domingo, 7 de octubre de 2012

NEUMÁTICOS EN AUTOMOCIÓN (PARTE IV)

Hola a todos

Aquí hago entrega de la 4ª parte de los artículos dedicados a los neumáticos. Hablaré de competición, especialmente Fórmula 1. En anteriores artículos ya explicamos como son y funcionan los neumáticos y sus llantas. En la competición la construcción es prácticamente igual, pero difieren en los materiales utilizados (pequeñas diferencias) y en presiones utilizadas.


Para empezar la primera diferencia, y fundamental, entre neumáticos de competición y los homologados para uso en calle es la dureza del compuesto. La razón está muy clara, ya que en la calle necesitamos que el neumático soporte todo tipo de temperaturas, pisos, y encima queremos que nos duren bastantes kilómetros con un buen agarre (somos unos incomformistas). Sabéis, por física básica, que a mayor dureza de un neumático menor rozamiento con el piso sobre el que rueda. En competición no hay que buscar un compromiso de comfort ni durabilidad, así que se opta por las prestaciones, y ello trae como consecuencia neumáticos muchísimo más "blandos" que los de calle. Duran muchos menos kilómetros, pero en cambio aumentan mucho el coeficiente de rozamiento con el asfalto, y como consecuencia el agarre.
La segunda diferencia está en la escultura (acordaos, el dibujo del neumático), y esto tiene consecuencia en la gama que se oferta también. Una cosa que muchos a lo mejor no sabéis es que los neumáticos que utilizamos para calle son, en su mayoria, considerados por los fabricantes neumáticos de verano o para uso con temperaturas cálidas. Pero entonces, ¿porqué se les llama así si tienen dibujo para evacuar agua? Pues porque en la calle hace falta practicidad, no puedes hacer como en competición y cambiar de neumático cada vez que las condiciones cambien. Os pongo unas fotos y sigo explicando:






Bueno, os he puesto estas 3 fotos. La primera es un neumático estándar para calle, podéis observar el dibujo de la escultura para evacuar agua. Las otras dos son slick (lisos) y de lluvia extrema para Fórmula 1. Las diferencias son palpables en estas fotos, y no hablo de tamaños. Lo ideal en la calle sería el sistema de la competición, es decir neumáticos de seco en días soleados (y asfalto seco) y neumáticos de lluvia para cuando llueve. Pero eso sería un engorro, así que se opta por dotar a los neumáticos de calle de dibujo para poder funcionar en todas las condiciones posibles. En competición además el compuesto con la talla de lluvia es bastante más blando que el slick, y se hace así para que la goma alcance su temperatura óptima de funcionamiento antes (para lluvia normalmente unos 80º, para slicks desde 100º a 120º-140º).
¿Porqué decía yo antes que los de calle son considerados "de verano"? Pues porque son los neumáticos que sirven casi para todo tiempo, exceptuando las condiciones invernales, ahí comienzan a tener problemas. Se considera que empiezan a perder rendimiento cuando la temperatura baja de aproximadamente unos 7º centígrados, y las condiciones del asfalto son nieve o hielo con esas temperaturas. Las distancias de frenado pueden aumentar considerablemente (unos 6-8 metros de media a igualdad de velocidad). Ahí entran en juego, para la calle, los neumáticos M+S (Mud and Snow, barro y nieve). Son neumáticos de compuesto más específico y que equivalen a las cadenas para nieve, es decir que hacen innecesario el uso de cadenas. El secreto está en la banda de rodadura, más blanda de lo habitual y con una escultura que parece normal, pero de cerca se observan tallas específicas para agarrar en la nieve. Unos ejemplos gráficos:




En la primera foto el neumático M+S parece un neumático normal (mas o menos) de uso en calle, pero si observamos la escultura detenidamente vemos que además de ser más profundos los surcos (recordad que a menor superficie de contacto con el piso e igualdad de peso, más presión ejercida y esto ayuda a aumentar la fricción) estos tienen practicados unos surquitos muy pequeños que los atraviesan en sentido transversal. Estos surcos ayudan a aumentar la fricción, y por lo tanto el agarre. El problema de estos neumáticos es que a partir de unos 7º centígrados o en terreno seco se degradan con mucha facilidad, y es necesario cambiarlos por los habituales de verano, más adecuados para uso en condiciones de seco.
Un caso particular son los rallies y condiciones invernales. Como dijimos que en competición lo que priman son las prestaciones, pues en rallies se usan neumáticos específicos para cada tipo de terreno. Unos ejemplos:






La normativa FIA para rally, obliga a que los neumáticos slicks para seco tengan un 17% de dibujo mínimo, por eso el primer ejemplo es un semi-slick. La siguiente foto corresponde a neumáticos para tierra, observaréis los surcos tan profundos que tienen. Esto se hace para que el neumático "muerda" el piso y traccione mejor, es decir no patine en exceso. Después la foto siguiente es de un neumático con más talla para asfalto mojado, pero no para lluvia extrema (en esto los rallies y la Fórmula 1 no difieren mucho). Por último los neumáticos con clavos son para uso en nieve e hielo. Los clavos hacen la función de aumentar la presión para disminuir el derrapaje, y con ello aumentar la tracción. Suelen ser unos cientos de clavos colocados a todo lo ancho de la banda de rodadura, y para conocer más os diré que estos neumáticos son mas o menos la mitad de anchos que unos estándar. Todo con el mismo fin, maximizar la presión que el neumático ejerce sobre el asfalto y disminuir las perdidas de tracción, es decir maximizar la prestación del mismo. Por supuesto que, como es lógico, un neumático de lluvia tendrá menos dureza que uno de seco, así como el neumático para uso en tierra será más duro que el de asfalto.

A continuación os pongo un gráfico de la consturcción de un neumático de F1, veréis apenas difiere de la de un neumático de calle:


Está en inglés pero os explico. Bead coil es el anillo de acero que refuerza el neumático en su lateral. Bead area es el área del talón del neumático. Sidewall area es el área del lateral del neumático. Shoulder area es el área del hombro del neumático (el hombro es la zona que divide la escultura con el lateral del neumático). Carcass es la carcasa del neumático, es decir la base sobre la que se construye. Inner line es la línea interior del neumático y delimita la zona que está conteniendo al aire o gas que insuflamos. Belts son las distintas capas o cintures de material que conforman el neumático (telas reforzadas). Tread es la banda de rodadura. Los neumáticos de Fórmula 1 se inflan con gas, antiguamente se llegaron a utilizar gases super ligeros pero peligrosos. Ahora se usa normalmente nitrógeno, que es más estabe a las variaciones de temperatra y no contiene la humedad que si contiene el aire (un 11% de vapor de agua). 
Las presiones de inflado usadas normalmente son la mitad que en la calle (el coche pesa mucho menos y la temperatura que alcanzan es bastante mayor), siendo aproximadamente en parado de 1 bar (1 bar es aprox. 1 atm de presión). En condiciones de carrera puede aumentar hasta 0,3 o 0,4 bar la presión inicial.

En fin, creo que daré por acabado el capítulo de neumáticos en automoción, no sin antes recordaros que admitiré cualquier sugerencia para completar o corregir estos artículos.

Hasta pronto, donde os haré entrega de 2 artículos más a petición expresa. Uno, el retardador de freno y otro un diccionario de inglés-español de términos automovilísticos. 

A continuación, la bibliografía consultada:

- http://www.fedimacompeticion.com/neumaticos-slick-fedima-f-n-rally.html
- http://www.circulaseguro.com/seguridad-activa/neumaticos-de-invierno
- http://www.mcrallyes.com/noticias/como-tallar-los-neumaticos-los-rallyes
- http://motorgiga.com/fotos-de-coches/foto-rueda-diseccionada-neumaticos-bridgestone/gmx-niv186-con185745.htm
- http://www.f1aldia.com/fotos/un-neumatico-lluvia-mucho-dibujo/

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