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Neumático

Neumático
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Concepto:Los neumáticos son altamente importantes en un automóvil, tenga en cuenta que es la parte que se encuentra en contacto con la carretera; son su calzado.

Neumático del Griego pneuma, aire, soplo. En el idioma español más antiguo la palabra neumático y neumática se escribía con p al inicio de la palabra o sea pneumática y pneumático por el origen etimológico del griego. Luego le permitieron su escritura sin la p a inicio de la palabra. Tal a ocurrido con la palabra psicología. En muchos idiomas como el portugués la palabra neumático aun conserva la p a inicio de palabra o sea se escribe pneumatico pero sin la acentuación, en inglés también lleva la p inicial y su escritura es pneumatic. En si mismo neumático se refiere a "que funciona con aire" y hay, de hecho muchas otras cosas "neumáticas", se ha reservado en el idioma cotidiano y técnico a la parte de caucho reforzado con fibras y cargado con aire comprimido de las ruedas de las máquinas. Los neumáticos generalmente tienen hilos que los refuerzan. Dependiendo de la orientación de estos hilos, se clasifican en diagonales o radiales. Los de tipo radial son el estándar para casi todos los automóviles modernos.

Historia

Neumático

Las primeras ruedas neumáticas surgieron al principio del siglo XX y estaban hechas de varias capas de lona impermeabilizadas, en forma tubular montada sobre un aro metálico. Estos primeros neumáticos vinieron a aliviar el problema de la rudeza de la marcha de las ruedas de madera o metálicas en los vehículos de la época, por aquellos caminos irregulares, hasta ese momento usados principalmente por carros de tiro animal. Pero la durabilidad era del orden de algunos kilómetros.

Algo más adelante, Charles Goodyear, experimentando con el pegajoso látex del árbol del caucho, descubre que si se calienta mezclado con azufre se produce un cambio importante en sus propiedades, esto es: deja de ser pegajoso, se convierte en muy elástico y esa elasticidad se mantiene por largo tiempo, cosas que no sucedían con el látex natural. A este proceso le llamó Vulcanización en honor al Dios Vulcano (Dios del fuego) de la mitología. Un francés llamado Edouard Michelín, hermano de André Michelin tiene la idea de utilizar este producto creado por Gooddyear como material de unión, relleno e impermeabilización de las capas de lona de los neumáticos de entonces y crea el neumático desmontable para bicicletas que después se generalizaría a todos los vehículos y daría lugar al neumático actual.

En el proceso de perfeccionamiento del neumático las capas de lona, se fueron sustituyendo por más y más capas de fibras mas resistentes y duraderas, se perfeccionó el diseño, se agregaron rellenos en polvo de negro de humo, y el neumático pasó a ser en pocos años un excelente y seguro medio de apoyo del vehículo, suave, adherente y muy duradero.

Ante la escasez de látex en Alemania durante la segunda Guerra Mundial y movidos por las necesidades bélicas, se comenzó en ese país a trabajar en la búsqueda de algún sustituto del caucho natural, de ese proceso nacieron los cauchos sintéticos, elaborados a partir del isopreno derivado del petróleo. Estos cauchos solos, o mezclados con el caucho natural tenían mejores cualidades que las del caucho puro, a partir de entonces, comenzó una interminable carrera de mejoras a los cauchos sintéticos que han dado como resultado los flamantes neumáticos radiales sin cámara de hoy en día.

Elementos del neumático

El neumático está constituido por varias partes diferenciables que están presentes en la mayor parte de ellos, estas son: 1. La pestaña de apoyo. Es la parte reforzada interiormente con alambres de acero que sirve para el apoyo del neumático sobre la llanta o aro. 2. El cuerpo tubular. Constituye el cuerpo del neumático y está formado por varias capas de tejidos de fibras sintéticas, de acero, o mezcladas, embebidas en caucho y adheridas fuertemente unas a otras formando un cuerpo monolítico. 3. La banda de rodamiento. Es una banda plana de mas grosor, de caucho reforzado con fibras en su base interior, y adherida al cuerpo tubular en la zona de contacto del neumático con el camino. Esta banda de rodamiento en la parte exterior tiene unos surcos o dibujos de diferente diseño de acuerdo al uso del neumático.

Tipos de neumáticos

Es enorme la diversidad de aplicaciones de los neumáticos, desde pequeños tubos llenos de aire en las bicicletas o carretillas de mano hasta verdaderos gigantes en las máquinas de la construcción. Por tal motivo los neumáticos pueden clasificarse desde muchos puntos de vista, en esta página solo nos referiremos a la clasificación de acuerdo a la construcción. Desde ese punto de vista pueden ser:

  • Neumáticos de capas con cuerdas cruzadas
  • Neumáticos de capas con cuerdas radiales

Cuerdas cruzadas

Cada capa de las que forman el neumático tiene las cuerdas que la constituyen en diagonal a la dirección del cuerpo del neumático y las cuerdas de cada capa a su vez, cruzadas con respecto a la capa anterior.

Esta construcción da al cuerpo tubular del neumático mas rigidez, con lo que el caucho puede resistir el constante "amasado" que se produce al rodar con carga, cada vez que se pone contacto con el camino. El ulterior desarrollo de cauchos más resistentes al "amasado" dio lugar como veremos mas adelante a los neumáticos radiales.

Debido a la relativa rigidez, estos neumáticos son algo más "duros" que los radiales en cuanto a la amortiguación de las irregularidades menores del camino, y su adherencia al pavimento durante los giros es menor. Estos tipos de neumáticos, son apropiados para grandes cargas y donde la suavidad de la marcha y la adherencia al terreno no son factores de gran importancia. Esta misma rigidez hace que la combadura que se produce en la parte baja del neumático con carga sea menor, por lo que se usan casi exclusivamente en las ruedas "gemelas" (dobles) donde la distancia entre el par gemelo de neumáticos es reducida.

Tienen la ventaja de que cuando se desgasta la banda de rodamiento, pueden ser "reencauchadas" con facilidad por lo que recupera la operatividad.

Cuerdas radiales

Todos los componentes se aplican por igual a la rueda de cuerdas cruzadas, la diferencia fundamental radica en que, como puede observarse, las cuerdas de las capas de conformación son perpendiculares al cuerpo del neumático, es decir en la dirección de los radios del círculo que forma la rueda. Esta construcción hace que el neumático se deforme mas debido a la carga en la zona de contacto con el suelo, haciendo una combadura mas pronunciada. La fabricación de cauchos más resistentes al "amasado" y con menores pérdidas de energía por deformación (producción de menos calor) son los que han permitido la fabricación de este tipo de neumático, que tiene las ventajas de dar una mayor suavidad de marcha y una mejor adherencia al pavimento.

Los surcos de la banda de rodaje

Exceptuando los neumáticos especiales de alto empuje, como los de los tractores agrícolas y algunas máquinas de la construcción así como en otros de uso muy especial, todos los neumáticos en la zona semi plana de contacto con el pavimento tienen unos surcos o dibujos de forma mas o menos tortuosa o compleja. Estos surcos tienen la función de permitir la salida del agua, el lodo, o la nieve, que tiende a acuñarse debajo del neumático cuando el vehículo rueda en caminos cubiertos por algunos de estos materiales. Contrariamente a lo que se piensa, estos dibujos no juegan un papel trascendental en la adherencia del neumático en el camino limpio y seco, pero su profundidad es muy importante en caminos mojados o con nieve, sin ellos, la rueda puede literalmente "flotar" en la cuña de agua apresada debajo y perder toda la adherencia al camino y con ello la estabilidad. Por este motivo es que se establecen por las autoridades de muchos países, límites mínimos de profundidad de estos surcos a partir de los cuales el neumático no puede seguir circulando.

Un chofer experimentado sabe que con los neumáticos desgastados tiene que extremar las precauciones y bajar mucho la velocidad cuando llueve. Muchos accidentes se deben a no respetar este detalle.

Presión de inflado

No menos importante en la seguridad vial y en la duración del neumático es la correcta presión de inflado del neumático. La presión adecuada no es inherente completamente al tipo de neumático, esta presión se establece como consecuencia de una combinación de factores influyentes entre los que están

  • La ubicación del neumático en el vehículo.
  • El tipo de trabajo a que se destine el vehículo.
  • La carga sobre ejes.

Los fabricantes de neumáticos por lo general solo establecen los valores máximos y en ocasiones mínimo de la presión de inflado, corresponde a los fabricantes del vehículo establecer estos valores óptimos de uso, estos valores deben ser respetados estrictamente.

Influencia de la presión baja en la estabilidad

Debido a la compresibilidad del aire y la elasticidad del material con que están hechos los neumáticos el apoyo sobre el camino no es una linea si no un área, esta área de contacto se deforma un tanto cuando el automóvil toma una curva debido al empuje lateral que sufre el vehículo, de forma tal, que la dirección en la que tiende a rodar no coincide exactamente con la dirección de marcha del vehículo, esta tendencia al sobregiro aumenta notablemente en un neumático con baja presión de inflado, por lo que el conductor notará como si el coche girara mas de lo que ha movido el timón, especialmente si las ruedas bajas son las traseras. Da la sensación de que el automóvil se "bandea" de la parte trasera. Este efecto es peligroso, porque el conductor para restablecer la dirección tiene que estar constantemente haciendo ajustes al timón, si no se tiene cuidado, el efecto de "bandeo" y las repetidas maniobrar del timón pueden llegar a poner el coche en un movimiento en zig-zag con la consecuente pérdida del control. Se produce el mismo efecto cuando un vehículo marcha sobrecargado de las ruedas traseras, debido a la excesiva deformación de la "huella" del neumático en el camino.

Influencia de la presión alta en la estabilidad

Cuando un neumático se infla en demasía, se pone rígido, esta dureza hace, que con mayor facilidad "rebote" con fuerza en los obstáculos del camino, durante estos rebotes el neumático puede perder el contacto con el suelo y con ello la capacidad direccional si es de las ruedas directrices o la posibilidad de derrape lateral en las curvas en cualquiera de las ruedas. La combinación de un pavimento irregular, un neumático sobre inflado, alta velocidad y un amortiguador defectuoso es una combinación muy peligrosa.

Influencia de la presión de inflado en la durabilidad

Cuando la presión es baja, los laterales del neumático se comban en exceso, esto trae como consecuencia un "amasado" adicional del material del neumático que puede deteriorarlo en pocos kilómetros por demasiado calentamiento, además de un excesivo gasto de combustible. También observe que la banda de rodamiento tiene a encorvarse hacia arriba en el centro, por lo que el contacto del neumático con el camino se reduce a los bordes externos, estos se desgastarán rápidamente, reduciendo en mucho la durabilidad. En el caso contrario, es decir alta presión de inflado, la sección del neumático tiende a redondearse, en este caso la zona de contacto con el camino se limita al centro de la banda de rodamiento con el consecuente desgaste prematuro de ella y la perdida notable de vida útil.

Influencia ambiental

La vida de los neumáticos es limitada ya que a determinado desgaste no pueden seguir siendo utilizables y será necesario desecharlos, este desgaste es una parte mínima del neumático comparado con su volumen general, por lo que puede decirse que prácticamente se desecha casi íntegramente desde el punto de vista del material que lo constituye. Solo una pequeña parte de este material es reciclable, es decir se puede aprovechar de nuevo por alguna industria especializada el resto constituye un problema para los vertederos de basura debido a dos razones básicas:

  • El material de los neumáticos tiene una vida muy larga y su degradación demora decenas o cientos de años.
  • Algunos de los productos de la degradación de los neumáticos son nocivos al ambiente.
  • Si tenemos en cuenta la enorme cantidad de automóviles en uso, la cantidad de neumáticos ya en desuso constituye un problema en la mayor parte de los países formándose en ocasiones verdaderas montañas de ellos en los vertederos, cuya solución definitiva aun no está resuelta.

Codificaciones

Codificación'

Los neumáticos llevan unos números impresos sobre la goma en la banda lateral que codifican sus características. Debemos documentarnos y pedir la ayuda de un experto para colocar los neumáticos adecuados a nuestro vehículo y que se adapten a nuestros itinerarios más frecuentes o peligrosos. Los neumáticos tienen fechas de caducidad y este dato, junto con la posible condición de recauchutados, se escamotean frecuentemente al comprador en las ofertas a precios de ganga. 185/60 RT 14 82 185 es la primera cifra del codificado y hace referencia al ancho de la sección del neumático expresada en milímetros. Esta medida aumenta de 10 en 10 mm y siempre acaba en 5. 60 expresa la relación entre la altura y la anchura. En este caso la altura será el 60% de la anchura. La tendencia actual es hacia neumáticos más bajos y más anchos. De esta forma se logra un mayor agarre a la carretera aunque se sacrifique algo de comodidad (menor absorción de las vibraciones por irregularidades y mayor ruido). El valor de este parámetro aumenta de 5 en 5.R. Este numero indica que el neumático tiene una carcasa (estructura) radial que aporta ventajas frente a una carcasa diagonal (que se señala con una D ). Los radiales tienen mayor adherencia, estabilidad, duración, comodidad y suavidad de conducción; y un menor consumo de carburante y calentamiento de los neumáticos. Esta letra corresponde a las de un código que indica la velocidad máxima a la que se puede rodar con ese neumático. A veces esta letra esta impresa después de la carga máxima del neumático. Las letras correspondientes a cada velocidad son: J:100 km/h R: 170 km/h K:110 km/h S: 180 km/h L:120 km/h T: 190 km/h M:130 km/h U: 200 km/h N:140 km/h H: 210 km/h P: 150 km/h V: 240 km/h Q: 160 km/h ZR: mas de 240 km/h

Aunque no pensemos superar los 120 km/h se deben utilizar los neumáticos acordes con la velocidad máxima indicada por el fabricante del automóvil. 14. Indica el diámetro de la llanta en pulgadas (1 pulgada=25'4 mm). El diámetro aumenta de pulgada en pulgada.82. Hace referencia a la carga máxima que puede soportar cada neumático. El peso del coche esta repartido mas o menos entre las cuatro ruedas. Hay 60 medidas que van desde el 62, que corresponde a 265 kg por neumático, al 121 que corresponde a 1450 kg. El numero 82 corresponde a 475 kg (unos 1900 kg para todo el automóvil cargado).Debe buscarse la fecha de caducidad impresa junto con los otros códigos. Esta fecha expresa el mes y el año en el que debe retirarse de la circulación. Presión Debe tenerse en cuenta la correcta presión de inflado que recomienda el fabricante del coche:

  • Una presión baja aumenta el rozamiento con el suelo y por tanto el consumo de combustible además de comprometer seriamente la estabilidad de automovil
  • una presión alta, en cambio reduce la vida de los amortiguadores.

Desgaste neumáticos

Desgaste anormal del neumático

El desgaste anormal del neumático (desgaste prematuro o desgaste excéntrico) puede ser causado por aceleraciones rápidas y por el frenado, giros rápidos y otros por malos hábitos de conducción, puede ser causado por la incorrecta presión de aire en los neumáticos, equilibrado y alineamiento incorrecto de ruedas y por regulaciones incorrectas o danos en la suspensión o sistema de dirección. El desgaste anormal puede ser causado también por defectos en el mismo neumático. Lo siguiente es una explicación de las causas probables de cada tipo de desgaste del neumático.

Desgaste en los Costados

En la mayoría de los casos, esto se debe a la insuficiente presión de aire en el neumático. La presión exterior (la presión es ejercida sobre el neumático por la carretera) sobre los costados del neumático es alta de tal forma que los costados se desgastaran rápidamente. Esto sucede a menudo cuando el vehículo esta frecuentemente sujeto a frenados repentinos, los cuales causan que la presión sobre los costados aumente.

Desgaste en el Centro de la Banda

En la mayoría de los casos, esto se debe a la excesiva presión de aire en el neumático. Puesto que la presión exterior es mucho mayor en la banda de rodadura, la banda se desgastara más rápidamente. Esto también le suceda a los neumáticos que están sometidos a aceleraciones repentinas. Si el conductor permite que las ruedas resbalen a menudo durante las aceleraciones repentinas, el centro de los neumáticos se hinchara debido a la fuerza centrifugue generada por el giro rápido (en otras palabras, la presión exterior

Desgaste Interior Vs. Desgaste Exterior

El desgaste del costado interior es a menudo causado por un excesivo camber negativo, mientras el desgaste en el costado exterior es usualmente causado por un excesivo camber positivo. El ángulo del camber excesivo causa que la presión del rodamiento sobre uno de los costados del neumático llegue a ser mayor.

Desgaste por Convergencia Vs. Desgaste por Divergencia

Si el ángulo de convergencia llega a ser excesivo, el neumático se arrastrara en una posición donde este esta inclinado, causando el desgaste sobre la superficie de la banda de rodadura, el cual se asemeja a los dientes de una sierra. El mismo fenómeno de desgaste por divergencia puede ocurrir si el vehículo esta sujeto frecuentemente a giros repentinos.

Consejos de montaje

Montaje de los neumáticos nuevos

  • En el momento del cambio, la sustitución se debe realizar con neumáticos con Medida igual a la reproducida en el Permiso de Circulación del Vehículo, con el índice de carga y el Código de Velocidad iguales o superiores. Si no lo haces, te pueden negar la ITV si tu coche equipa neumáticos con índice de velocidad "H" (hasta 210km/h), dando igual que prometas que no vas a llegar a 180 (índice de velocidad "S") o que en tu país no se pueda circular a mas de 120Km/h. Si en tu permiso de circulación pone "H", debes equipar "H" o superior
  • Cada vez que se sustituye un neumático (tubeless), sustituir siempre la válvula y asegurarse de las perfectas condiciones de integridad y limpieza de la llanta: a veces en el taller son poco cuidadosos al retirar la vieja y dejan un trozo de goma pegado que puede causar fugas.
  • Al montaje de neumáticos nuevos, se aconseja mandar a controlar el paralelismo geométrico del vehículo para prevenir desgastes irregulares. De todas maneras si has observado que el desgaste de tu viejo neumático no es irregular, no hace falta.
  • Si se sustituyen solo dos neumáticos, se aconseja montar los neumáticos nuevos en el eje posterior ya que:

- una avería de imprevisto de un neumático del eje posterior tiene mayor posibilidad de causar inestabilidad en la conducción. - en el firme mojado, en curva, es preferible tener los neumáticos menos gastados en el eje posterior, con el objetivo de reducir el riesgo de fenómenos de sobre dirección. - en el caso de equipar el vehículo con neumáticos invernales, se aconseja, especialmente a los vehículos de tracción anterior, montar los cuatro neumáticos del mismo tipo. Esto se hace porque montando solo dos del mismo tipo (necesariamente en el eje anterior), en curva con firme mojado o nevado existe un elevado riesgo de vuelta completa de dirección debido a la menor adherencia del eje posterior.

  • Una sustitución de la llanta original, por necesidad o por razones estéticas (llantas de aleación), manteniendo los neumáticos con la misma medida, se debe llevar a cabo respetando las características de perfil, ancho y off-set (ET). En todo caso, se debe excluir el empleo de una llanta de aleación de ancho inferior. En caso en que se desee cambiar también la medida del neumático, que debe siempre corresponder con las medidas homologadas y reproducidas en el Permiso de Circulación del Vehículo, la elección de la llanta idónea se debe realizar con la guía de un experto. Las llantas se identifican por un conjunto de siglas que especifican las designaciones métricas y el perfil de las mismas.
  • Nunca es conveniente sustituir solo un neumático, salvo que se aproveche el de repuesto en caso de que este sin usar y además el nuevo sea EXACTAMENTE el mismo modelo. Sino lo haces así, en la ITV te pondrán pegas.
  • Es oportuno efectuar periódicamente echar un vistazo a los neumáticos, de la entidad y la regularidad del desgaste y de las llantas. En el caso que se manifieste cualquier anomalía, o si se notan vibraciones o abultamientos, se debe llevar al taller a revisar.

Permiso de circulación y medidas de los neumáticos

El Permiso de Circulación reproduce, entre otros, las medidas, el índice de carga y código de velocidad del o los neumáticos con los que se puede equipar el vehículo. Esta prescripción es absolutamente obligatoria para el usuario, y si no la cumples te pueden multar. Es posible montar neumáticos alternativos solo después de recibir la homologación, según una legislación de cada país. En el Permiso de Circulación no deben aparecer indicaciones de marca y el modelo del neumático, como dispone la Circular N. A6 del 8/2/2000 de la Comunidad Europea.

Fuente