Curso Básico de Neumáticos. Pedro Varea Noviembre 2005 - De la Bienvenida - Presente a Ud y el curso - Presentaciones y expectativas de participantes Tome nota en la pizarra y/o papelógrafo, guarde esta información.

Para que sirve un Neumático Un neumático debe transmitir la Potencia del Motor y las fuerzas que conducen, detienen y guían a un vehículo, además de soportar su carga sobre diferentes superficies......

Cual es la Función de un Neumático SOPORTAR EL PESO FRENAR EL VEHICULO ABSORBER PEQUEÑAS IRREGULARIDADES DAR DIRECCION

Funciones del Neumático Básicas Capacidad para transportar carga Capacidad para proporcionar suspensión y amortiguación Capacidad para transmitir esfuerzos de torsión Capacidad para soportar esfuerzos laterales Capacidad de respuesta al volante Capacidad de adherencia al camino Estabilidad dimensional adherencia respuesta direccional aceleración estabilidad confort 4.5

Funciones del Neumático Específicas Baja resistencia al rodamiento (economía de combustible) Bajo nivel de ruido Buena recapabilidad Capacidad para rodar a altas velocidades Confort Buen nivel de uniformidad 4.6

Cualidades de un Neumático Capacidad de absorción Área de contacto adecuada Resistencia al calor “ahora ahondaremos en c/u de estas cualidades...”

Capacidad de Absorción (Deflección) Un neumático es de hecho, un absorbedor de las irregularidades del camino. Es auto amortiguante y se deflecta con la carga. Mientras mas comprimido verticalmente, mayor protección proporciona al vehículo de los golpes del camino.

Área de Contacto A) Control Direccional B) Agarre al Camino Debido a su deflección, los neumáticos hacen contacto con el camino, sobre una superficie ampliada, distribuyendo su carga en forma pareja, lo que otorga las siguientes propiedades: A) Control Direccional Capacidad para dirigir el vehículo. B) Agarre al Camino Provee el agarre necesario para transmitir la potencia de los motores Provee la requerida capacidad de frenado y proporcionar el agarre en las curvas. - Lea el texto - “revisemos la tercera cualidad que debe poseer un neumático”

La distorsión que se produce internamente, genera calor. Resistencia al Calor Un neumático debe flectarse y estirarse muchas veces para proveer una adecuada absorción de las irregularidades del camino, manteniendo una máxima área de contacto. La distorsión que se produce internamente, genera calor. Consecuentemente, todos los neumáticos deben tener la habilidad para soportar el calor generado por la fricción interna, sin causar un deterioro en sus compuestos y/o componentes. - Lea el texto - Pregunte por dudas o comentarios en relación a “Definición y cualidades del neumático”

Componentes del Neumático Compuestos de goma Se obtienen a través de la mezcla de varios ingredientes: Caucho Natural (producto vegetal) Cauchos Sintéticos: Estirenobutadieno (producto derivado del petróleo) Polibutadieno (producto derivado del alcohol) Bromobutilo Negro de Humo Azufre Aceites y aditivos varios 4.14

Compuestos de Goma Formulación clásica Antioxidantes Aceleradores Activadores Aux. de proceso Azufre 3% 3,5% 1,5% 30% 60% Negro de humo Polímeros 4.15

Componentes del Neumático

Partes del Neumático Banda de Rodamiento Cinturones Acero Zona Hombro Carcasa Banda de Rodaje (Tread) Provee la superficie de desgaste y agarre Carcasa ( Body Ply ) Da tamaño, forma y fortaleza mecánica Lateral (Sidewall ) Protege la carcasa de agentes externos y roce Pestaña o Talón( Bead ) Sujeta el neumático al aro Lateral Talón o Pestaña.

Áreas de un neumático “Banda de rodamiento” o “rodado” “Hombro” 8 - Areas de un neumático Áreas de un neumático “Banda de rodamiento” o “rodado” “Hombro” “Lateral” o “Costado” Exhiba las referencias una a una (tienen animación), a medida que expone una explicación como la del texto siguiente: “Antes de abordar las características, beneficios y aplicaciones de los productos que integran nuestra línea básica de neumáticos radiales para automóviles, repasaremos brevemente los aspectos constructivos de los mismos. Vemos aquí un corte escalonado de un neumático radial, que hemos tomado a modo de ejemplo para mostrar todos los componentes esenciales. La construcción radial parte de una carcasa radial , hecha con una o más capas de telas “cord” con cordones que corren radialmente, es decir, que forman 90° respecto de la línea central del neumático (en casi todos los casos, una sola tela de carcasa). En la mayoría de los neumáticos Goodyear de automóvil (y en todos los fabricados en la Región de América Latina) estos cordones son de poliester. Sólo se encontrarán diferencias en las Eagle NCT2 y 3 provenientes de Europa, y en las de símbolo de velocidad “V” (240 Km/h) y superiores (por ejemplo, en las Eagle F1 GS-D2), donde se prefiere el uso del rayón como fibra para fabricar la carcasa. Pero no se producen en la Región. La carcasa se amarra al núcleo de acero del talón (responsable del asentamiento sobre la pestaña de la llanta) de cada lado, pasando de adentro hacia fuera en lo que se conoce como “vuelta arriba” de la tela. Goodyear utiliza un recurso para lograr mayor resistencia a los impactos y cordonazos: la “vuelta arriba” de terminación alta (bajo los hombros), en carcasa de poliester que deriva en una pared de doble capa en el lateral. En las de rayón no se emplea por cuestiones de rigidez, y se compensa con cordones más fuertes. Entre la tela y “vuelta arriba” está el “apex” o relleno, tira en forma de cuña aplicada sobre el núcleo, que logra una transición gradual entre la rigidez del área de talón y la alta flexibilidad del lateral. En el interior, una capa de goma llamada “liner”, fabricada con un compuesto a base de cauchos butílicos, proporciona la estanqueidad para el funcionamiento “sin cámara”. Bajo la banda de rodamiento, hay dos cinturones de acero, conformados por tela “cord” de dicho material con cordones corriendo en forma diagonal. Los cintos estabilizan y rigidizan la pisada, minimizando el desgaste de la banda y economizando combustible (ya que disminuye la resistencia al rodar). Además protegen contra daños de elementos punzantes o cortantes que hubieren sobreel camino. En ciertos neumáticos se incorporan los “overlay”, capas de tela “cord” de nylon que permiten que se mantenga la integridad del paquete de cinturones a mayores velocidades. En el caso de los “High Performance” se aplican dos capas o “vueltas” de este material.” “Talón o Pestaña” 4.7

Banda de Rodamiento Es el componente resistente al desgaste, que está en contacto con el camino. La banda de rodamiento debe ser diseñada para resistir el desgaste, proporcionar tracción, rodar silencioso, disipar el agua y no generar calor. - Lea el texto - Apoye cada explicación en cortes y neumáticos

Laterales Es el área del neumático, delimitada entre el hombro de la banda de rodamiento y la pestaña. Específicamente, el término “lateral” es usado para referirse al compuesto de goma que protege la carcasa contra daños por roce. El compuesto del lateral está diseñado para requerimientos de flexión y envejecimiento. - Lea el texto - Apoye cada explicación en cortes y neumáticos

Telas Son capas de cuerda paralelas, recubiertas con compuestos de caucho, que junto a los cinturones y las pestañas, forman la unidad llamada carcasa. Las telas son los componentes de refuerzo del neumático y se extienden de pestaña a pestaña. Dando la vuelta alrededor de ellas, fijándolas firmemente. - Lea el texto - Apoye cada explicación en cortes y neumáticos

Cinturones Los cinturones en los neumáticos radiales de pasajeros, camioneta y camión actúan como elemento estabilizador del área de la banda de rodamiento. La función de los cinturones es mantener la banda de rodamiento firmemente en contacto con el camino, evitando el movimiento excesivo de sus elementos, reduciendo así el desgaste. - Lea el texto - Apoye cada explicación en cortes y neumáticos

Pestaña La pestaña está formada por un agrupamiento de alambres de acero, no extensible. Las pestañas anclan la tela y aseguran la estructura del neumático al aro. El contorno y dimensiones de la pestaña se acomoda al flange del aro, evitando así el deslizamiento longitudinal. - Lea el texto - Apoye cada explicación en cortes y neumáticos

Cojín Impermeable Es una delgada capa de goma especial, colocada en la parte interior del neumático tipo sin cámara, cuya función en evitar la difusión del aire. Este proporciona al neumático mayor seguridad ante eventuales pinchazos y un rodaje más frío. - Lea el texto - Apoye cada explicación en cortes y neumáticos - Pregunte por dudas o comentarios en relación a “Componentes y su función” - Invite al Coffee Brake (10 mín)

11 - Construcciones de neumáticos radiales Construcción de un neumático radial Línea Premium 1 “Overlay” de Nylon (en llanta de 14”) Cinturones de acero Carcasa radial “Vuelta arriba” de carcasa Capa de goma interna o “Liner” (retención de aire para uso “sin cámara”) - Exhiba las referencias una a una (tienen animación), a medida que expone una explicación como la del texto siguiente: “Antes de abordar las características, beneficios y aplicaciones de los productos que integran nuestra línea básica de neumáticos radiales para automóviles, repasaremos brevemente los aspectos constructivos de los mismos. Vemos aquí un corte escalonado de un neumático radial, que hemos tomado a modo de ejemplo para mostrar todos los componentes esenciales. La construcción radial parte de una carcasa radial , hecha con una o más capas de telas “cord” con cordones que corren radialmente, es decir, que forman 90° respecto de la línea central del neumático (en casi todos los casos, una sola tela de carcasa). En la mayoría de los neumáticos Goodyear de automóvil (y en todos los fabricados en la Región de América Latina) estos cordones son de poliester. Sólo se encontrarán diferencias en las Eagle provenientes de Europa y en las de símbolo de velocidad “V” (240 Km/h) y superiores (por ejemplo, en las Eagle F1 GS-D2), donde se prefiere el uso del rayón como fibra para fabricar la carcasa. Pero no se producen en la Región. La carcasa se amarra al núcleo de acero del talón (responsable del asentamiento sobre la pestaña de la neumático) de cada lado, pasando de adentro hacia fuera en lo que se conoce como “vuelta arriba” de la tela. Goodyear utiliza un recurso para lograr mayor resistencia a los impactos y cordonazos: la “vuelta arriba” de terminación alta (bajo los hombros, llamada “envelope”), en carcasa de poliester que deriva en una pared de doble capa en el lateral. En las de rayón no se emplea por cuestiones de rigidez, y se compensa con cordones más fuertes. Esta construcción no se encuentra en los neumáticos provenientes de Europa. Entre la tela y “vuelta arriba” está el “apex” o relleno, tira en forma de cuña aplicada sobre el núcleo, que logra una transición gradual entre la rigidez del área de talón y la alta flexibilidad del lateral. En el interior, una capa de goma llamada “liner”, fabricada con un compuesto a base de cauchos butílicos, proporciona la estanqueidad para el funcionamiento “sin cámara”. Bajo la banda de rodamiento, hay dos cinturones de acero, conformados por tela “cord” de dicho material con cordones corriendo en forma diagonal. Los cintos estabilizan y rigidizan la pisada, minimizando el desgaste de la banda y economizando combustible (ya que disminuye la resistencia al rodar). Además protegen contra daños de elementos punzantes o cortantes que hubieren sobreel camino. En ciertos neumáticos se incorporan los “overlay”, capas de tela “cord” de nylon que permiten que se mantenga la integridad del paquete de cinturones a mayores velocidades. En el caso de los “High Performance” se aplican dos capas o “vueltas” de este material.” “Apex” o rellenos (para transición de rigidez) Núcleo de acero del talón 4.9

Surco transversal (tracción) Construcción de un neumático radial Línea Premium Banda de rodamiento Surco circunferencial (dirección) Bloques Núcleo del Talón de acero Surco transversal (tracción) Cinturones de acero “Vuelta arriba” alta tipo “Envelope” Patrón de bloques anti-ruido Carcasa de Polyester Hombro Costado 4.10

10 - Componentes de un neumático radial Construcción de un neumático radial High Performance (Eagle) “Overlays” de Nylon Cinturones de acero Carcasa radial “Vuelta arriba” de carcasa - Exhiba las referencias una a una (tienen animación), a medida que expone una explicación como la del texto siguiente: “Antes de abordar las características, beneficios y aplicaciones de los productos que integran nuestra línea básica de neumáticos radiales para automóviles, repasaremos brevemente los aspectos constructivos de los mismos. Vemos aquí un corte escalonado de un neumático radial, que hemos tomado a modo de ejemplo para mostrar todos los componentes esenciales. La construcción radial parte de una carcasa radial , hecha con una o más capas de telas “cord” con cordones que corren radialmente, es decir, que forman 90° respecto de la línea central del neumático (en casi todos los casos, una sola tela de carcasa). En la mayoría de los neumáticos Goodyear de automóvil (y en todos los fabricados en la Región de América Latina) estos cordones son de poliester. Sólo se encontrarán diferencias en las Eagle NCT2 y 3 provenientes de Europa, y en las de símbolo de velocidad “V” (240 Km/h) y superiores (por ejemplo, en las Eagle F1 GS-D2), donde se prefiere el uso del rayón como fibra para fabricar la carcasa. Pero no se producen en la Región. La carcasa se amarra al núcleo de acero del talón (responsable del asentamiento sobre la pestaña de la llanta) de cada lado, pasando de adentro hacia fuera en lo que se conoce como “vuelta arriba” de la tela. Goodyear utiliza un recurso para lograr mayor resistencia a los impactos y cordonazos: la “vuelta arriba” de terminación alta (bajo los hombros), en carcasa de poliester que deriva en una pared de doble capa en el lateral. En las de rayón no se emplea por cuestiones de rigidez, y se compensa con cordones más fuertes. Entre la tela y “vuelta arriba” está el “apex” o relleno, tira en forma de cuña aplicada sobre el núcleo, que logra una transición gradual entre la rigidez del área de talón y la alta flexibilidad del lateral. En el interior, una capa de goma llamada “liner”, fabricada con un compuesto a base de cauchos butílicos, proporciona la estanqueidad para el funcionamiento “sin cámara”. Bajo la banda de rodamiento, hay dos cinturones de acero, conformados por tela “cord” de dicho material con cordones corriendo en forma diagonal. Los cintos estabilizan y rigidizan la pisada, minimizando el desgaste de la banda y economizando combustible (ya que disminuye la resistencia al rodar). Además protegen contra daños de elementos punzantes o cortantes que hubieren sobreel camino. En ciertos neumáticos se incorporan los “overlay”, capas de tela “cord” de nylon que permiten que se mantenga la integridad del paquete de cinturones a mayores velocidades. En el caso de los “High Performance” se aplican dos capas o “vueltas” de este material.” “Apex” o rellenos (para transición de rigidez) Capa de goma interna o “Liner” (retención de aire para uso “sin cámara”) Núcleo de acero del talón 4.11

9 - Anatomía del neumático NEUMÁTICO CON CÁMARA (TUBETYPE) NEUMÁTICO SIN CÁMARA (TUBELESS) Válvula de la cámara de aire CÁMARA DE AIRE Válvula especial Liner El liner se amolda al objeto minimizando la pérdida de aire Al pincharse la cámara, el aire sale por el espacio entre la válvula y el orificio en la llanta, y el neumático se desinfla bruscamente 4.8

Conocimiento Básico Tipos de Construcción Construcción Convencional. Las cuerdas de la carcasa van en forma diagonal de pestaña a pestaña. Se coloca una tela sobre otra con sus cuerdas en ángulos opuestos. Dichos ángulos medidos en el centro del neumático, van de 25° a 45°. Construcción Radial. Las cuerdas de la carcasa se colocan transversalmente de pestaña a pestaña, forman un ángulo de 90° con el centro de la banda del neumático. Entre las telas y la banda se colocan cinturones de acero.

Tipos de Construcción DIAGONAL RADIAL Cintas Estabilizadoras Pliegos Talones Talón

Neumático Convencional

Neumático Radial

N.S. = profundidad del surco = “non skid” ELEMENTOS DEL RODADO Ribs (nervaduras) N.S. Como vimos anteriormente las propiedades de tracción, resistencia al desgaste, dirigibilidad, kilometraje, confort, etc. son obtenidas por la combinación de las características de los elementos de banda de rodamiento. Vamos a destacar algunos de ellos: ribs: está formada por el área líquida que efectivamente toca el suelo, limitada por los surcos longitudinales o transversales. su desarrollo considera la capacidad de tracción, la estabilidad direccional y lateral, la supresión del ruido, la expulsión de agua, etc. surcos: son canales longitudinales o transversales entre los ribs o elementos del diseño. Son esenciales para proporcionar tracción, control direccional, escurrimiento de agua, reducción de temperatura de trabajo, etc. NS o non skid: indica la profundidad del surco del diseño. Por la medición de esta profundidad se puede determinar el nivel de desgaste del neumático y proyectar su kilometraje final. además del diseño, del compuesto de rodamiento y de la construcción de la carcasa, el desgaste y el desempeño por kilómetro del neumático dependen básicamente de la cantidad de caucho de la banda de rodamiento, que es cuantificada por la profundidad de los surcos, esto es, el NS o NON SKID. es interesante notar que el kilometraje del neumático no es, en todos los casos, directamente proporcional al residual de profundidad del surco. cuando es nuevo, el neumático se desgasta con mayor rapidez debido a la gran movilidad de los elementos del diseño y a la alta temperatura. El neumático también tendrá que acomodarse a la posición de la rueda y adquirir un cierto padrón de desgaste. De allí en adelante, la tendencia del índice de desgaste es disminuir y será posible hacer proyecciones confiables sobre kilometraje basados en el residual del diseño y en un kilometraje real. Surcos N.S. = profundidad del surco = “non skid” 4.34 43

INDICADOR DE DESGASTE DEL RODADO (TWI) 1,6 mm TWI Como ya fue dicho, es por medio de mediciones de profundidad de los surcos que se determina el nivel de desgaste del neumático. El neumático posee indicadores de desgaste identificados con las letras TWI o un TRIÂNGULO, en ocho puntos, localizados en la parte alta del costado. Cuando la profundidad del surco supera el limite máximo permitido por ley, de 1.6 milímetros, fajas transversales se tornan visibles en el fondo de los surcos, indicando que el neumático debe ser sacado de servicio. En determinados tipos de servicios (+ severos) es recomendable retirar los neumáticos de servicio con más profundidad de surco. Este procedimento intenta preservar la carcasa para uno o más recapados. Relacionar este valor con la Garantía del producto. T.W.I. = tread wear indicator = 4.35 44

Profundidad de Surco Neumáticos Pasajeros , Camionetas y Camión tienen unas barras Indicadora del Uso de la Banda señaladas en el costado de la banda de rodamiento con un triángulo o las letras TWI (Tread Wear Indicator ) u otro símbolo. Estas barras están localizadas en el fondo del surco en varios puntos alrededor del neumático. Cuando el desgaste de la banda alcanza o iguala visiblemente este punto es tiempo de cambiar el neumático. Una Apropiada profundidad es esencial para un correcto desempeño . Si se nota una perdida o cambio en la tracción , se deben revisar cuidadosamente los neumáticos. Si la profundidad no alcanza los 1.6 mm deben ser cambiados a la brevedad.