Funcionamiento de los neumticos.

Funcionamiento de los neumticos.Los principales mecanismos fsicos por los que un neumtico proporciona su capacidad de adherencia con el suelo son dos: adhesin e histresis. Ambos son descritos a continuacin para el caso de una pieza cualquiera de caucho apoyada sobre una superficie rugosa. Por adhesin se denomina al fenmeno por el que los tomos de dos cuerpos en contacto, sean rgidos o no, desarrollan una pequea fuerza electromagntica de atraccin mutua. La resistencia a la ruptura de estas fuerzas provoca la aparicin de otras paralelas a la superficie de contacto, que se opondrn a cualquier movimiento relativo entre los dos cuerpos.

El segundo mecanismo por el que el neumtico desarrolla su adherencia y que diferencia al caucho de otros muchos materiales es la histresis. El fenmeno de histresis est presente en el caucho por su comportamiento visco-elstico.

El deslizamiento de una pieza de este material sobre una irregularidad en la superficie de contacto provoca una deformacin. Cuando esta irregularidad se ha superado, el caucho tiende a recuperar su forma original y su contacto con la superficie pero, debido a la histresis, no de manera inmediata.

Este desfase entre causa (presin o tensin aplicada) y efecto (deformacin) hace que el neumtico apoyado sobre una superficie rugosa como es el asfalto abrace las irregularidades de manera asimtrica, ms por delante de esa rugosidad que por detrs, en el sentido de la marcha. Esto genera una distribucin de presiones orientada en sentido contrario al deslizamiento, lo que contribuye a la fuerza de friccin total. A este fenmeno se debe que un neumtico blando tenga mejor agarre que uno duro, y que la mayor traccin se obtenga cuando la rueda est sufriendo un cierto deslizamiento

Al girar, sucesivas secciones del neumtico son deformadas al entrar en contacto con el suelo pero no recuperan de forma inmediata su forma original, a consecuencia de la visco-elasticidad del caucho. Este retardo provoca que buena parte de la energa empleada en su deformacin no sea recuperada al volver a su forma original. Esto se traduce en una distribucin de presiones desigual en la huella, ms intensas en su parte delantera. Esta distribucin de presiones puede ser resumida en una nica fuerza resultante, que a efectos de anlisis dinmico cause el mismo efecto sobre la rueda. Dicha fuerza tendr una direccin vertical, y su punto de aplicacin estar ligeramente desplazado por delante del eje vertical del neumtico.

Como toda fuerza cuya direccin de aplicacin no pase por el centro de rotacin de un objeto, imprimir al mismo un momento angular o par. En el caso del neumtico, este par se opondr a su rodadura, y deber ser vencido por la energa proveniente del motor, incrementando por tanto el consumo de combustible y reduciendo la velocidad mxima.

Finalmente, si la capacidad de evacuacin de agua es suficiente, en la zona C de la huella se lograr un contacto franco, proporcionando un agarre cercano al que se dara sobre asfalto seco. La consecuencia de todo esto es que el rea sobre la que efectivamente se genera adherencia es mucho ms reducida en mojado que en seco, por lo que el agarre es ms reducido. nicamente en la parte trasera de la huella participan los dos mecanismos principales de generacin de friccin (adhesin e histresis). En la regin intermedia apenas hay contacto directo entre superficies, por lo que slo la histresis puede proporcionar algo de adherencia.

Un neumtico blando, con una elevada histresis, presenta por tanto ventajas tambin en el agarre sobre suelo mojado. Adems, por causa del agua, hay un coeficiente de friccin menor y una mayor refrigeracin; es decir un neumtico hecho para agua tolera un grado de histresis muy alto sin que el calor generado suponga un problema.

La proporcin de huella ocupada por cada una de las tres regiones descritas depende de factores como el espesor de la pelcula de agua presente en la calzada, la forma y profundidad de dibujo de la banda de rodadura, la presin de inflado y la velocidad a la que se circule. A mayor velocidad, menor es el tiempo disponible para acelerar y desplazar el agua hacia los laterales y, por tanto, mayor la superficie que flota sobre el agua y menor la que efectivamente proporciona agarre. Si la velocidad es excesiva y el neumtico es incapaz de evacuar la suficiente cantidad de agua como para que se llegue a producir contacto con el suelo, toda la huella se encontrar cubierta por una pelcula de agua (al la derecha en la figura de arriba), y el neumtico ofrecer una direccionalidad y capacidad de traccin prcticamente nulas. Es lo que se conoce como aquaplaning.

Materiales .Caucho natural.Caucho sinttico.Cuerdas textiles cargas de refuerzo. negro de humoSlices y caolines.Antioxidantes Plastificantes Activadores de vulcanizacin Agentes vulcaniantes Aceleradores de vulcanizacin.Azul ultramarino.

CAUCHO NATURAL

Un tipo de caucho natural, llamado de hoja ahumada, debido a que el ltex obtenido del rbol es coagulado por humo, que acta como conservante.CAUCHO SINTETICO

NEGRO DE HUMO

El negro de humo es un componente de gran importancia en los neumticos, ya que les brinda resistencia contra la abrasin mientras protege al caucho de la luz ultravioleta. AZUFRE

Durante el vulcanizado, el azufre une a las molculas de caucho entre s, proporcionndoles resistencia tanto al fro como al calor. RESINAS Y PIGMENTOS DE ZINC

Pequeas cantidades de pigmentos de zinc y resinas ayudan a controlar el vulcanizado, previenen la oxidacin y facilitan el procesamiento del caucho. ACELERANTES

Los acelerantes se utilizan para controlar la proporcin de vulcanizado, razn por la cual los distintos tipos de caucho pueden vulcanizarse completamente en el mismo lapso de tiempo. ANTIOXIDANTES Y ANTIOZONANTES

Los antioxidantes y antiozonantes se agregan al caucho para combatir los efectos del oxgeno y del ozono, que acortan la vida til de los neumticos.