LUIDOS TEMA 8 RUEDAS

1 PARTE METÁLICA DE LAS RUEDAS

1.1. LA LLANTA

   Es la parte metálica de las ruedas que, mediante un perfil adecuado, soporta el neumático y permite la solidaridad del mismo al buje del vehículo a través de la pieza o piezas de acoplamiento.

   La característica fundamental de las llantas es su perfil, es decir, la forma de su sección transversal.
En el se diferencian:

· Pestaña: Es la zona de la llanta donde se apoya lateralmente el talón de la cubierta.
· Asiento de talón: Es la zona de la llanta sobre la que apoyan los talones de la cubierta.
· Base: Corresponde a la zona de la llanta comprendida entre ambos asientos del talón.
· Orificio para salida de la válvula: La llanta presenta una abertura que permite el montaje y salida de la válvula. La forma y posición es variable según los tipos.

TIPOS DE LLANTA

Llanta de base honda 
Es una llanta de una pieza en la que la base queda mas profunda en su centro, con el fin de permitir el montaje y desmontaje de la cubierta. Generalmente, presenta los asientos de talón inclinados, según un ángulo determinado (aproximadamente 5˚). Se dividen en:

1. Simétricas: Aquellas cuyo plano longitudinal medio es también plano de simetría.
2. Asimétricas: el plano que la divide por la mitad es diferente del de simetría.
   · Con resalte (hump). Presenta un resalte en el asiento del talón para impedir que este se salga.

Llantas desmontables
Se dividen en:

· Llanta semihonda: Es de base menos profunda que las anteriores, lo que implica tener una pestaña desmontable para permitir el montaje y desmontaje de la cubierta.

· Llanta de base plana con asientos de talón inclinado: Es aquella cuya base, siendo fundamentalmente plana, presenta los asientos de talón inclinados según un ángulo determinado. Consta de varias piezas movibles que permiten el montaje y desmontaje de la cubierta.

·Llanta plana: Los asientos de talón son planos y la base sensiblemente. Igual a la llanta anterior lleva al menos una pestaña desmontable.

·Llanta en sectores: Es aquella que se desmonta en sectores para permitir el montaje y desmontaje de la cubierta.

·Llanta en dos mitades: Es divisible en dos, según su plano longitudinal, que suele ser el medio, para permitir el montaje y desmontaje de la cubierta.


TERMINOLOGÍA DIMENSIONAL DE LAS LLANTAS

Las llantas se definen por su perfil y su diámetro, ambas siglas separadas por un guión ( - ) o por el signo por ( x ). El signo x, se utiliza para las llantas de base honda y el signo - para las de base plana.

Sigamos un ejemplo: 4J x 15 H2 ET37 4/100

· Anchura: Es la cota de perfil de la llanta comprendida entre la parte interior de las pestañas y se indica en pulgadas.
En el ejemplo seria 4 = 4" (pulgadas)

· Altura de la pestaña: Es la altura máxima de la pestaña, medida desde el punto más próximo del asiento del talón.
Se mide en mm, pero su valor se indica mediante una letra , K, J, KJ, etc, que indican la conformación del mismo.
En el ejemplo seria: J

· Diámetro nominal: Es el diámetro de la llanta medido sobre el asiento del talón en la parte más próxima a la pestaña y se indica en pulgadas.
En el ejemplo sería: 15 = 15" (pulgadas)

· Perfil de la llanta: Indica el tipo de perfil. Tubeless (H, H2, FH, FL, LP, TR, TD), no tubeless, llanta honda seria ancha, llanta honda serie estándar, llanta honda pilote.
En el ejemplo sería: tubuless H2.

Bombeo positivo de 37mm.

El número 4 indica el numero de taladros para su fijación al disco de la rueda y el 100 indica la distancia entre los taladros.

1.2. TIPOS DE RUEDAS CON NEUMÁTICOS

Los tipos fundamentales de ruedas con neumáticos son: de disco, de radio o portallantas.
Estas ultimas son ruedas que, fijas al vehículo, están dispuestas para recibir al neumático fácilmente por su llanta y, con ayuda de bridas , cerco s de fijación, etc,., hacerlo solidario al buje.

Las partes de la llanta son:

· Superficie de apoyo: Es la parte del disco que se apoya y acopla al buje de la rueda.

· Agujeros de fijación: Permite el paso de los tornillos o espárragos de fijación y disponen de asiento cónico para el correcto centrado.

· Diámetro de implantación de los agujeros de fijación: es el diámetro de la circunferencia que pasa por el centro de los agujeros de fijación.

· Agujero central: Es un orificio realizado en el centro del disco para salvar el cubo del buje.

·Bombeo: Es la distancia entre la superficie de apoyo y el plano longitudinal medio de la llanta.

· Orificio de la válvula.

· Ventanas de ventilación: Existen dos tipos de ventanas de ventilación:
- Acero estampado.
- Aleación ligera.

Ruedas de disco de acero estampado.

• Son rígidas, resistentes a los golpes y relativamente ligeras, así como fáciles de producir en grandes cantidades. Su fijación al cubo de efectúa sobre la parte central mediante tuercas y espárragos.
• Los agujeros para el paso de los espárragos de fijación presentan un asiento cónico para el correcto centrado de la rueda.

Ruedas de aleación ligera.

Por presentar un menor peso en comparación con el acero, las aleaciones de aluminio y magnesio permiten mayores espesores, con lo cual aumenta la rigidez y la distribución de tensiones tiene lugar sobre una zona más amplia.

En este tipo de ruedas, la llanta puede ser más ancha permitiendo el montaje de neumáticos de mayor sección.

Debido a su buena conducción del calor, la refrigeración de los frenos y de los neumáticos es mejor que en las ruedas de acero. Sin embargo, son muy sensibles a las corrosiones de tipo salino y electrolítico.

Ruedas con radios de alambre de acero.

Son ruedas muy ligeras a a vez que de gran fortaleza. Su empleo está prácticamente restringido a ciertos vehículos deportivos o de competición.

Todos los esfuerzos a que están sometidas las ruedas se transmiten desde la llanta al cubo a través de sus radios, cuya resistencia a la tracción es mucho mayor que a la compresión. Debido a la poco resistencia que ofrecen a la flexibilidad los radios por separado, deben entrelazarse con el fin de conseguir una resistencia adecuada.

Puesto que los radios se fijan a la llanta de la rueda mediante tuercas no se consigue una estanqueidad correcta; por esta razón no pueden montarse en ellas neumáticos sin cámara.

El coste de fabricación es muy elevado. La rueda se asienta en el eje a través de estrías de la mangueta y del cubo de la rueda, mediante una palomilla.

2. PARTE NEUMÁTICA DE LAS RUEDAS.

2.1 TIPOS DE NEUMÁTICOS.

Neumáticos con cámara.

En este tipo de neumáticos, la llanta y la cubierta forman un conjunto resistente, mientras que la cámara, con su válvula, asegura la estanqueidad del aire comprimido en su interior.

En los neumáticos para turismos, los talones de la cubierta se ajustan de manera perfecta a la llanta, no produciéndose, por lo tanto, basculaciones, con lo cual no es necesario el empleo de elementos de protección.

En los neumáticos para vehículos pesados, dado que la cubierta se introduce en la llanta por la parte lateral, que lleva una pestaña desmontable, y el ajuste no es tan bueno, se necesita el empleo de unas piezas llamadas protectores.

Cámaras y protectores.

La cámara es el elemento integrante de la rueda neumática encargado de retener el aire comprimido que da forma a la cubierta, permitiendo a esta resistir las cargas que transmiten al suelo y absorber de forma elástica los impactos que recibe. 

La cámara está formada por un tubo de goma provisto de una válvula que permite la entrada de aire a presión, pero no su salida. El conjunto de piezas que forman la válvula, propiamente dicha, recibe el nombre de obús.

En la actualidad las cámaras suelen fabricarse de caucho butilo dada la gran impermeabilidad que posee dcho material.

El protector, conocido también por el término ingles flap es una pieza de goma que se utiliza para impedir el rozamiento de la cámara contra la llanta en las aceleraciones y frenadas, así como las mordeduras de sus paredes inferiores provocadas por la basculación de los alones de la cubierta. Es muy importante emplear el protector adecuado a la medida de la cubierta para evitar reventones de la cámara y mayor generación de calor, así como conseguir un buen rodaje del neumático.

Neumáticos sin camara (tubuless)

La cubierta se diferencia de la ordinaria únicamente por llevar en su interior un forro de protección de caucho butílico (elastico e impermeable). Este forro (liner), se vulcaniza en el interior de la cubierta, de esta forma hace las veces de agente obturador de pinchazos.

Los neumáticos sin cámara están compuestos de la llanta, la cubierta (tubuless) y una válvula.

La válvula va introducida directamente en el taladro de la llanta, formando un conjunto estanco que impide la salida del aire a presión.

La llanta, en caso de neumáticos de turismos, es idéntica a la de los neumáticos con cámara. En el caso de los vehículos pesados, que emplea llantas desmontables, son necesarias algunas guarniciones de goma para conseguir la estanqueidad del conjunto.

Las ventajas de los neumáticos sin cámara son los siguientes:

• Pérdida lenta de aire en caso de pinchazo y, por lo tanto, mayor seguridad en cuanto al control del vehículo.
• Mejor disipación del calor del aire por estar en contacto directo de la llanta.
• Menor peso.
• Mayor facilidad de montaje y desmontaje.

Neumáticos con válvula de seguridad.

Consiste en un neumático ordinario con cámara en el que la válvula de la cámara puede hacerse estanca mediante un dispositivo de apriete.

2.2 CONSTITUCIÓN DE LA CUBIERTA

Banda de rodadura

Formada por:

· Banda de rodadura: Es la parte de contacto de la cubierta con el suelo. Situada sobre las capas de rodamiento, está formada por una gruesa capa de goma, aplicada al perímetro de la cubierta.

· Escultura o dibujo: Son los surcos o acanaladuras realizados sobre la banda de rodadura.

La banda de rodadura y la escultura cumplen con las misiones de:

- Adherencia o agarre del neumático a suelo. Tanto longitudinalmente como transversal.

- Resistencia a los choques, los cortes, al calor, al desgaste y, en general, a todos los agentes externos.

- Buena evacuación del agua.

- Confort acústico (un alto porcentaje del ruido producido por un vehículo durante su desplazamiento es debido a las ruedas).

· Indicadores de desgaste:  Son bandas transversales en la banda de rodadura, con una altura de 1,6mm, que se sitúan en el fondo del dibujo. Su función es la de indicar el momento del cambio de cubiertas.

Talones.

Es la parte de la cubierta que hace contacto con la llanta, asegurando:

• Un perfecto anclaje de la cubierta a la llanta.
• La estanqueidad de la cámara de aire.
• La transmisión de los esfuerzos en aceleración y frenada.

Los aros de talones son hilos de acero cableado de elevada resistencia a la tracción, recubiertos de goma y tejido. Su función principal es asegurar la inestensibilidad de los talones.

Hombros

Son la unión entre la banda de rodadura y los flancos.

Su función es evitar a la carcasa los roces y choques laterales sufridos por el neumático.

Costado o flancos

Son gomas situadas en el lateral de la cubierta, desde la banda de rodadura hasta los talones.

Contiene los marcajes de identificación  de la cubierta.

Deben poseer una elevada resistencia para soportar la carga y el constante esfuerzo de flexión a que está sometido el neumático, además de poseer una elevada flexibilidad para complementar la suspensión del vehiculo.

Cordón de centrado.

Es un resalte situado en la parte superior del talón que facilita el centrado de la cubierta respecto de la llanta.

Revestimiento de goma interior (calandraje o liner)

Es una capa de goma impermeable al aire , que se encuentra vulcanizada en el interior de la cubierta.

Cumple la función de asegurar la estanqueidad del aire en el interior de la cubierta.

Carcasa o armazón.

Es la parte de la cubierta que le confiere mas resistencia. Está formada por capas superpuestas de tejido de cuerdas engomadas.

La función que cumple es la de transmitir los esfuerzos verticales, longitudinales y laterales de la banda de rodadura a la llanta.

Cintura.

Está formada por lonas dispuestas bajo el perímetro de la banda de rodadura, en varias capas, con forma de cinturón.

Sus funciones son:

• Evitar la deformación de la banda de rodadura por la acción de la fuerza centrifuga.
• Atenuar la acción de los choques.
• Impedir la separación de los hilos de la carcasa.

TIPOS DE CUBIERTAS SEGÚN SU CARCASA

Cubiertas diagonales.

Presentan un armazón en el que la disposición de las cuerdas o cables es oblicua, respecto a la dirección de máximo desarrollo circunferencial de la cubierta.

Cubiertas radiales.

Los cables de cada capa de tejido van de talón a talón, formando ángulo recto con la banda circunferencial del neumático, es decir, en el plano de rodadura. Entre la carcasa y la banda de rodadura se dispone un cinturón reforzador o faja (de acero, fibras de vidrio, etc,), cuyas cuerdas presentan un ángulo de 18˚ a 22˚ con el plano de rodadura.

Características de la disposición radial.

Las flexiones no se transmiten a la banda de rodadura, lo que supone:

• Independencia de trabajo entre flancos y banda de rodadura.
• Menor deformación de la superficie de contacto con el suelo o huella.
• Reducción de la fricción con el suelo.
• Gran flexibilidad vertical.

Ventajas:

• Aumento del rendimiento kilométrico, por la fricción con el suelo.
• Menor consumo, por la reducción de la fricción.
• Mejor adherencia, por el aumento de la huella.
• Mejor estabilidad  y mejor ángulo de deriva, por la menor deformación de la huella.
• Aumento del confort, por la mayor flexibilidad de los flancos con una mejor absorción de las irregularidades,
• Menor calentamiento durante el rodaje, por la reducción de la fricción con el suelo.
• Menor temperatura de trabajo, por disminuir el roce entre las telas de la carcasa.

Nomenclatura de las cubiertas.

Marcas de fábrica y comerciales.

· Marca registrada por fabricante:

- Pirelli, Michelin, Good Year, etc

· Marca registrada del neumático de estructura radial:

- Cinturato (Pirelli), Radial (Michelin), etc.

·Marca comercial del tipo de neumático y diseño de la banda de rodadura:

-P4 (Pirelli), TRX (Michelin), etc.

Características dimensionales y de construcción.

· Ancho de Sección 165.

Representa el ancho seccional expresado en mm.

· Serie/Perfil 70.

Es la serie o perfil del neumático, llamada relación de aspecto. Determina la altura del costado y se expresa de modo porcentual respecto del ancho de seccional.

Ejemplo: en este caso la altura del costado es el 70% del ancho seccional (165mm)

· R indica que es de construcción radial.

- 13, diámetro de la llanta en pulgadas.

- 83, índice de velocidad. H corrensponde a 210 km/h, velocidad máxima que se puede alcanzar con este neumático.

Otros datos aportados en el neumático son:

· Código de seguridad: Las letras DOT certifican el cumplimiento de todos los estámdares de seguridad aplicables, establecidos por el departamento de transporte EE UU.

· Construcción: En uno de los sectores del costado se pueden observar los elementos con los que está construido el neumático, por ejemplo, la cantidad de pliegos y cinturones y sus respectivos materiales (nailon, poliéster, acero,etc)

· Grados de calidad: A excepción de los neumáticos para nieve, el DOT requiere que los fabricantes clasifiquen los neumáticos de automóvil en tres factores de desempeño: desgaste, tracción y temperatura.

Desgaste: El grado de desgaste se expresa en el costado del neumático con la palabra Treadwear.

Tracción: Se expresa con la palabra Traction. se mide en una escala de mayor a manor con A, B y C y representa el agarre del neumático en superficies mojadas de concreto o asfalto, bajo condiciones controladas y definidas por el DOT. Según lo expuesto, un neumático marcado con Traction A debe ofrecer mayor agarre que otro con Traction B 

Temperatura: Se expresa con la palabra Temperature. Se mide también con la escala A, B y C y se refiere a la generación de calor y la capacidad de disiparlo cuando se prueba el neumático bajo condiciones controladas en pruebas de laboratorio. Un neumático marcado con la Temperature B disipará mejor el calor que otro calificado con Temperature C.

· Máxima carga y presión de inflado: La carga máxima admitida por el neumático se expresa en lbs (libras) y en kg (kilogramos). La presión máxima de inflado en frío se expresa en PSI (libras por pulgada cuadrada y en kPa (kilopascal)

· MFS: Máxima protección de la llanta (Maximum Flange Shield): esta marca indica que el neumático tiene una protuberancia que protege las llantas de aleación contra los bordillos.

· Sin cámara o tubuless: La expresión "sin cámara" o "Tubeless" se emplea para distinguir los neumáticos que se montan sin cámara y de los "tube type" o neumáticos con cámara.

· Marcas de homologación: Todos los neumáticos de turismos vendidos desde el 1 de julio de 1997 deben llevar la marca "E". La marca "E" o "e" consiste en una "E" o "e" seguida de un numero dentro de un circulo de 12mm de diámetro o en un rectángulo. Este símbolo va seguido de otro número.

La "E" certifica que el neumático cumple los requisitos en materia de dimensiones, prestaciones y marcado del reglamento CEE 30. La "e" certifica que el neumático cumple los requisitos en materia de dimensiones, prestaciones y marcado de la DIRECTIVA 92/23/CEE.

El número asociado a la letra "E" del circulo o "e" del rectángulo es el  código numérico del estado que ha concedido la homologación de tipo (nº 9, en el caso de España. y un numero identificativo distinto para cada uno de los demás países europeos). El número que figura fuera del circulo o rectángulo es el número del certificado de homologación de tipo que se ha emitido específicamente para esa medida/tipo de neumático.

· Sentido prescrito: Los neumáticos con dibujo direccional o asimétrico siempre se deben montar de modo que giren en el sentido correcto, señalado por una flecha marcada en el flanco del neumático. OUTSIDE, indica montar hacia el lado exterior del vehículo.

· TWI: Indicador de grado de desgaste (Tread Wear Indicator) (1,6mm).

· Reinforced. Extra LOAD (extra carga): Indicador adicional para los neumáticos reforzados.

·M+S (Mud and Snow): Referencia a los neumáticos para el invierno, especial para barro y nieve.

· Clase de velocidad: Indica, según marca la ley, que el neumático es idóneo para el cumplimiento de las prestaciones máximas que el vehículo donde se monte pudiera alcanzar.

· Doble marcaje: Indica el cumplimiento de los dos requisitos anteriores, código y clase de velocidad.

Son dos legras (Z, R), se sitúan entre las medidas dimensinales antes de la R (Radial), sin indicar el código de velocidad.

La clase indica el cumplimiento de las máximas prestaciones y el código de velocidad.

                               

                                                  Ejemplo: 195/50 ZR 15 82W

Destinado a vehículos con velocidad máxima superior a los 240 km/h, pero sin superar los 270 km/h.

2.3. TIPOS DE CUBIERTAS SEGÚN LA APLICACIÓN 

Las cubiertas, según el uso a que se destinan, deben presentar características internas y de la banda de rodamiento diferentes, por cuyo motivo pueden agruparse según se aplicación.

Cubiertas para carretera.

Deben estar construidas de forma que sean capaces de resistir