Más allá de sus rasgos redondos y negros obvios, los neumáticos son fuentes de misterio. Pero los neumáticos evolucionan tan rápido como los autos, por lo que siempre hay algo nuevo que aprender. Aquí te presentamos las últimas tendencias y tecnologías, además de algunas verdades de ingeniería que probablemente nunca hayas escuchado antes.
Los neumáticos delgados, mucho más altos y más estrechos están regresando
El i3 híbrido eléctrico/enchufable de BMW, que se basa en una resistencia mínima a la rodadura para lograr un rango de conducción aceptable, está liderando el mercado. Los neumáticos Bridgestone Ecopia EP500 del i3 tienen relaciones de aspecto que van de 55 a 70 (banda de rodadura estrecha, diámetro exterior alto) para reducir la pérdida de energía a medida que el neumático entra y sale del su camino. Esta forma también reduce el área frontal del automóvil y la resistencia aerodinámica. Para compensar una cavidad de aire reducida y una huella más pequeña de lo normal, Bridgestone utiliza una presión de inflado elevada para ofrecer la aceleración, el frenado y la tracción en las curvas deseadas.
Aumentar solo el ancho de un neumático no hace nada para mejorar la aceleración o la tracción de frenado
Un neumático más ancho tendrá un parche de contacto más corto, que es precisamente lo que no desea cuando el objetivo es un agarre longitudinal máximo. Jamie McNutt, gerente de desarrollo de llantas de reemplazo en Bridgestone Americas, dice que un parche de contacto más largo, no más ancho, lo ayuda a escalar más rápido para alcanzar el máximo agarre de frenado.
La acumulación de electricidad estática es una vieja preocupación que ha regresado a los neumáticos modernos
Un vehículo mal conectado a tierra es un problema durante el reabastecimiento de combustible y cuando los ocupantes salen del automóvil. Los compuestos para neumáticos modernos se han vuelto menos conductivos, ya que los fabricantes han reducido considerablemente la cantidad de carbón en los compuestos de caucho para reducir el peso y la resistencia a la rodadura.
La solución es utilizar lo que los ingenieros de llantas llaman una “tira de conexión a tierra” o una “banda de rodadura de antena” diseñada para la llanta. En la línea central del neumático, hay una tira delgada y continua de caucho con un compuesto que está diseñado para proporcionar una ruta de conductibidad eficiente entre el neumático y la superficie de la carretera. (El diseño de la banda de rodadura de la antena es bastante evidente en los neumáticos de motocicletas modernas).
Los fabricantes de neumáticos no esperan que los repuestos se vuelvan obsoletos a corto plazo
A pesar de la proliferación de la asistencia en carretera, los kits de inflado y los neumáticos de cara plana, nada se compara con un quinto neumático. “Muchos clientes quieren un repuesto en su automóvil para su tranquilidad”, dijo McNutt de Bridgestone. Es posible que veamos más compañías de automóviles que vendan llantas de repuesto como equipo opcional, como lo hace Ford con el Mustang. Para los fabricantes de automóviles, esta práctica ahorra dinero y reduce el peso de los vehículos que utilizan para el ahorro de combustible y las pruebas de emisiones. Para los clientes, significa que su automóvil puede ser equipado exactamente como ellos quieren. Lo mejor de todo es que hace que sea más probable que un conductor aprenda con qué está equipado su vehículo cuando realiza la compra, no cuando experimenta su primer neumático desinflado.
Una llanta de carrera puede rodar por más de 160 kilómetros después de perder presión
Los fabricantes de llantas generalmente afirman que una llanta desinflada puede cubrir 80km a 80km/h, pero si disminuye la velocidad, puede estirar esa distancia mucho más lejos. Lee Willard, un ingeniero de desarrollo de productos de Michelin, dice que el rango se duplica aproximadamente si bajas tu velocidad a 40 mph. Disminuye la velocidad, y el rango sigue creciendo. Se trata de reducir la cantidad de calor generado en el neumático. “Es como doblar un clip”, dice Willard. “Si lo flexionas rápido, se romperá. Si lo doblas más lentamente, durará más “.
Los fabricantes de neumáticos están trabajando obstinadamente para reducir el peso de sus productos
Bridgestone desarrolló una nueva formulación de cable de acero para recortar el peso de sus nuevos neumáticos Ecopia EP422 Plus de baja resistencia a la rodadura. El desafío consistía en reducir el calibre del cable de acero, que recorta el peso, sin disminuir la capacidad del neumático para sobrevivir el entorno hostil de hoy lleno de baches, pavimento roto y otros peligros en la carretera. En Michelin, los ingenieros están enfocados en reducir el peso en la banda de rodadura del neumático, porque esto también tiene el mayor efecto en la reducción de la inercia del neumático y la rueda. Una forma de hacerlo es usar una profundidad de la banda de rodadura más baja mientras se mantiene la vida útil del neumático con compuestos de la banda de rodadura más duraderos.
La relación entre fabricantes de llantas y automóviles es de ayuda mutua, no de competencia
Los fabricantes de automóviles ahora confían en la confianza comprobada y en las relaciones establecidas que tienen con las compañías de neumáticos. La selección de llantas comienza con una lista de los requisitos de diseño propuestos, y generalmente desafiantes, y los objetivos de rendimiento. Cada fabricante de llantas llega a la mesa con una evaluación de lo que se puede lograr, y el fabricante de automóviles otorga el programa basándose en esa información. A continuación, los neumáticos experimentales se producen y se someten a rigurosas pruebas internas, y luego se entregan al fabricante del automóvil para varias rondas de evaluaciones conjuntas. Durante este proceso, los comentarios de los ingenieros de chasis mejoran los diseños de los neumáticos para lograr los objetivos de conducción, manejo y rendimiento de ruido. Sin embargo, una relación más agradable entre las compañías de automóviles y neumáticos no significa que el trabajo sea más fácil.
Hay más de 200 materiales diferentes en una llanta
Es posible que hayas oído hablar de las correas de acero y las capas similares a Kevlar y casi con certeza sabes que la banda de rodadura exterior es de goma. Pero, ¿sabía que la goma en sí misma a menudo contiene metales, incluyendo cobalto y titanio, para ayudar a que el compuesto se adhiera a las correas de acero? Yokohama ha usado aceite de cítricos en algunos neumáticos para controlar cómo la viscosidad de la banda de rodadura cambia con la temperatura.
Un avance reciente de la industria es el uso de silano (hidruro de silicio) como un agente de acoplamiento eficiente entre la sílice inorgánica, utilizada para mejorar la tracción en mojado y nieve y los polímeros orgánicos más tradicionales en la banda de rodadura del neumático. La sílice se convirtió en un medio popular para mejorar el agarre en clima frío y húmedo hace aproximadamente 15 años. Esto fue especialmente importante ya que la popularidad de los neumáticos para todas las estaciones creció. Por suerte, la sílice es un contribuyente importante a la baja resistencia a la rodadura. Los materiales de silano están actualmente bajo un intenso estudio para lograr ganancias futuras en el rendimiento de los neumáticos.
Los coches autónomos le harán camino a los neumáticos sin aire
Varios fabricantes han experimentado con neumáticos sin aire que combinan una rueda y un neumático en una moldura compuesta, como el Tweel de Michelin. Ahora están en producción para aplicaciones industriales de baja velocidad y fuera de carretera (cortacésped, minicargadora). Michelin también utiliza neumáticos sin aire en carritos de golf en sus propias instalaciones. Willard predice que si esta tecnología da el salto a los autos, tendrá que comenzar con un vehículo especializado de baja velocidad. Un vehículo como el automóvil autónomo de Google, restringido a áreas urbanas densas y operado como un servicio similar a Uber, sería la aplicación perfecta.