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Cómo funciona un neumático (Parte II): La huella

Parte I: Las fuerzas a las que es sometido
Parte II: La Huella
Parte III: La escultura

En la primera parte hablábamos de la superficie de contacto de un neumático y la carretera y sobre las fuerzas que el movimiento de un coche es capaz de aplicar en esas cuatro huellas tan importantes para nuestra integridad física.

Independientemente de que sea un neumático delantero o trasero, y que el coche en cuestión sea de tracción delantera, propulsión o tracción total en cada momento de la marcha se genera una fuerza o vector resultante que indica hacia dónde quiere ir la rueda en cada momento.

fuerzas aplicadas a un neumatico

 

Si sumamos todas las fuerzas resultantes que un neumático es capaz de soportar antes de deslizar aparece una especie de círculo más o menos alargado llamado “círculo de adherencia o de Kamm” y es una representación simplificada de lo que ocurre en una rueda. Esta “huella virtual” tiene mucho que ver con la forma de la huella real de la superficie de contacto de un neumático.

Lo que pasamos a veces por alto es cómo y en qué forma tiene esa huella y de qué manera afecta al comportamiento de un neumático.

Los tipos de huella en función del neumático.

Huellas neumatico con el suelo
Todos sabemos que los deportivos en asfalto tienen a montar neumáticos anchos mientras que los que corren en tierra o nieve son más estrechos.

Esto se debe a que a igualdad de peso y de superficie, la huella que posee un neumático ancho es efectivamente más ancha mientras que la de uno estrecho es más alargada.

Una huella ancha genera un círculo de Kamm más ancho, o con más capacidad de acoger esfuerzos laterales mientras que uno estrecho genera otro que facilita aceleraciones y deceleraciones mayores. Por eso hay una cierta relación entre el círculo de Kamm y la forma de la huella natural de un neumático.

De este modo un neumático ancho es mejor en curvas y uno estrecho proporciona más tracción.

Cómo funciona un neumático en curva

Cuando un coche está en plena curva por transferencia de masas, el peso del coche se desplaza hacia las ruedas más cercanas al exterior de la curva descargando las del interior.

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En ese momento el neumático, sobre todo el exterior que por el aumento de peso consigue generar más fricción se deforma de varias maneras, en primer lugar inclinando los flancos después generando un ángulo de deriva y a continuación separando del asfalto la zona interior de la banda de rodadura.

Huellas del neumático en curvas

Al tener perfil bajo la inclinación de los flancos y el ángulo de deriva serán menores, y al tener una huella más ancha, el porcentaje de banda de rodadura que se separe del firme por el giro de los flancos será menor manteniendo mayor capacidad de fricción.

El Círculo de Kamm o Círculo de Adherencia

El círculo de Kamm tiene una representación gráfica similar a un medidor de fuerzas G de un coche. El perímetro que se genera es la superposición de todas las resultantes de las fuerzas aplicadas a cada uno de los neumáticos o lo que es lo mismo la suma de todos los vectores de fuerza que se obtienen usando como punto de aplicación el centro de la huella del neumático.

Círculo de Kamm

Cada círculo de Kamm es único para cada rueda y en él se define la relación entre aceleración, frenada y giros máximos puede asumir antes de deslizar

 Conocer la existencia del círculo de Kamm no sirve para más que para ver con tus propios ojos que tu neumático, por muy bueno que sea, tiene límites, y pueden ser diferentes de otros más baratos o de diferentes medidas.

Lo verdaderamente interesante de esta representación gráfica teórica es que también nos enseña a que un neumático que está acelerando al 100% no tiene capacidad de giro, o que otro que está usando toda su adherencia en girar no tiene capacidad de frenado.

Afortunadamente estos casos se dan únicamente en emergencias, durante la conducción siempre se combinan ambos ejes

Por ello cuando intentamos salir de una curva acelerando lo haremos más rápido cuanta menos dirección metamos o por el contrario si queremos frenar, será más efectivo cuanto más recto esté el volante.

Circulo de Kamm 2

Serie “Cómo funciona un neumático”:

Parte I: Las fuerzas a las que es sometido
Parte II: La Huella
Parte III: La escultura

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