en recta y curvas, aumentando la superficie de contacto con el suelo, que permanece más constante y con una presión más uniforme.

A continuación se mencionan las principales ventajas de los neumáticos radiales frente a otros:

–       Mayor adherencia

–       Menor desgaste y más uniforme.

–       Mayor rigidez de deriva (variación de la fuerza con la deformación)

–       Menor disipación de energía y por tanto menor desgaste.

Concluyendo, los neumáticos radiales mejoran las prestaciones de tracción, frenado, etc con un mejor control de la trayectoria y estabilidad, mayor duración y menor resistencia a la rodadura.

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