Neumático radial

Un neumático radial (o más propiamente, un neumático de capas radiales ) es un diseño particular de neumático para vehículos . En este diseño, las capas de la cuerda están dispuestas a 90 grados con respecto a la dirección de la marcha, o radialmente (desde el centro del neumático). La construcción de neumáticos radiales alcanzó una cuota de mercado del 100 % en Norteamérica después de que Consumer Reports constatara la superioridad del diseño radial en 1968, y se convirtieron en estándar en 1976. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

Primer automóvil diseñado con neumáticos radiales de serie desde su lanzamiento: Citroën 2CV de 1948.

Primer automóvil estadounidense equipado de serie con neumáticos radiales: Continental Mark III de 1970.

Estructura del neumático radial

Los primeros diseños de neumáticos radiales fueron patentados en 1914 por GH Hamilton y T. Sloper (patente n.° 467, presentada en Londres ) ^{[ 3 ]} y en 1916 por Arthur W. Savage , fabricante de neumáticos (1915-1919), diseñador e inventor de armas de fuego en San Diego, California ( patente estadounidense n.° 1.203.910 ) ^{[ 4 ] [ 5 ]} . No se fabricaron productos reales ^{[ 6 ] .}

Michelin, en Francia , diseñó, desarrolló, patentó y comercializó el neumático radial. ^{[ 7 ]} El primer neumático radial Michelin X para automóviles fue desarrollado en 1946 por el investigador de Michelin, Marius Mignol. ^{[ 7 ]} No hay evidencia de que Mignol, excontador convertido en investigador, tuviera conocimiento del trabajo anterior de Hamilton o Savage cuando comenzó sus experimentos en 1941. ^{[ 3 ]}

Michelin era propietaria del fabricante de automóviles líder Citroën , por lo que pudo introducir rápidamente su nuevo diseño, incluso en el nuevo modelo Citroën 2CV de 1948. ^{[ 8 ]} En 1952, Michelin desarrolló un neumático radial para camiones. ^{[ 9 ]}

Debido a sus importantes ventajas en durabilidad y ahorro de combustible, ^{[ 10 ]} esta tecnología se extendió rápidamente en Europa y Asia en las décadas de 1950 y 1960. ^{[ 7 ] [ 11 ] [ 1 ]}

En 1968, Consumer Reports , una influyente revista estadounidense, reconoció la superioridad del diseño de neumáticos radiales, documentando su mayor vida útil de la banda de rodadura, mejores características de dirección y menor resistencia a la rodadura, lo que mejora el ahorro de combustible . ^{[ 12 ] [ 13 ]}

En 1970, Ford Motor Company produjo el primer vehículo de fabricación estadounidense con neumáticos radiales como equipamiento estándar, neumáticos Michelin instalados en el Continental Mark III . ^{[ 14 ]}

En 1974, Charles J. Pilliod, Jr. , el nuevo director ejecutivo de Goodyear Tire and Rubber Company , se enfrentó a una importante decisión de inversión con respecto a la modernización de la planta para la producción de neumáticos radiales, tras la crisis del petróleo de 1973. A pesar de las fuertes críticas de la época, Pilliod invirtió considerablemente en nuevas fábricas y maquinaria para fabricar el neumático radial. ^{[ 15 ]} Hoy en día, solo Goodyear, Cooper , Titan y Specialty Tires of America permanecen independientes entre los fabricantes de neumáticos estadounidenses, y el neumático radial prácticamente ha reemplazado a todos los demás métodos de construcción de neumáticos para automóviles en el mercado. Sam Gibara, quien dirigió Goodyear de 1996 a 2003, señaló que sin la iniciativa de Pilliod, Goodyear "no existiría hoy". ^{[ 15 ]}

En 1974, Pirelli desarrolló el neumático radial ancho a petición del equipo de rally de Lancia para un neumático que pudiera soportar la potencia del nuevo Lancia Stratos y, al año siguiente, Pirelli presentó un neumático ancho con una altura de flanco reducida, similar a un neumático liso, pero con una construcción radial para el Stratos oficial ganador del Rally de Montecarlo . ^{[ 16 ]}

La tecnología radial es ahora el diseño estándar para prácticamente todos los neumáticos de automóviles. ^{[ 1 ]}

Los neumáticos diagonales todavía se utilizan en remolques debido a su capacidad de carga y resistencia al balanceo cuando se remolcan. ^{[ 17 ]} NASCAR pasó de neumáticos diagonales a neumáticos radiales durante la temporada de 1991 .

En el caso de las aeronaves, la transición se está produciendo más lentamente, ya que los neumáticos se certifican junto con la estructura del avión . Un neumático radial tiene menos material en el flanco, por lo que pesa menos, se calienta menos y dura más. ^{[ 18 ]} Para aviones más pequeños, los neumáticos diagonales ofrecen mayor estabilidad a velocidades más altas y tienen flancos más resistentes. ^{[ 19 ]}

Una serie de capas de cordón refuerzan un neumático. Sin esto, un neumático sería flexible y débil. La red de cordones que le da resistencia y forma al neumático se llama carcasa. Desde la década de 1960, todos los neumáticos comunes tienen una carcasa de cordones de poliéster, acero u otros materiales textiles, intercalados con varias capas de caucho.

Antiguamente, la tela se construía sobre un tambor de acero plano, con los cordones en ángulos de aproximadamente +60 y -60 grados con respecto a la dirección de desplazamiento, de modo que se entrecruzaban entre sí. Se denominaban neumáticos de capas cruzadas o diagonales. Las capas se doblaban alrededor de los talones de alambre de acero y se aplicaba la banda de rodadura/flanco combinado. El neumático verde (sin vulcanizar) se colocaba sobre una vejiga de vulcanización y se moldeaba. Este proceso de moldeo hacía que los cordones del neumático adquirieran una forma de S de talón a talón. El ángulo bajo la banda de rodadura, el ángulo de la corona, se extendía hasta aproximadamente 36 grados. En la región del flanco, el ángulo era de 45 grados, y en el talón se mantenía en 60 grados. El ángulo bajo de la corona proporcionaba rigidez para soportar la banda de rodadura y el ángulo alto del flanco proporcionaba comodidad. Para aumentar la resistencia, el fabricante aumentaba el número de capas y, como resultado, la acumulación de calor en el neumático . ^{[ 20 ]}

En comparación, los neumáticos radiales disponen todas las capas de la banda de rodadura a 90 grados con respecto a la dirección de la marcha (es decir, transversalmente, de borde a borde). Este diseño evita que las capas rocen entre sí al flexionarse el neumático, reduciendo así la fricción de rodadura. Esto permite que los vehículos con neumáticos radiales logren un menor consumo de combustible que con neumáticos diagonales. También explica el ligero abultamiento que presentan los flancos de los neumáticos radiales, especialmente en comparación con los neumáticos diagonales.

Con solo cordones radiales, un neumático radial no sería suficientemente rígido al contacto con el suelo. Para aumentar la rigidez, todo el neumático está rodeado por cinturones adicionales orientados más cerca de la dirección de la marcha, pero generalmente con un ángulo en espiral. Estos cinturones pueden ser de acero (de ahí el término radial con cinturón de acero), poliéster o fibras de aramida como Twaron o Kevlar .

De esta forma, los neumáticos radiales de perfil bajo dividen la carcasa del neumático en dos sistemas separados:

• Los cordones radiales en el flanco permiten que actúe como un resorte, brindando flexibilidad y comodidad al conducir.
• Las rígidas correas de acero refuerzan la banda de rodadura, lo que proporciona una gran durabilidad y un excelente rendimiento.

Posteriormente, cada sistema puede optimizarse individualmente para obtener el mejor rendimiento.

Los neumáticos radiales tienen características de elasticidad diferentes a las de los neumáticos diagonales , y un grado de deslizamiento distinto al girar. Una ventaja fue que ahora se podían fabricar coches más ligeros, ya que no tenían que compensar las deficiencias de los neumáticos diagonales. ^{[ 21 ]}

Sin embargo, los automovilistas no estaban acostumbrados a la sensación, por lo que los sistemas de suspensión de los automóviles tuvieron que ser modificados. El ingeniero de Ford Motor Company, Jack Bajer, experimentó en la década de 1960 en un Ford Falcon , dándole una dirección menos rígida y agregando tanto aisladores al eje de transmisión como bujes a la suspensión, estos últimos para absorber el golpe al pasar por juntas de expansión de asfalto en una carretera de concreto. Los neumáticos radiales se han encontrado ocasionalmente en aplicaciones de bicicletas, usados ​​en la bicicleta de turismo Miyata de la década de 1980; modelos 1000 y 610, ^{[ 22 ]} y más recientemente en 2009 en el Maxxis Radiale. ^{[ 23 ]} Los neumáticos radiales Panaracer también fueron estándar en el modelo de bicicleta Jamis Gentry en 1985.

Ventajas de los neumáticos radiales sobre los de capa diagonal: ^{[ 12 ]}

• paredes laterales flexibles
• Menor consumo de combustible debido a una menor resistencia a la rodadura.
• Una conducción más suave se debe a la disposición de las capas del neumático y a la flexibilidad de los flancos. Esto presupone perfiles equivalentes entre ambos neumáticos (además, como se mencionó anteriormente, a velocidades bajas, los neumáticos radiales reaccionarán con mayor brusquedad ante irregularidades en la carretera, como juntas de dilatación).
• Contacto más estable con la superficie de la carretera.
• Con cinturón de acero: da como resultado una construcción general más resistente.
• Mayor vida útil de la banda de rodadura
• Mayor huella
• Menor compactación y daño del suelo
• Reducción en el reemplazo de neumáticos debido al menor calor generado por el neumático. ^{[ 24 ]}
• Reducción de los costes de mantenimiento de la maquinaria.

• Separación/retirada de la banda de rodadura radial del Firestone 500

• Michelin AG - Comparación de neumáticos diagonales frente a radiales. Archivado el 4 de septiembre de 2009 en Wayback Machine.
• ClassicCar.com: Uso de neumáticos radiales y diagonales en vehículos antiguos