conceptos basicos suspension

Curso Básico deNeumáticos.

ENTRENAMIENTOVENTAS & MARKETING

Neumáticos.

Pedro VareaPedro Varea

¿Qué es un Neumático?

Un neumático es un sólido de alta precisión geométrica, de material elástico, capaz de soportar gran deformación y contener presión. Es un elemento de alto rendimiento

Conocimiento BásicoConocimiento BásicoConocimiento BásicoConocimiento Básico


presión. Es un elemento de alto rendimiento en forma “toroidal”.

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


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


FRENAR EL VEHICULO

ABSORBER PEQUEÑAS IRREGULARIDADES DAR DIRECCION

• Básicas

– Capacidad para transportar carga

– Capacidad para proporcionar

suspensión y amortiguación

– Capacidad para transmitir esfuerzos de

torsiónadherencia

confort

Funciones de un Neumático


torsión

– Capacidad para soportar esfuerzos

laterales

– Capacidad de respuesta al volante

– Capacidad de adherencia al camino

– Estabilidad dimensional

– Capacidad de evacuar el agua del

pavimento. 4.54.5

adherencia

respuesta

direccional

aceleración

estabilidad

direccional

• Específicas

– Baja resistencia al rodamiento

(economía de combustible)

– Bajo nivel de ruido

– Buena recauchabilidad

– Capacidad para rodar a altas

Funciones de un Neumático


– Capacidad para rodar a altas

velocidades en forma permanente.

– Proporcionar Confort al vehículo.

– Buen nivel de uniformidad

– Otorgar un desempeño adecuado

según el tipo y uso de vehículo.

4.64.6

Cualidades de un Neumático

• Capacidad de Absorción - Deflección

• Área de Contacto Adecuada


• Resistencia al Calor

Capacidad de Absorción - Deflección

• Un neumático es de hecho, un absorbedor de las pequeñas irregularidades del camino.

• Es auto amortiguante y se deflecta con la carga.


Deflección

Montado con

CargaMontado sin

Carga

Área de Contacto

Un neumático debe mantener una máxima área de contacto sobre el

camino,lo cual permite :

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


– Provee la requerida capacidad de frenado y proporcionar el agarre en las

curvas.

– Proporciona tracción y agarre en seco y mojado ( Evitar el Acuaplaneo).

C) Desgaste Uniforme de su banda de Rodamiento y mayor rendimiento.

G358 EAGLE NCT5

Footprint

FORMAS COMUNES DE FOOT PRINT

El Foot Print es la huella de pisada del Neumático. Dependiendo del tipo de construcción del Neumático, la forma del Foot Print cambia.En un Neumático Radial, la huella es más grande, por lo cual tendrá una mayor resistencia al desgaste.


Foot print ovalado, característico de un Neumático Convencional.

Foot print rectangular, característico de un Neumatico Radial.

Footprint

FOOT PRINT BRUTO (FPB) Y FOOT PRINT NETO (FPN)

El Foot Print Bruto es el área del Neumático que hace contacto con la carretera, incluyendo el área hueca de las ranuras o surcos.

El Foot Print Neto es el área del Neumático que hace contacto, sin considerar el área hueca de las ranuras o surcos.


considerar el área hueca de las ranuras o surcos.

FPB 1 = FPB 2 = FPB 3

1 2 3

FPN1 < FPN 2 < FPN 3

Footprint

RELACIÓN (FPN) / (FPB)

Conociendo esta relación, los diseñadores pueden determinar la posible aplicación del Neumático, esto es, existe una relación (FPN) / (FPB) , que determina si el Neumático será de tracción, de dirección o de remolque.


Direccional oRemolque

%FPn 73 - 78

tracción

%FPn 70 - 75

mixto

%FPn 65 - 70

OTR

%FPn 55 - 65

Resistencia al Calor

• La Flexión y la abrasión producen internamente en el neumático fricción

y distorsiones que se traduce en 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.


Zona de Flexión

Componentes de un Neumático


Cinturones Cuerdas de Acero

Hombros

Banda de Rodamiento

SurcosBloques

Protector “Overlay”

Ribs

Cortes / Ranuras


Alambres de Pestaña

Rellenos

Cojin Impermeable

Telas Cord “Envelope”

Refuerzo de Pestaña

Lateral

Cuerdas

2 Cinturones de acero

Overlay Protector

Banda de rodamiento

Lateral

Hombro

Neumático Pasajero / Camioneta Radial


ó Telas

Pestañas

Liner / Cojin Impermeable

Áreas de un neumático

Banda de Rodamiento

Compuesto de Caucho

Lateral

HombroCompuesto de Caucho

Cojin ImpermeableCompuesto de Caucho


LateralCompuesto de Caucho

PestañaMaterial de Refuerzo

CarcasaMaterial de Refuerzo

COMPOSICION POR PESOCOMPOSICION POR PESO

NEUMÁTICO RADIAL PASAJERONEUMÁTICO RADIAL PASAJERO

14,8%

Caucho Nat.

Sintético2,9%

7,4%

7,4% 0,9% 100%100%100%100% 8.5 Kg.8.5 Kg.8.5 Kg.8.5 Kg.


35,5%

Sintético

23,9%

Negro de H.

4,3%Aceites

2,9%

Alambre

2,9%

Textiles

Acero

Prod. Quim.

Azufre

• Materiales utilizados en su Construcción.

– Compuestos de Caucho

– Materiales de Refuerzo ; Carcasa

• Cuerdas, Cordones y/o Cables ( conocidos como Telas )

• Alambres

• Partes que forman un Neumático.



– Banda de Rodamiento

– Lateral

– Carcasa

– Pestañas

– Cinturones

– Cojín Impermeable

• Se obtienen a través de la mezcla de varios ingredientes:• Caucho Natural (Producto vegetal)• Cauchos Sintéticos ( Producto derivados del Petróleo y otros) • Cargas ( Negros de Humo , Sílice )• Agentes de Vulcanización ( Azufre )• Aceites y aditivos varios

• La mezcla de estos ingredientes se denomina Compuestos de Caucho

Compuestos de Caucho


• La mezcla de estos ingredientes se denomina Compuestos de Caucho

ó simplemente “Compuesto” .

• Según la parte o componente del Neumático , se utilizan diferentes

tipos de compuestos en su fabricación.

4.144.14

• La principal función de los Compuestos es proporcionar al neumático

los elementos de desgaste y protección.

• Los Compuestos además forman parte de la estructura interna del

Neumático, en elementos como :

– Relleno interiores.

Función de los Compuestos de Caucho


– Cámaras o Cojín impermeable.

– Aislación de Cuerdas , cordones y alambres.

• Según los diferentes tipo de Neumáticos los Compuestos varían

unos de otros tanto es sus componentes internos como en su

funcionamiento y aplicaciones.

¿QUE BUSCAMOS EN UN MATERIAL DE REFUERZO?

• Estabilidad dimensional

• Bajo crecimiento

Materiales de Refuerzo


• Baja temperatura de trabajo

• Elasticidad y resistencia

• Durabilidad


CUERDAS

ALGODÓN. La primera fibra empleada en la construcción de armazones. Poca resistencia a la tensión y se pudre con la humedad.

RAYÓN. Derivado de la celulosa, sustituyó al algodón. Gran flexibilidad y



RAYÓN. Derivado de la celulosa, sustituyó al algodón. Gran flexibilidad y resistencia, pero se pudre con la humedad.

NYLON. Fibra derivada del petróleo. Más fuerte que el rayón, aunque no tan flexible. Su longitud cambia notablemente con las variaciones de tempertura.

POLIESTER. Fibra sintética derivada del petróleo. Tan flexible como el rayón y casi tan resistente como el nylon.

Materiales de refuerzo

CUERDAS

FIBRA DE VIDRIO. De origen mineral (sílica), se empleó unicamente en la fabricación de cinturones por su resistencia.

ACERO. El alambre de acero tiene buenas propiedades de



ACERO. El alambre de acero tiene buenas propiedades de flexibilidad y resistencia. Se emplea tanto en armazón como en cinturones. Puede corroerse en la presencia de humedad.

FLEXTEN. Es una fibra sintética derivada del petróleo y con características similares a las del acero. Se emplea en cinturones.

Materiales de refuerzoTABLA DE APLICACIONES

Material Origen Ventajas Desventajas ObservacionesALGODON Orgánico • baja resistencia a la tensión

• alta absorción de humedadUsado en los primerosarmazones

RAYON Orgánico(madera)

• buena estabilidad dimensional • baja resistencia• absorción de humedad

Sustituye al algodón, yano es usado

NYLON Mineral • alta y durable resistencia al • alta dilatación (contracción Armazones y cinturones



NYLON Mineral(petróleo)

• alta y durable resistencia aldesgarre

• alta dilatación (contraccióncon temperatura)

Armazones y cinturones(conv.)

POLIESTER Mineral(petróleo)

• menos sensibles atemperatura

• desintegración a altatemperatura

Armazón (llanta de auto)

ARAMID Mineral(petróleo)

• peso bajo• buena resistencia a la tensión.

• baja resistencia a la fatiga

FIBRA DEVIDRIO

Mineral(sílica)

• buena estabilidad dimensional • sensible a la compresión Cinturones (en algunasllantas, actualmente yano se usa.

ACERO Mineral(hierro)

• alta resistencia a la tensión • propenso a la corrosión Núcleo de ceja (radial yconv.), armazón (radial),cinturones (radial)

Parámetros que influyen en la resistencia del armazón o Carcasa.TORSIONEs la cantidad de vueltas por cada pulgada lineal de cable o cordón. Durante lapreparación del material de refuerzo se utiliza la torsión, tanto de los hilos como de loscables.

MAYOR TORSION MENOR TORSION


MAYOR TORSION(mayor número de vueltas por pulgada)

• Mayor Capacidad de Carga• Menor resistencia a impactos• Aumenta la resistenca a la fatiga.

MENOR TORSION(menor número de vueltas por pulgada)

•Menor Capacidad de Carga•Mayor resistencia a los impactos

•Aumenta la resistencia del material al rompimiento.

Parámetros que influyen en la resistencia del armazónCANTIDAD DE CAPAS DE CUERDAS.

EPI

En general los Neumáticos Radiales llevan una capa de cuerdas de acero y en los

Neumáticos Convencionales llevan seis capas de nylon.

Es el número de cuerdas por cada pulgada lineal, medida en el ancho del tejido. Y por lo

tanto indica que tan “cerradas” o “abiertas” se encuentran las cuerdas.

ENTRENAMIENTOVENTAS & MARKETINGEPI

tanto indica que tan “cerradas” o “abiertas” se encuentran las cuerdas.

Parámetros que influyen en la resistencia del armazónCALIBRE DEL CABLE

El Denier, Tex y Dtex son utilizados para clasificar el calibre de los materiales de refuerzo.

DENIER: Se define como el peso en gramos de 9,000 metros de cable sin torsión.


En este ejemplo, vemos 12 filamentos de acero con 0. 15 mm. de diámetro cada uno, formando 3 grupos de 4 filamentos cada uno (torsión Z). Posteriormente los cables son nuevamente torcidos para formar la cuerda (torsión S) y son unidos por un filamento de alambre de menor diámetro, torcido en sentido contrario (espiral).

TEX: se define como el peso en gramos de 1,000 metros de cable sin torsión.

DTEX: Se define como el peso en gramos de 10,000 metros de cable sin torsión.

Los materiales de refuerzo forman parte de la estructura interna del Neumático y estan compuestos por cuerdas de diferentes tipos de fibras textiles, cables y alambres de acero.

Según su función o tipo de Neumático estos materiales varian :


MATERIAL ORIGEN UTILIZACIÓN

CARCASA NEUMÁTICOS CONVENCIONALES CMTA. Y CAMIÓN

OVERLAY NEUMÁTICOS RADIALES PASAJERO Y CAMIONETA

4TO CINTURON NEUMATICOS CAMION RADIAL (*)

SINTÉTICOS (Petróleo)

NYLON

MATERIAL ORIGEN UTILIZACIÓN

CARCASA NEUMÁTICOS CONVENCIONALES CMTA. Y CAMIÓN

OVERLAY NEUMÁTICOS RADIALES PASAJERO Y CAMIONETA

4TO CINTURON NEUMATICOS CAMION RADIAL (*)


NYLON

ENTRENAMIENTOVENTAS & MARKETINGNota (*) : Sólo algunos neumáticos de la Serie 300

CARCASA NEUMATICOS PASAJEROS Y CAMIONETAS RADIALES

CARCASA NEUMÁTICOS CAMIÓN RADIAL

CINTURONES NEUMÁTICOS PASAJERO Y CAMIONETA

CINTURONES NEUMÁTICOS CAMIÓN

PESTAÑAS DE TODOS LOS NEUMÁTICOS

ALAMBRE DE ACERO


MINERAL (Hierro)

MINERAL (Hierro)

POLYESTER

CUERDAS DE ACERO

CARCASA NEUMATICOS PASAJEROS Y CAMIONETAS RADIALES

CARCASA NEUMÁTICOS CAMIÓN RADIAL

CINTURONES NEUMÁTICOS PASAJERO Y CAMIONETA

CINTURONES NEUMÁTICOS CAMIÓN

PESTAÑAS DE TODOS LOS NEUMÁTICOS

ALAMBRE DE ACERO


MINERAL (Hierro)

MINERAL (Hierro)

POLYESTER

CUERDAS DE ACERO

• Los materiales de refuerzo forman parte de la denominada Carcasa del

Neumático.

• La principal función de la carcasa es proveer la resistecia física del

Neumático.

• Junto con la Presión de Aire la carcasa proporcionar la Capacidad de

Carga de los Neumáticos para soportar el peso a transportar.

Función de los Materiales de Refuerzo


EPILas cuerdas se ubican una al lado de la otra formando una estructura

similar a una Tela al ser recubiertas por Compuesto de Caucho.EPI : Cuerdas por pulgada ( Ends per inches )

Cuerdas de Nylon

ó Polyester .

Cuerda de

Acero.

CORDÓN DE ALGODÓN CORDÓN DE NYLON CORDÓN DE ACERO

CAPACIDAD DE CARGA NO SIGNIFICA NÚMERO DE TELAS

Capacidad de Carga


3.000kgCARGA

3.000kgCARGA

3.000kgCARGA

3.000KG = 146 (ÍNDICE DE CARGA)

13

CAPAS REALES

CAPACIDAD DE CAPAS (Ply Rating)

Son el número de capas de cuerda que físicamente constituyen un armazón.

Se emplea para identificar la carga máxima que soporta una llanta, tomando como base la medida de la misma. Es un índice de resistencia de la llanta y no representa el número de capas reales, sino más bien, la equivalencia en capas de algodón (si se construyera de este material), para soportar la misma carga.

Capacidad de Carga


AÑO CUERDA UTILIZADA CAPAS REALES CAPACIDAD DE CAPAS

Algodón 12 12

1938 Rayón 8 12

1947 Nylon 6 12

1962 Poliéster 6 12

1967 Fibra de vidrio Sólo se utiliza en cinturones

1972 Acero 1 14 – 16

1974 Flexten Sólo se utiliza en cinturones

Nota:El cuadro está formulado en relación a las capas necesarias para una llanta de camión.

Construcción de Neumáticos


Tipos de ConstrucciónTipos de Construcción

DIAGONAL o CONVENCIONAL RADIAL

La principal diferencia en la construcción de los Neumáticos esta dada por la cantidad y la forma en que se ubican las cuerdas o telas :


Varias capas de Telas

Cinturones

1 ó 2 Telas

PestañaPestañas

DIAGONAL o CONVENCIONAL RADIAL


Construcción Convencional. Las cuerdas de la carcasa van en forma diagonal de pestaña a pestaña. Se colocan varias telas una 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 ConstrucciónTipos de Construcción


• Partes que forman un Neumático.

– Banda de Rodamiento

– Lateral

– Carcasa



– Pestañas

– Cinturones

– Cojín Impermeable

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.

• Esta compuesta por los siguientes elementos :


• Esta compuesta por los siguientes elementos :

– Bloques

– Ribs

– Surcos

– Cortes

• Cada uno de estos elementos realiza un trabajo específico, dadas las funciones que deben desempeñar los neumáticos.

Bloques

Elementos de la Banda de Rodamiento

Proporcionan la tracción del neumático y agarre durante el frenado.


Ribs ( Rayas - Costillas)

Proporcionan la dirigibilidad y conducción del vehículo.



Surcos ( Ranuras)

Permiten la evacuación de agua, dándole agarre a la carretera en pisos mojados , además de refrigeración a la Banda



refrigeración a la Banda

Cortes (Cuchillas - Filos)

Aumentan las características de tracción y ayudan a disipar el calor.



NEUMÁTICOS SÓLO DIRECCIONALES

NEUMÁTICO SÓLO ASIMÉTRICO

Diseños de la Banda de Rodado


NEUMÁTICO ASIMÉTRICO Y DIRECCIONAL

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, corte o penetración de elementos.

• El compuesto del lateral está diseñado para requerimientos de flexión y envejecimiento.


• En la zona de Lateral esta impresa la totalidad de la información de seguridad requerida por Norma DOT , además de las marcas, medidas de los Neumáticos e información adicional como carga y presión máxima.

Información de Seguridad

Carga y Presión Máxima

Índice de Velocidad.

Marca Materiales usados y Composición de las Telas o Capas del Neumático.

Índice de Carga.

Diámetro Rim

Información del Laterales

ENTRENAMIENTOVENTAS & MARKETINGMáxima Presión

Temperature

Traction

Treadwear

Máximo Peso

Modelo

Ancho sección (mm).

DOT Código Medida

Indice UTQG

DOT Código Tipo

DOT Código FechaRelación de Aspecto

(Perfil / Serie)

Radial

Diámetro Rim

P = Neumático de

Automóvil / Pasajero.

Estructura Interna

• Son capas de cuerdas 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 :


Carcasa con Pliegos múltiples (pares) Cuerdas dispuestas diagonalmente

CONVENCIONAL

Carcasa con 1 Pliego Cordones dispuestos radialmente

RADIAL

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


firmemente en contacto con el camino, evitando el movimiento excesivo de sus elementos, reduciendo así el desgaste.

• Los Neumáticos de Auto y Camioneta tienen 2 cinturones de Acero.

• Los Neumáticos de Camión Radial tienen 3 o 4 Cinturones( 4 ó 3 de Acero y 1 de Polyamida en algunos casos de la Serie 300).

Pestañas

• 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.


CONVENCIONAL RADIAL

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.

Banda de rodamiento


COJIN IMPERMEABLEO INNERLINER

Carcasa Telas

Alambre de Pestaña

Banda de rodamiento

Cinturones

CámarasCámaras

• La única función de la cámara, es mantener el aire en el neumático. No

es capaz de mantener la presión de trabajo en la carcasa. Las cámaras

están hechas de caucho especial (butilo o cloro butilo).

• Actualmente prácticamente todos los neumáticos son todos sin cámara

(Tubeless ó T.L.) donde el Cojín Impermeable no permite al aire pasar

a través del neumático. Los neumáticos que necesitan cámara se


a través del neumático. Los neumáticos que necesitan cámara se

denominan Tube Type ó T.T.

• Los neumáticos sin cámara, necesitan aros especiales.

NEUMÁTICO SIN CÁMARA(TUBELESS)

NEUMÁTICO CON CÁMARA(TUBETYPE)

Válvulaespecial

Liner

Válvula de la cámarade aire

CÁMARADE AIRE

Cámaras


El liner se amolda al objeto minimizando la pérdida de aire

Al pincharse la cámara,el aire sale por

el espacio entre la válvulay el orificio en la llanta,

y el neumático se desinfla bruscamente

4.84.8

Cuerdas

2 Cinturones de acero

Overlay Protector

Banda de rodamiento

Lateral

Hombro

Neumático Pasajero / Camioneta Radial


ó Telas

Pestañas


Neumático Camión Radial

3 o 4 Cinturones

Cuerdas

Banda de rodamiento

Zona de Hombro

Lateral


de Acero

Pestañas


Rellenos

Neumático Convencional


N.S.N.S. = profundidad del surco = “non skid”= profundidad del surco = “non skid”

Ribs

Surcos

N.S.

Profundidad de Surco


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.

Surcos

TWI

Indicador de Desgaste


T.W.I. = Tread Wear Indicator =

• Neumáticos Pasajeros , Camionetas y Camión tienenunas barras Indicadora del Uso de la Banda señaladas enel costado de la banda de rodamiento con un triángulo olas letras TWI (Tread Wear Indicator ) u otro símbolo.

• Estas barras están localizadas en el fondodel surco en varios puntos alrededor delneumático.

• Cuando el desgaste de la banda alcanza oiguala visiblemente este punto es tiempode cambiar el neumático.


• Cuando el desgaste de la banda alcanza o iguala visiblemente este puntoes 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 revisarcuidadosamente los neumáticos.

• Si la profundidad no alcanza los 1.6 mm deben ser cambiados a labrevedad.

Indicador de Desgaste


• DOT : Department of Transport

• Indica si el neumático fue sometido a las pruebas de calidad especificadas por la FMVSS de USA.

• Además indica Código de origen y Fecha de fabricación

Serie DOT


Semana y año de fabricación.

Serie DOT

conceptos basicos suspension

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