Teoría de neumáticos
MensajePublicado:Mié Abr 04, 2012 10:58 am
¿Sabíais que un neumático fino agarra igual que uno ancho? Los dos únicos factores que intervienen en la adherencia de un neumático son la adhesión y la histéresis (hablando de un material visco-elástico, no de un material rígido).
Definimos a la adhesión como el fenómeno por el que los átomos de dos cuerpos en contacto, sean rígidos o no, desarrollan una pequeña fuerza electromagnética de atracción mutua. La resistencia a la ruptura de estas fuerzas provoca la aparición de otras paralelas a la superficie de contacto, que se opondrán a cualquier movimiento relativo entre los dos cuerpos.
La razón por la que usemos caucho para los neumáticos y no sigamos con ruedas de madera se debe al fenómeno de histéresis que está en el caucho debido a su comportamiento visco-elástico. El deslizamiento de una pieza de este material sobre una irregularidad en la superficie de contacto provoca una deformación. Cuando esta irregularidad se ha superado, el caucho tiende a recuperar su forma original y su contacto con la superficie pero, debido a la histéresis, no de manera inmediata. Este desfase entre causa (presión o tensión aplicada) y efecto (deformación) hace que el neumático apoyado sobre una superficie rugosa como es el asfalto «abrace» las irregularidades de manera asimétrica, más por delante de esa rugosidad que por detrás, en el sentido de la marcha. Esto genera una distribución de presiones orientada en sentido contrario al deslizamiento, lo que contribuye a la fuerza de fricción total. A este fenómeno se debe que un neumático «blando» tenga mejor agarre que uno «duro».
Tras todo esto pensamos... ¿Entonces porque no llevamos ruedas de bicicleta en nuestros coches en vez de los supuestos rodillos que llevamos? Se usan neumáticos anchos a razón de potencia y temperatura. Si usáramos neumaticos de bicicleta en un coche, estos por temperatura rebentarían.
Entonces cuando cambiamos los neumáticos de nuestro coche por otros más anchos, ¿por qué tenemos la sensación de que agarran más? porque aumentando su anchura aumentas el ancho de vías de tu vehículo, aunque sea poco se nota, por ello si usaras la misma medida de neumáticos pero con llanta con et distinto (et es la distancia que hay del centro de la llanta al buje), por ejemplo, si tienes llantas et 42 y les pones et 20, has alejado el neumático 2,2cm, has hecho que tu ancho de vías aumente 4,4cm, cosa que hace que mejores tu paso por curva y le haga más estable a tu coche. Por contra, si todo fuera así de sencillo, todas las marcas de vehículos harían esto, tendriamos vehículos con look de F1 para no salirnos de curva, pero entonces sale a relucir el famoso coeficiente aerodinámico. Quizás por cada cm que alejes tu rueda, se vea reflejado en más centésimas en el coeficiente aerodinámico de tu vehículo. Por todo esto, se busca una perfecta armonía tras muchas horas de trabajo en tunel de viento y calculos a posteriori para tener el resultado final que es tu coche. Por ello, piensa dos veces antes de cometer una locura cambiando tus llantas y neumaticos pensando que va a mejorar el comportamiento, quizás ganes más contras: cuanta más superficie, más riesgo de aquaplanning; mayor consumo; mayor coste de neumáticos; mayor riesgo en nieve; peores condiciones de rendimiento de tu neumatico por falta de temperatura. La medida de fábrica es la más polivalente para el día a día, tras tu coche hay muchas horas de trabajo dedicadas por ingenieros.
Conclusión: aumentar el ancho de un neumático es cuestión de estética, sin mejoras mecánicas.
Definimos a la adhesión como el fenómeno por el que los átomos de dos cuerpos en contacto, sean rígidos o no, desarrollan una pequeña fuerza electromagnética de atracción mutua. La resistencia a la ruptura de estas fuerzas provoca la aparición de otras paralelas a la superficie de contacto, que se opondrán a cualquier movimiento relativo entre los dos cuerpos.
La razón por la que usemos caucho para los neumáticos y no sigamos con ruedas de madera se debe al fenómeno de histéresis que está en el caucho debido a su comportamiento visco-elástico. El deslizamiento de una pieza de este material sobre una irregularidad en la superficie de contacto provoca una deformación. Cuando esta irregularidad se ha superado, el caucho tiende a recuperar su forma original y su contacto con la superficie pero, debido a la histéresis, no de manera inmediata. Este desfase entre causa (presión o tensión aplicada) y efecto (deformación) hace que el neumático apoyado sobre una superficie rugosa como es el asfalto «abrace» las irregularidades de manera asimétrica, más por delante de esa rugosidad que por detrás, en el sentido de la marcha. Esto genera una distribución de presiones orientada en sentido contrario al deslizamiento, lo que contribuye a la fuerza de fricción total. A este fenómeno se debe que un neumático «blando» tenga mejor agarre que uno «duro».
Tras todo esto pensamos... ¿Entonces porque no llevamos ruedas de bicicleta en nuestros coches en vez de los supuestos rodillos que llevamos? Se usan neumáticos anchos a razón de potencia y temperatura. Si usáramos neumaticos de bicicleta en un coche, estos por temperatura rebentarían.
Entonces cuando cambiamos los neumáticos de nuestro coche por otros más anchos, ¿por qué tenemos la sensación de que agarran más? porque aumentando su anchura aumentas el ancho de vías de tu vehículo, aunque sea poco se nota, por ello si usaras la misma medida de neumáticos pero con llanta con et distinto (et es la distancia que hay del centro de la llanta al buje), por ejemplo, si tienes llantas et 42 y les pones et 20, has alejado el neumático 2,2cm, has hecho que tu ancho de vías aumente 4,4cm, cosa que hace que mejores tu paso por curva y le haga más estable a tu coche. Por contra, si todo fuera así de sencillo, todas las marcas de vehículos harían esto, tendriamos vehículos con look de F1 para no salirnos de curva, pero entonces sale a relucir el famoso coeficiente aerodinámico. Quizás por cada cm que alejes tu rueda, se vea reflejado en más centésimas en el coeficiente aerodinámico de tu vehículo. Por todo esto, se busca una perfecta armonía tras muchas horas de trabajo en tunel de viento y calculos a posteriori para tener el resultado final que es tu coche. Por ello, piensa dos veces antes de cometer una locura cambiando tus llantas y neumaticos pensando que va a mejorar el comportamiento, quizás ganes más contras: cuanta más superficie, más riesgo de aquaplanning; mayor consumo; mayor coste de neumáticos; mayor riesgo en nieve; peores condiciones de rendimiento de tu neumatico por falta de temperatura. La medida de fábrica es la más polivalente para el día a día, tras tu coche hay muchas horas de trabajo dedicadas por ingenieros.
Conclusión: aumentar el ancho de un neumático es cuestión de estética, sin mejoras mecánicas.
