RUEDAS Y NEUMÁTICOSEl neumático es un órgano de seguridad. Se puede afirmar que constituye el único elemento de uníón entre el vehículo y el suelo sobre el que éste circula. El neumático tiene por misión: -Soportar el peso del vehículo,- transmitir la potencia de tracción, -asegurar la dirección y frenado, -mantener la trayectoria impuesta por el conductor,- confort (suspensión, ruido, etc). Los elementos que componen el neumático son: –
cubierta,- rueda y válvula, -aire o nitrógeno y -cámara. / Rueda metálica: Representa el elemento de uníón entre la cubierta y el eje. Es la encargada de soportar todo el par motor transmitido por el semieje de transmisión, pero sobre todo su diseño influye en la correcta evacuación del calor generado en los frenos. / Cubierta: Elemento de caucho y sílice en su mayor parte que tiene que estar el máximo de tiempo posible en contacto con el suelo. Debe proporcionar la relación agarre-desgaste más favorable. LA CUBIERTA CONSTITUCIÓNCARCASAEstructura flexible, formada por arcos de acero, algodón o fibras. Estos radios embutidos en goma forman las lonas de carcasa. Sus funciones son: -Soportar la carga y velocidad con ayuda de la presión de inflado
-participar en la estabilidad, -participar en el confort, -participar en el rendimiento. /Carcasa radial: una o dos lonas con los cables dispuestos en forma de radios. + Cintura o clima: compuesta de dos a cuatro lonas despuestas en forma de malla triangular. = Ambas se ensamblan formando la estructura de una cubierta radial.BANDA DE RODADURAEs la parte de la cubierta en contacto con el suelo. Está formada por una gruesa capa de goma en la que se practican una serie de ranuras que dan origen a la escultura. Sus funciones son:- La adherencia en seco y en mojado,-el rendimiento kilométrico, -resistencia al desgaste y a la forma irregular del mismo, -baja resistencia a la rodadura, -baja sonoridad de rodaje (confort), -participar en la direccionabilidad, -estética / En el fondo de la escultura se encuentran los indicadores de desgaste que se manifiestan por la aparición de bandas transversales lisas, cuando la profundidad de dibujo es de 1,6 mm./ Los indicadores de desgaste se localizan a la altura de los “bib” Michelín o de TWI.FLANCOEs la zona comprendida entre la banda de rodadura y los talones. Sus funciones son: ———Soportar la carga (resistencia mecánica), -soportar las constantes flexiones mecánicas
-resistencia a las agresiones externas y climáticas, -participar en la estabilidad, -participar en el confort.TALÓNDiseñado para fijar la cubierta a la llanta.
En su interior, lleva un arco de acero inextensible de forma y proporción variable en función de la dimensión y tipo de cubierta. Sus funciones son: -Fijar la cubierta a la llanta, -realizar la hermeticidad (en cubiertas Tubeless), -asegurar la transmisión, los esfuerzos de aceleración y de frenada, -impedir el aumento del diámetro interior de la cubierta, -participar en la seguridad.
MONTAJE DE LA CUBIERTA SOBRE LA LLANTA
-Si es un neumático con dibujo simétrico, se aconseja montar siempre las cuatro ruedas con el marcaje DOT en el lado exterior del vehículo, para poder visualizar la fecha de fabricación del mismo. Si se mantienen los mismos neumáticos, hay que marcarlos para conservar el sentido de giro al volver a montarlos.-Si es un neumático con dibujo asimétrico, se debe montar siempre el flanco con los marcajes en varios idiomas «lado exterior» en el lado exterior del vehículo/La banda de rodadura de estos neumáticos se divide en dos dibujos distintos, uno para la zona interior y otro para la zona exterior del neumático. La zona internadel neumático está pensada para rodar en mojado, y la zona externa, más ancha, está pensada para el agarre en seco. Estos neumáticos se identifican por llevar escrito en ambos flancos la palabra interno o externo, en distintos idiomas. -Los flancos de los neumáticos direccionales van marcados con unas flechas y es imprescindible conservar el sentido de rodadura indicado; de este modo se podrá evacuar el agua y disminuir el riesgo de aquaplaning, ruidos y desgastes.
LA RUEDA METÁLICA
Está constituida por: -Llanta: Parte metálica de la rueda que soporta el neumático y permite la solidaridad del mismo al buje del vehículo. La carácterística fundamental de las llantas es su perfil, es decir, la forma de su sección transversal.-Disco: Soldado a la llanta que permite la fijación del conjunto sobre el buje del vehículo./ Perfil de Llanta: -Pestaña: es la zona donde se apoya, lateralmente, el talón de la cubierta.- Asiento de talón: es la zona donde se apoyan los talones de la cubierta.- Base: es la zona comprendida entre ambos asientos de talón.-Orificio para válvula / Tipos de Llanta: -Llanta de base honda. Es una llanta de una pieza en la que la base queda más profunda en su centro, con el fin de permitir el montaje ydesmontaje de la cubierta.- Simétricas. Son aquellas cuyo plano longitudinal medio es también plano de simetría. -Asimétricas. El plano que divide la llanta por la mitad es diferente del de simetría.-Con perfil de seguridad (hump
). Presenta un resalte en el asiento del talón para impedir que este se salga (destalonamiento).Terminología dimensional de las llantasLas llantas se definen por su perfil y su diámetro, ambas separadas por un guión (-) o por el signo por (x). (x) = Llantas base honda (-) = Llantas base plana / -Anchura: es la cota del perfil comprendida de pestaña a pestaña, se expresa en pulgadas.-Altura de la pestaña: es la altura máxima de la pestaña. Se expresa mediante una letra que corresponde a una cota en mm.-Diámetro nominal: es el diámetro de la llanta medido sobre el asiento de los talones, se expresa en pulgadas.-Perfil de la llanta: indica el tipo de perfil. Tubeless, no tubeless, llanta honda serie ancha, llanta honda serie estándar, etc.-Bombeo: es la distancia que existe entre el plano de rodamiento de la llanta y la cara del disco que apoya la brida del buje./5.50 J –14 –FH –4 –39 –61336 -5.50:Ancho interior, en pulgadas –J:Altura de pestaña en mm
-14:Diámetro Nominal, en pulgadas –FH:Perfil de seguridad (Flat Hump) -4:Nº agujeros de fijación -39:Bombeo en mm -61336:Número de códigoEl DiscoLa llanta se hace solidaria al buje a través de un disco situado en su centro, unido a la llanta por medio de remaches, cordones de soldadura, etc./Tipos de Disco: -Acero estampado. Son rígidas, resistentes a los golpes y relativamente ligeras, así como fáciles de producir en grandes cantidades. -Aleación ligera (aluminio/magnesio). Su menor peso permite grandes espesores, así como el montaje de cubiertas de gran sección. Presentan una buena conducción del calor pero son sensibles a las corrosiones de tipo salino y electrolítico.-De radios. Son muy ligeras y de gran fortaleza. El anclaje de los radios exige el montaje de cámara. El coste de fabricación es muy elevado plano que divide la llanta por la mitad es diferente del de simetría. La válvulaLa válvula de un neumático está constituida por un cuerpo cilíndrico que por su parte inferior se une con la llanta o la cámara, según el tipo de neumático, en las escotaduras. En su parte exterior lleva la rosca exterior para el acople de un tapón y evitar la entrada de polvo./ • En el interior va roscado el soporte, que además se
acopla herméticamente a un cuerpo cilíndrico, por medio de un cono de goma. • Por el interior de este soporte pasa la aguja, a la que va fijado el obturador cónico, con junta de goma. • Al final de la varilla va acoplado el soporte, que apoya en unos resaltes en el interior del cuerpo. • Se une a la llanta por su parte inferior mediante las escotaduras/ . ¿Por qué sustituir una Válvula? -La válvula trabaja. -La válvula envejece. -Está sometida a alta fuerza centrífuga. -El tapón puede deteriorarse y no realizar la estanqueidad ¿Cuándo sustituir una válvula? -Siempre que montemos cubiertas nuevas. -Siempre que se desmonte la cubierta.
PRESIÓN DE INFLADO
El aire a presión, es un componente esencial del neumático e influye en: -La seguridad: Adherencia y deriva (estabilidad) -La resistencia a la rodadura (consumo de carburante) -El confort (flexibilidad y ruido) -El desgaste y deterioro (rendimiento kilométrico) ADHERENCIAEs la capacidad de uníón entre el neumático y el pavimento para permitir al vehículo:-Seguir las maniobras deseadas, -Soportar la aceleración y frenado en cualquier situación./ ADHERENCIA EN SECO Podemos considerarla como el resultado de dos mecanismos superpuestos:-La adaptación de la banda de rodadura deformándose rápida y continuamente al perfil de la superficie del suelo, -Uníón intermolecular de la goma y el suelo. ADHERENCIA EN MOJADO. Hay que conseguir un contacto seco y por lo tanto debemos:-Romper la película de agua con altas presiones por cm 2, mediante aristas y laminillas (suelo húmedo de 0,5 mm de agua), -Eliminar el agua con las ranuras de la banda de rodadura de manera rápida (suelo mojado de 0,5 mm de agua). AQUAPLANING: Cuando un neumático rueda sobre una película de agua y pierde contacto con el pavimento, se produce el fenómeno AQUAPLANING: Esto es debido a que si el neumático no consigue evacuar todo el agua depositada entre él y el suelo, se interpone una capa que disminuye notablemente el coeficiente de adherencia. La aparición de este fenómeno está notablemente influenciada por la velocidad y la carga del vehículo. ESTABILIDAD -DERIVA Se entiende por estabilidad de un vehículo, el hecho de poder seguir la trayectoria deseada, sean cuales fueren las fuerzas transversales que inciden sobre la cubierta/Un neumático sometido a una fuerza lateral sufre una deformación que
provoca la variación de trayectoria. A esta variación se le llama deriva y el ángulo comprendido entre la trayectoria real y la teórica, forma el ángulo de deriva. El valor de ángulo de deriva es función de: La fuerza lateral. La velocidad. La carga. La presión de inflado. De la anchura de la llantaESTABILIDAD EN LÍNEA RECTA Si a un vehículo que se desplaza en línea recta lo sometemos a una fuerza lateral (viento), podemos manejar dos hipótesis: A) Mayor deriva en el eje delantero que trasero. Será entonces este eje el que pierda con mayor facilidad la trayectoria recta. En este caso, bastará corregir la dirección en sentido contrario al que se desplaza el vehículo para retomar la línea recta. Vehículo estable. B) Mayor deriva en el eje trasero que en el delantero. Será este eje el que pierda con mayor facilidad la trayectoria recta. En este caso, habrá que corregir la dirección en el sentido en que se desplaza el vehículo para retomar la línea recta. Vehículo inestable. ESTABILIDAD EN CURVAS. A) Mayor deriva en el eje delantero. Este eje perderá por tanto la trayectoria ideal (mismo radio de giro que tenga la curva). En este caso, bastará girar más la dirección.Vehículo sub-viradorB) Mayor deriva en el eje trasero.
Será este eje el que pierda la trayectoria. Para corregirlo habrá que girar el volante en el sentido contrario al de la curva. Vehículo sobre-virador. Podemos concluir que para conductores normales, conviene que el vehículo tenga mayor adherencia y menor deriva en el eje trasero que en el delantero, por lo cual: Se puede dar más presión al eje trasero que al delantero, con el fin de disminuir la deriva de este eje. Con el fin de limitar el derrapaje y la deriva del eje trasero, se recomienda el montaje de las cubiertas nuevas en este eje y no en el eje delantero. RESISTENCIA A LA RODADURA La resistencia a la rodadura proviene de la deformación que sufre el neumático en la superficie de contacto contra la carretera. Para que un neumático que está rodando adquiera esa forma plana aplastada contra la carretera en la zona inferior, es necesario aplicarle una fuerza (invertir energía) Por otro lado, cuando la superficie de contacto se separa de la carretera e inicia su trayectoria ascendente la goma recupera su forma inicial devolviendo también una fuerza contra el asfalto que favorece el giro. Si ambas fuerzas fuesen iguales, los pares de giro se compensarán y el vehículo no tendería a frenarse ni a
acelerarse. La razón por la que ambas fuerzas no son iguales es por una propiedad de la goma denominada histéresis. La energía de deformación que hay que aplicar a un punto del neumático para que se aplaste contra el asfalto es mayor que la energía que el neumático devuelve al recuperar su forma original.La diferencia entre ambas cantidades de energía se transforma en calentamiento del neumático y el par de giro “neto” resulta ser en contra del avance del vehículo. Este par de giro en el sentido contrario al avance es el componente fundamental de la resistencia a la rodadura. La resistencia a la rodadura de un neumático depende, además de sus propias carácterísticas químicas y morfológicas, del peso que lleve encima. De hecho, la resistencia a la rodadura es directamente proporcional al peso soportado por el neumático. Para hacernos una idea de su orden de magnitud, este coeficiente se sitúa alrededor de entre 0,007 y 0,014 CONFORT –Sobre inflado, disminuye la flexibilidad. -Bajo inflado, aumenta el ruido. CONFORT RENDIMIENTO KILOMÉTRICOLa cubierta está estudiada p ara que se establezca un equilibrio entre la presión de inflado, la carga y la resistencia
de la carcasa. Cuando la presión no es la adecuada, la cubierta se deforma, la banda de rodadura no apoya correctamente en el suelo y sobre ella aparecen desgastes carácterísticos.
CONTROL DE LA PRESIÓN DE INFLADO
La presión de inflado de los neumáticos es un factor determinante para garantizar un óptimo contacto de su banda de rodadura con el pavimento. De este depende su capacidad de agarre longitudinal en frenadas y aceleraciones, así como, su adherencia lateral que permite obtener trayectorias de marcha fieles a las impuestas por el conductor. Por tanto, se hace necesario realizar un control periódico de las presiones de inflado. “LAS PRESIONES SE CONTROLAN Y SE RECTIFICAN EN FRÍO” Se entiende por neumáticos fríos: -Cuando el vehículo lleva parado como mínimo una hora. -Si el vehículo ha rodado 2 ó 3 Km a velocidad reducida./Cuando se rectifican las presiones con los neumáticos Calientes, es necesario tener las siguientes precauciones: -No desinflar jamás. -Aumentar las presiones recomendadas en 0,3 bar. -Respetar diferencia de presiones entre ejes/Este control se puede realizar de diversas formas, mediante: -El cálculo del radio de rodadura del neumáticoa partir de su velocidad angular. -Sensores implantados en el interior del neumático que miden su temperatura y presión. El primer método, es llevado a cabo mediante un módulo de software implantado en la unidad de antibloqueo de ruedas ABS, que calcula permanentemente la velocidad de rotación de los neumáticos y los compara con la velocidad de desplazamiento del vehículo. La velocidad angular de un neumático tiene una correspondencia con la velocidad lineal del vehículo, que depende del radio de rodadura. Si existe una divergencia entre estas dos magnitudes, quiere decir que el radio de rodadura ha variado, o lo que es lo mismo que su presión ha sufrido alteraciones. Para un cálculo correcto, es necesario que la unidad ABS, parta de unos valores de referencia que nosotros, manualmente, debemos introducir en su memoria. El proceso de calibración, sería el siguiente: •Poner los neumáticos a la presión preconizadapor el fabricante. • Mantener pulsado el indicador para presión de neumáticos durante un tiempo de unos 2 segundos. •El encendido del testigo en el cuadro de instrumentos y un aviso acústico, nos indica que la unidad está preparada para iniciar su calibración. • Durante el modo de circulación normal el sistema se calibra a la presión de inflado y los
neumáticos montados que ha introducido el conductor.
SENSORES INDUCTIVOS
Está formado por un núcleo de imanes permanentes y una bobina cuyos extremos son los que envían la señal a la unidad de control. Dicho sensor capta la señal de una rueda dentada (generatriz) solidaria a la rueda del vehículo y que por tanto gira a las mismas revoluciones. Al girar la rueda, sus dientes se mueven influyendo en el campo magnético emisor y como consecuencia se induce en la bobina corriente alterna cuya frecuencia y amplitud se modifica según el número de revoluciones. De cada uno de los sensores se envía la señal obtenida a la unidad de control para informar sobre la velocidad instantánea de cada rueda.AUTO-INFLADO DEL NEUMÁTICO. Se trata del primer neumático autoinflable. Utilizando un novedoso sistema de cámaras y válvulas, la llanta de Goodyear tiene la facultad de mantener la presión por encima de un mínimo predeterminado. El neumático cuenta con tres componentes adicionales: -una pequeña válvula de admisión de aire, -una cámara circular montada en la periferia de la parte central del neumático y -una válvula de inyección de aire al interior del neumático.NEUMÁTICOS ANTIPINCHAZOSTecnología CON SOPORTE INDEPENDIENTES. Se trata de un neumático con un anillo de apoyo independiente que garantiza la capacidad de carga en caso de rodaje sin presión y evita la degradación del neumático.