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La tecnología que ha convertido al neumático en un producto de alta ingeniería

La tecnología que ha convertido al neumático en un producto de alta ingeniería
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Advertisement El neumático es quizá el elemento más importante en la carretera** por ser el contacto entre el vehículo y la vía. Ha hecho posible un transporte por carretera seguro y asequible, pero nació por error. Hace 180 años, alguien dejó un trozo de caucho con azufre sobre una cocina y el proceso vulcanizó el material.

Para cuando Henry Ford diseñó la producción en cadena de su Ford T en 1908, ya había un gran mercado orientado a este material. Desde entonces, la innovación y la ingeniería han marcado el avance de los neumáticos: desde una cobertura para bicicletas a las cubiertas Hankook de vehículos de competición.

El día en que se inventó el neumático con cámara

El tipo de neumático que se asocia hoy con los vehículos de motor nació con la bicicleta. Concretamente con el triciclo del hijo de John Boyd, veterinario escocés, en 1887. Adoptando la idea de la llanta neumática usada en los trenes de potencia de la industria textil, Boyd diseñó una rueda para triciclos.

La primera cámara de aire en neumáticos se usó para un triciclo

Construyó una carcasa circular en forma de toro (como un dónuts) de caucho blanco, la cubrió con algodón tejido y luego la clavó a las ruedas de madera. Rudimentario para nuestros cánones, pero un éxito para la época. La alternativa eran ruedas rígidas de madera o una banda de caucho no mucho más flexible. Pronto bicicletas, carros y coches de tiro usaron su neumático con cámara, que dejaría atrás el algodón.

Metal y caucho, rigidez y flexibilidad

Partes Hankook 1. cinturón de acero en dirección longitudinal; 2. estructura radial; 3. alambre; 4. llanta; 5. banda de rodamiento; 6. pared lateral; 7. talón (ceja).

El siguiente gran hito en ruedas fue el caucho sintético. En 1910 el caucho sintético, mucho más homogéneo y fiable que el que provenía del látex vegetal, empezó a conformar los neumáticos. Pero su excesiva flexibilidad producía deformaciones (piensa en la blanda cámara de tu bici). Era el momento de que el metal entrase en los neumáticos... por el talón.

En un neumático cortado en forma una "U" los talones son los extremos de la misma, con apoyo en la llanta. Pronto desaparecerían las cubiertas de tela, que fueron sustituidas por tejidos cableados sin trama hacia 1920. Un par de décadas más tarde nacía el el neumático radial, y surgía la compañía Hankook.

Hankook, a la vanguardia en innovación desde 1941

Hankook Hankook

Corría el año 1941 y Corea empezó a despuntar como país orientado a la industria. La primera marca de neumáticos para automóviles nació bajo el nombre de Chosun Tire Company y ni siquiera la guerra de Corea (1950-1953) pudo detener su desarrollo.

Para cuando el gobierno surcoreano empezó a invertir en autopistas en las décadas de 1960 y 1970, la rebautizada como Hankook se había convertido en el motor del desarrollo del transporte en el país. Tiraba, de manera literal, de la industria con sus neumáticos.

La inversión tecnológica del momento no ha tenido igual en décadas posteriores y de aquel apoyo al I+D nacieron los neumáticos de invierno, sin cámara y radiales para turismos en Corea. Era momento para la expansión hacia Asia y, posteriormente, al resto del mundo. Pero, ¿qué es eso de neumático radial?

La tecnología tras los neumáticos radiales

Durante varios lustros, los talones reforzados mediante aros metálicos fueron suficientes para bicicletas y vehículos livianos. No obstante, cuando los vehículos con más potencia vieron la luz, pronto fue necesario volver a reforzar las ruedas. Aparece así la lona del neumático, una serie de capas laminadas metálicas.

Estas se encargaban de que la rueda siguiese siendo circular y de transmitir la potencia al suelo o mantener el agarre en la frenada. Una manera asequible de conseguir esto en un inicio fueron las lonas diagonales (imagen inferior izquierda). Funcionaron un tiempo, pero pronto dentro de la Hankook Tire se descubrió que, a medida que los vehículos ganaban potencia, hacían falta más y más lonas.

Radial Hankook

A más lonas (2P, 4P, 6P...) más rígidos resultaban los laterales del neumático. Además de perder confort al volante, la seguridad se veía comprometida con ruedas que no respondían bien. Hacía falta otra manera de lograr tracción y seguridad a un coste asequible.

A más lonas diagonales, más rigidez en los laterales y peor adaptación

La respuesta fueron las lonas radiales (imagen superior derecha). Estos neumáticos radiales incorporan una banda o cinturón que estabiliza la banda de rodadura y ayuda a transmitir la potencia, además de ayudar a la frenada. Y ello manteniendo los flancos del neumático todavía flexibles.

Veamos el efecto en las fuerzas de frenada, que tienen un componente longitudinal en el sentido del avance. Usando bandas diagonales, necesitamos muchas para que en conjunto aguanten las tensiones de frenada; sin embargo, la banda a 0º que recorre el neumático en dirección longitudinal, soportada por una cobertura radial de talón a talón, lo consigue con menos capas.

A diferencia de la vulcanización con la que abríamos el artículo, no se llegó a este diseño por error. Fueron necesarias muchas décadas de ensayos, inversiones e innovación en varias áreas de materiales compuestos para dar con un resultado óptimo, que a día de hoy sigue mejorando.

Despiece Hankook

Algunos diseños modernos, como el Ventus Prime, hace uso predominante de la tecnología de neumáticos radiales, aunque también incorpora un par de capas diagonales para mejorar la maniobrabilidad en todo tipo de superficies. Estas no avanzan hacia el talón, precisamente, para conservar la flexibilidad de los flancos.

Calidad y fiabilidad, el corazón de los neumáticos

Las carreteras modernas no se parecen a las que existían hace cincuenta años. Y lo mismo puede decirse de los motores de los coches. La mejora de ambos ha hecho que el neumático se convierta en un elemento indispensable para la seguridad. Cuando un vehículo avanza de forma normal a 120 Km/h, necesita una adherencia exigente y una respuesta adaptativa al terreno.

En otras palabras, requiere precisión: la fiabilidad de que se comportará del modo correcto en cualquier situación posible. Es por eso que, más allá del diseño y la forma de los neumáticos modernos, la industria y marcas como Hankook llevan las últimas tres décadas innovando en tecnología de materiales.

Uno de los últimos logros (2017) de cara a diseño de materiales y especificaciones es la construcción de la Hankook Technotrac, un centro de pruebas para neumáticos de invierno. En esta gran bancada de pruebas se testan los neumáticos más exigentes del mercado, aquellos que más seguridad aportarán en la conducción futura.

Ingeniería orientada al medio ambiente

Pero no solo la seguridad de conductor y pasajeros es importante. Una de las mayores preocupaciones actuales de ciudadanos, gobiernos y marcas es cómo disfrutar del confort de la tecnología minimizando el impacto ambiental sobre nuestro entorno. Es por eso que desde hace tiempo las empresas están investigando cómo fabricar neumáticos con etiqueta ecológica:

Hace unos años, el diseño Kinergy ECO K425 (vídeo superior) recibió varios premios internacionales al combinar caucho natural con otras sustancias y un diseño que prioriza el tiempo de vida del neumático. Aquellos objetos que se mantengan útiles durante tiempos más largos tendrán menor impacto.

Este modelo en concreto también tiene un importante impacto acústico. Gracias a nuevas técnicas de fabricación ha sido posible diseñar un neumático que genera menos ruido en su rodadura y, por tanto, aumenta la eficiencia total del vehículo mientras hace las ciudades más amables.

Como hemos comentado previamente, la tecnología del neumático está en pleno desarrollo. Nuevos materiales, nuevos procesos de fabricación o normativa más exigente junto a un gran esfuerzo por parte de las marcas están diseñando los neumáticos del futuro. Accesibles, seguros, y responsables.

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