El coche gira sobre el volante.

La rueda es un elemento muy importante y generalmente subestimado de un automóvil. Es a través de la llanta y el neumático que el automóvil toca la carretera, por lo que estos componentes afectan directamente el rendimiento de conducción del automóvil y nuestra seguridad. Vale la pena familiarizarse con la estructura de la rueda y sus parámetros para usarla conscientemente y no cometer errores durante la operación.

En general, una rueda de automóvil es bastante simple: consiste en una llanta (llanta) de alta resistencia, generalmente conectada integralmente al disco, y. Las ruedas están conectadas al automóvil con mayor frecuencia con la ayuda de cubos de cojinetes. Gracias a ellos, pueden girar sobre los ejes fijos de la suspensión del coche.

La tarea de las llantas hecho de acero o aleación de aluminio (generalmente con la adición de magnesio), las fuerzas también se transfieren desde el cubo de la rueda al neumático. El propio neumático es el responsable de mantener la presión correcta en la rueda, cuyo talón reforzado se ajusta perfectamente a la llanta.

neumático moderno consiste en muchas capas de diferentes compuestos de caucho. En el interior hay una base, una construcción especial de hilos de acero recubiertos de goma (cordones), que fortalecen los neumáticos y les dan una rigidez óptima. Los neumáticos radiales modernos tienen un cordón radial de 90 grados que proporciona una banda de rodadura más rígida, más flexibilidad en los flancos, menor consumo de combustible, mejor agarre y un comportamiento óptimo en las curvas.

rueda de la historia

El primer neumático de Dunlop.

De todos los inventos que se usaron en el automóvil, la rueda tiene la métrica más antigua: se inventó a mediados del siglo XIX antes de Cristo en Mesopotamia. Sin embargo, rápidamente se notó que el uso de tapicería de cuero alrededor de sus bordes permitía una menor resistencia a la rodadura y minimizaba el riesgo de daños potenciales. Así se creó el primer neumático, el más primitivo.

Un gran avance en el diseño de ruedas no llegó hasta 1839, cuando inventó el proceso de vulcanización del caucho, en otras palabras, inventó el caucho. Inicialmente, los neumáticos estaban hechos completamente de caucho, conocidos como sólidos. Sin embargo, eran muy pesados, difíciles de usar y se encendían espontáneamente. Unos años más tarde, en 1845, Robert William Thomson diseñó el primer neumático con cámara. Su invento, sin embargo, estaba subdesarrollado y Thomson no sabía cómo publicitarlo adecuadamente, por lo que no tuvo éxito en el mercado.

Ruedas de radios de alambre

El primer neumático de invierno Kelirengas

Cuatro décadas más tarde, en 1888, el escocés John Dunlop tuvo una idea similar (algo por accidente cuando intentaba mejorar la bicicleta de su hijo de 10 años), pero tenía más habilidades de marketing que Thompson y su diseño arrasó en el mercado. . Tres años después, Dunlop tuvo una seria competencia con la empresa francesa de los hermanos Andre y Edouard Michelin, quienes mejoraron significativamente el diseño del neumático y la cámara. La solución de Dunlop tenía el neumático unido permanentemente a la llanta, lo que dificultaba el acceso a la cámara de aire.

Michelin conectó la llanta al neumático con un pequeño tornillo y abrazaderas. La estructura era sólida y los neumáticos dañados cambiaban muy rápidamente, lo que fue confirmado por las numerosas victorias de autos equipados con neumáticos michelin en los mítines Los primeros neumáticos se parecían a los slicks actuales, no tenían banda de rodadura. Fue utilizado por primera vez en 1904 por los ingenieros de la empresa alemana Continental, por lo que fue un gran avance.

Michelin X - el primer neumático radial

El desarrollo dinámico de la industria de los neumáticos ha hecho que la lechada de caucho necesaria en el proceso de vulcanización sea tan cara como el oro. Casi de inmediato, comenzó la búsqueda de un método para la producción de caucho sintético. Esto fue hecho por primera vez en 1909 por el ingeniero de Bayer Friedrich Hofmann. Sin embargo, solo diez años después, Walter Bock y Eduard Chunkur corrigieron la "receta" demasiado compleja de Hofmann (añadieron, entre otras cosas, butadieno y sodio), gracias a las cuales la goma sintética Bona conquistó el mercado europeo. En el extranjero, una revolución similar tuvo lugar mucho más tarde, solo que en 1940, el científico Waldo Semon de BFGoodrich patentó una mezcla llamada Ameripol.

Los primeros coches se movían sobre ruedas con radios y llantas de madera. En las décadas de 30 y 40, los radios de madera fueron reemplazados por radios de alambre y, en las décadas siguientes, los radios comenzaron a dar paso a las ruedas de disco. Como los neumáticos se usaban en una variedad de climas y condiciones de la carretera, surgieron rápidamente versiones especializadas como el neumático de invierno. El primer neumático de invierno llamado Kelirengas ("Neumáticos meteorológicos") fue desarrollado en 1934 por la finlandesa Suomen Gummitehdas Osakeyhtiö, una empresa que más tarde se convirtió en Nokian.

Inmediatamente después de la Segunda Guerra Mundial, Michelin y BFGoodrich introdujeron dos innovaciones más que cambiaron por completo la industria de los neumáticos: en 1946, los franceses desarrollaron el primer neumático del mundo Neumático radial Michelin Xy en 1947 BFGoodrich introdujo neumáticos sin cámara. Ambas soluciones tenían tantas ventajas que rápidamente se generalizaron y dominan el mercado hasta el día de hoy.

El núcleo, es decir, el borde.

La parte de la rueda sobre la que se monta el neumático suele denominarse llanta. De hecho, consta de al menos dos componentes con diferentes propósitos: la llanta (llanta), sobre la que descansa directamente el neumático, y el disco, con el que se sujeta la rueda al automóvil. Sin embargo, en la actualidad, estas partes son inseparables: soldadas, remachadas o, con mayor frecuencia, fundidas en una sola pieza de una aleación de aluminio, y los discos de trabajo están hechos de fibra de carbono o magnesio liviano y duradero. La última tendencia son los discos de plástico.

Las llantas de aleación pueden ser fundidas o forjadas. Estos últimos son más duraderos y resistentes al estrés y, por lo tanto, se adaptan excelentemente, por ejemplo, a los rallies. Sin embargo, son mucho más caros que los habituales "alusos".

Si tan solo nos lo podemos permitir lo mejor es usar dos juegos de neumáticos y ruedas: verano e invierno. Los constantes cambios de neumáticos estacionales pueden dañarlos fácilmente. Si por alguna razón necesitamos reemplazar los discos, es más fácil usar discos de fábrica, en caso de reemplazo es necesario ajustar el paso de los tornillos - solo se permiten pequeñas diferencias con respecto al original, que se pueden corregir con el los llamados tornillos flotantes.

También es importante instalar una llanta, o offset (marca ET), que determina cuánto se esconderá la rueda en el paso de rueda o se saldrá de su contorno. El ancho de la llanta debe coincidir con el tamaño del neumático i.

Neumático sin secretos

El elemento clave y más versátil de una rueda es el neumático, que se encarga de mantener el contacto del coche con la carretera, permitiéndole transferencia de fuerza motriz al suelo i frenado efectivo.

El neumático moderno es una estructura multicapa compleja.

A primera vista, esta es una pieza ordinaria de caucho perfilado con una banda de rodadura. Pero si lo cortas, vemos una estructura compleja de múltiples capas. Su armazón es una carcasa que consiste en un cordón textil, cuya tarea es mantener la forma del neumático bajo la influencia de la presión interna y transferir la carga durante las curvas, el frenado y la aceleración.

En el interior del neumático, la carcasa está cubierta con un relleno y una capa de butilo que actúa como sellador. La carcasa está separada de la banda de rodadura por un cinturón de refuerzo de acero y, en el caso de neumáticos con índices de velocidad altos, también hay un cinturón de poliamida inmediatamente debajo de la banda de rodadura. La base se enrolla alrededor del llamado alambre del talón, gracias al cual es posible ajustar firme y firmemente el neumático en la llanta.

Los parámetros y características de los neumáticos, como el comportamiento en las curvas, el agarre en varias superficies, dinosaurio de la carretera, el compuesto y la banda de rodadura utilizados tienen el mayor impacto. Según el tipo de banda de rodadura, los neumáticos se pueden dividir en direccionales, de bloque, mixtos, de tracción, nervados y asimétricos, siendo estos últimos los más utilizados en la actualidad por su diseño más moderno y versátil.

Los lados exterior e interior del neumático asimétrico tienen una forma completamente diferente: el primero se forma en cubos masivos que son responsables de la estabilidad de conducción, y los bloques más pequeños ubicados en el interior dispersan el agua.

Además de los bloques, otra parte importante de la banda de rodadura son las llamadas ranuras, es decir, Espacios angostos que crean espacios dentro de los bloques de la banda de rodadura, proporcionando un frenado más eficiente y evitando resbalones en superficies mojadas y nevadas. Esta es la razón por la cual el sistema de laminillas en los neumáticos de invierno es más extenso. Además, los neumáticos de invierno están fabricados con un compuesto más blando y flexible y ofrecen el mejor rendimiento en superficies mojadas o nevadas. Cuando las temperaturas descienden por debajo de los 7 grados centígrados, los neumáticos de verano se endurecen y se reduce el rendimiento de frenado.

Al comprar un neumático nuevo, definitivamente se encontrará con la etiqueta energética de la UE, que es obligatoria desde 2014. Describe sólo tres parámetros: resistencia a la rodadura (en términos de consumo de combustible), el comportamiento de la "goma" en una superficie mojada y su volumen en decibelios. Los dos primeros parámetros se designan con letras de "A" (mejor) a "G" (peor).

Las etiquetas de la UE son una especie de punto de referencia, útil para comparar neumáticos del mismo tamaño, pero sabemos por la práctica que no se debe confiar demasiado en ellas. Definitivamente es mejor confiar en las pruebas y opiniones independientes disponibles en la prensa automotriz o en los portales de Internet.

Más importante desde el punto de vista del usuario es la marca en el propio neumático. y vemos, por ejemplo, la siguiente secuencia de números y letras: 235/40 R 18 94 V XL. El primer número es el ancho del neumático en milímetros. "4" es el perfil del neumático, es decir, la relación entre la altura y el ancho (en este caso es el 40% de 235 mm). "R" significa que es un neumático radial. El tercer número, “18”, es el diámetro del asiento en pulgadas y debe coincidir con el diámetro de la llanta. El número "94" es el índice de capacidad de carga del neumático, en este caso 615 kg por neumático. “V” es el índice de velocidad, es decir la velocidad máxima a la que un automóvil puede viajar con un neumático dado a plena carga (en nuestro ejemplo es 240 km/h; otros límites, por ejemplo, Q - 160 km/h, T - 190 km/h, H - 210 km/h) . "XL" es la designación de un neumático reforzado.

Abajo, abajo y abajo

Al comparar autos fabricados hace décadas con los modernos, seguramente notaremos que los autos nuevos tienen ruedas más grandes que sus predecesores. El diámetro de la llanta y el ancho de la rueda han aumentado, mientras que el perfil del neumático ha disminuido. Estas ruedas ciertamente se ven más atractivas, pero su popularidad no se debe solo al diseño. El hecho es que los automóviles modernos son cada vez más pesados ​​y rápidos, y la demanda de frenos es cada vez mayor.

El perfil bajo da como resultado un ancho de neumático grande.

El daño de los neumáticos a velocidades de autopista será mucho más peligroso si revienta un neumático de globo; es muy fácil perder el control de dicho vehículo. Es probable que un automóvil con llantas de perfil bajo pueda permanecer en el carril y frenar de manera segura.

El talón bajo, reforzado con un labio especial, también significa una mayor rigidez, lo que es especialmente valioso en el caso de conducción dinámica en carreteras sinuosas. Además, el vehículo es más estable cuando se conduce a altas velocidades y frena mejor con neumáticos más bajos y más anchos. Sin embargo, en la vida cotidiana, un perfil bajo significa menos comodidad, especialmente en caminos urbanos llenos de baches. El mayor desastre para esas ruedas son los pits y los bordillos.

Vigila la banda de rodadura y la presión.

Teóricamente, la ley polaca permite conducir con neumáticos con una banda de rodadura restante de 1,6 mm. Pero usar tal "chicle" es una molestia. La distancia de frenado en superficies mojadas es al menos tres veces mayor y podría costarle la vida. El límite inferior de seguridad es de 3 mm para neumáticos de verano y de 4 mm para neumáticos de invierno.

El proceso de envejecimiento del caucho avanza con el tiempo, lo que conduce a un aumento de su dureza, lo que, a su vez, incide en el deterioro del agarre, especialmente en superficies mojadas. Por lo tanto, antes de instalar o comprar una llanta usada, debe verificar el código de cuatro dígitos en la pared lateral de la llanta: los primeros dos dígitos indican la semana y los dos últimos dígitos indican el año de fabricación. Si el neumático tiene más de 10 años, no debemos usarlo más.

También vale la pena evaluar el estado de los neumáticos en términos de daños, ya que algunos de ellos excluyen neumáticos de servicio a pesar de que la banda de rodadura está en buenas condiciones. Estos incluyen grietas en la goma, daños laterales (pinchazos), ampollas en el costado y en el frente, daños severos en los talones (generalmente asociados con daños en el borde de la llanta).

¿Qué acorta la vida útil de los neumáticos? Conducir con muy poca presión de aire acelera el desgaste de la banda de rodadura, el juego de la suspensión y la mala geometría provocan estrías, y los neumáticos (y las llantas) a menudo se dañan al subir bordillos demasiado rápido. Merece la pena controlar sistemáticamente la presión, porque un neumático desinflado no solo se desgasta más rápido, sino que también tiene peor agarre, resistencia al aquaplaning y aumenta significativamente el consumo de combustible.

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Desde 2014, el TPMS, Tire Pressure Monitoring System, se ha convertido en un equipo obligatorio para todos los automóviles nuevos, un sistema cuya tarea es monitorear constantemente la presión de los neumáticos. Viene en dos versiones.

El sistema intermedio utiliza ABS para controlar la presión de los neumáticos, que cuenta la velocidad de rotación de las ruedas (una rueda desinflada gira más rápido) y las vibraciones, cuya frecuencia depende de la rigidez del neumático. No es muy complicado, es más barato de comprar y mantener, pero no muestra medidas precisas, solo alarma cuando se acaba el aire en la rueda por mucho tiempo.

Por otro lado, los sistemas directos miden de manera precisa y continua la presión (ya veces la temperatura) en cada rueda y transmiten el resultado de la medición por radio a la computadora de a bordo. Sin embargo, son caros, aumentan el costo de los cambios de neumáticos estacionales y, lo que es peor, se dañan fácilmente con dicho uso.

Durante muchos años se ha trabajado en neumáticos que brindan seguridad incluso con daños graves, por ejemplo, Kleber experimentó con neumáticos llenos de gel que sellaban un agujero después de un pinchazo, pero solo los neumáticos ganaron mayor popularidad en el mercado. Los de serie tienen un flanco reforzado que, a pesar de la caída de presión, puede soportar el peso del coche durante algún tiempo. De hecho, aumentan la seguridad, pero, lamentablemente, no carecen de inconvenientes: las carreteras son ruidosas, reducen la comodidad de conducción (las paredes reforzadas transmiten más vibraciones a la carrocería), son más difíciles de mantener (se necesita equipo especial) , aceleran el desgaste del sistema de suspensión.

Especialistas

La calidad y los parámetros de las llantas y los neumáticos son de particular importancia en el automovilismo y los deportes de motor. Hay una razón por la cual un automóvil se considera tan todoterreno como sus llantas, y los corredores se refieren a las llantas como "oro negro".

Juego de neumáticos Pirelli para F1 para la temporada 2020

Neumático todoterreno Mud Terrain

En un auto de carrera o rally, es importante combinar altos niveles de agarre en seco y mojado con características de manejo equilibradas. El neumático no debe perder sus propiedades después de que la mezcla se sobrecaliente, debe mantener el agarre durante el derrape y responder instantáneamente y con mucha precisión al volante. Para competiciones prestigiosas como WRC o F1, se preparan modelos de neumáticos especiales, generalmente varios juegos diseñados para diferentes condiciones. Modelos de rendimiento más populares: (sin banda de rodadura), grava y lluvia.

La mayoría de las veces nos encontramos con dos tipos de neumáticos: AT (All Terrain) y MT (Mud Terrain). Si nos movemos a menudo por asfalto, pero no evitamos los baños de barro y cruzar arena, utilicemos unos neumáticos AT bastante polivalentes. Si la alta resistencia al daño y el mejor agarre son una prioridad, es mejor comprar neumáticos típicos MT. Como su nombre indica, serán imbatibles, especialmente en terrenos embarrados.

Inteligente y verde

Los neumáticos del futuro serán cada vez más ecológicos, inteligentes y adaptados a las necesidades individuales del usuario.

El volante del coche del futuro - Michelin Vision

Hubo al menos algunas ideas para ruedas "verdes", pero conceptos tan audaces como Michelin y, probablemente, nadie imaginó. Vision by Michelin es un neumático y una llanta totalmente biodegradables en uno. Está fabricado con materiales reciclables, no requiere bombeo debido a su estructura interna de burbujas y está fabricado en

Neumático verde Goodyear Oxygene cubierto de musgo en el costado

Michelin incluso sugiere que los automóviles del futuro podrán imprimir su propia banda de rodadura en una rueda de este tipo, según las necesidades del usuario. A su vez, Goodyear creó los neumáticos Oxygene, que no solo son ecológicos de nombre, sino que su flanco calado está cubierto de musgo vivo real que produce oxígeno y energía. El dibujo especial de la banda de rodadura no solo aumenta la tracción, sino que también atrapa el agua de la superficie de la carretera, promoviendo la fotosíntesis. La energía generada en este proceso se utiliza para alimentar sensores integrados en el neumático, un módulo de inteligencia artificial y tiras de luz ubicadas en la pared lateral del neumático.

Construcción del neumático Goodyear reCharge

Oxygene también usa luz visible o un sistema de comunicación LiFi para que pueda conectarse a Internet de las cosas para comunicaciones de vehículo a vehículo (V2V) y de vehículo a ciudad (V2I).

y un ecosistema de rápido crecimiento de información interconectada y en constante intercambio, el papel de la rueda del automóvil debe redefinirse.

El automóvil del futuro en sí mismo será un sistema integrado de componentes móviles "inteligentes" y, al mismo tiempo, encajará en los sistemas de comunicación más complejos de las redes de carreteras modernas y.

En la primera etapa del uso de tecnologías inteligentes en el diseño de la rueda, los sensores colocados en los neumáticos realizarán varios tipos de mediciones y luego transmitirán la información recopilada al conductor a través de la computadora a bordo o el dispositivo móvil. Un ejemplo de una solución de este tipo es el neumático prototipo ContinentaleTIS, que utiliza un sensor conectado directamente al revestimiento del neumático para medir la temperatura del neumático, la carga e incluso la profundidad y la presión de la banda de rodadura. En el momento adecuado, eTIS informará al conductor que es hora de cambiar el neumático, y no por el kilometraje, sino por el estado real de la goma.

El próximo paso será crear un neumático que, sin necesidad de la intervención del conductor, responda adecuadamente a los datos recopilados por los sensores. Tales ruedas inflarán o recauchutarán automáticamente un neumático pinchado y, con el tiempo, podrán adaptarse dinámicamente a las condiciones climáticas y de la carretera, por ejemplo, cuando llueve, las ranuras de drenaje se expanden para reducir el riesgo de aquaplaning. Una solución interesante de este tipo es un sistema que permite ajustar automáticamente la presión en los neumáticos de los vehículos en movimiento mediante microcompresores controlados por un microprocesador.

Michelin Uptis czyli Único sistema de neumáticos antipinchazos

El bus inteligente es también un bus que se adapta individualmente al usuario y sus necesidades actuales. Imaginemos que estamos conduciendo por una autopista, pero todavía tenemos un tramo difícil fuera de la carretera en nuestro destino. Por lo tanto, los requisitos para las propiedades de los neumáticos varían mucho. Las ruedas como Goodyear reCharge son la solución. En apariencia, parece estándar: está hecho de una llanta y un neumático.

Sin embargo, el elemento clave es un depósito especial ubicado en la llanta que contiene una cápsula llena con una mezcla biodegradable personalizada, que permite que la banda de rodadura se regenere o se adapte a las condiciones cambiantes de la carretera. Por ejemplo, podría tener una banda de rodadura todoterreno que permitiría que el automóvil de nuestro ejemplo se saliera de la carretera y entrara al estacionamiento. Además, la inteligencia artificial será capaz de producir una mezcla completamente personalizada y adaptada a nuestro estilo de conducción. La mezcla en sí estará hecha de biomaterial biodegradable y reforzada con fibras inspiradas en uno de los materiales naturales más duros del mundo: seda de araña.

También están los primeros prototipos de ruedas, que cambian radicalmente las soluciones de diseño que se han utilizado durante más de cien años. Estos son modelos que son completamente resistentes a pinchazos y daños y luego integran completamente la llanta con el neumático.

Hace un año, Michelin presentó el Uptis, un modelo sin aire resistente a los pinchazos que la compañía planea lanzar en cuatro años. El espacio entre la banda de rodadura tradicional y la llanta se llena con una estructura acanalada calada hecha de una mezcla especial de caucho y fibra de vidrio. Dicho neumático no se puede pinchar porque no hay aire en su interior y es lo suficientemente flexible para proporcionar comodidad y al mismo tiempo la máxima resistencia a los daños.

Bola en lugar de rueda: Goodyear Eagle 360 ​​Urban

Quizás los autos del futuro no vayan sobre ruedas, sino sobre ... muletas. Esta visión fue presentada por Goodyear en forma de prototipo Águila 360 Urbano. La bola debe ser mejor que una rueda estándar, amortiguar los baches, aumentar la capacidad de campo traviesa del vehículo y la capacidad de campo a través (girar en el lugar) y proporcionar una mayor durabilidad.

Eagle 360 ​​​​Urban está envuelto en una carcasa biónica flexible llena de sensores con los que puede monitorear su propio estado y recopilar información sobre el entorno, incluida la superficie de la carretera. Detrás de la "piel" biónica hay una estructura porosa que permanece flexible a pesar del peso del vehículo. Los cilindros ubicados debajo de la superficie del neumático, que actúan según el mismo principio que los músculos humanos, pueden formar permanentemente fragmentos individuales de la banda de rodadura del neumático. además Águila 360 Urbano puede repararse solo: cuando los sensores detectan un pinchazo, giran la bola de tal manera que limitan la presión en el sitio del pinchazo y provocan reacciones químicas para cerrar el pinchazo.