Planeo sobre el agua “aquaplaning”

Los neumáticos son los únicos puntos de contacto del automóvil con el suelo, siendo los protagonistas de la seguridad activa primaria.

De la calidad del contacto neumático – suelo depende en principio la estabilidad y demás aspectos de la dinámica del automóvil.

El contacto con el piso se basa en la adherencia entre la goma de la banda de rodadura del neumático y el suelo, que puede ser de diferentes características y estar seco, húmedo, mojado, muy mojado, sucio ….. lo que  afecta a la calidad de adherencia resultante.

Con el suelo mojado el neumático ha de poder desplazar el agua para contactar con el piso y lograr adherencia. Según aumenta la capa de agua sobre el piso más difícil es lograr el contacto neumático – suelo. Para disponer de capacidad de drenar el agua sobre el piso se incorporan en la banda de rodamiento del neumático unas esculturas o dibujos con determinada profundidad.

Con suelo seco y totalmente limpio sería mejor prescindir del dibujo para tener más superficie de contacto con el suelo, es el caso de los automóviles de competición con neumáticos lisos “slick”. Pero un coche de “calle” ha de poder circular en todas las condiciones sobre el asfalto y la lluvia es una de estas.

Sin entrar en detalles de las formas del dibujo, que en muchos casos además de su efectividad se tiene en cuenta la apariencia estética, cosas del marketing, la profundidad determina su capacidad de evacuar el agua hacia el exterior al rodar sobre mojado, es el drenaje que trata de lograr contacto entre la goma del neumático y el piso. Al girar la rueda se genera una depresión por la cámara formada entre el dibujo y el suelo que expulsa el agua hacia el exterior, por los lados y hacia atrás.

Cuanto más profundidad tenga el dibujo mayor eficacia para drenar agua, pero todo tiene un límite. En la imagen Sin “aquaplaning” Mucho dibujo  se aprecia en el coche y el detalle del neumático, con mucha profundidad de dibujo, como se drena el agua hacia el exterior entrando en contacto el neumático con el suelo y logrando adherencia.

aquaplaning

En la imagen Con “aquaplaning” Poco dibujo se ve tanto en el coche como en el neumático ampliado, con poca profundidad de dibujo, que no es posible drenar suficiente cantidad de agua, lo que hace que el neumático ruede sobre una capa de agua, con adherencia prácticamente cero, es el efecto de planeo sobre el agua o “aquaplaning”.

El dibujo del neumático tiene una determinada profundidad cuando el neumático es nuevo, unos 8 mm más o menos. Según se va desgastando la goma de la banda de rodadura este espesor disminuye, con 3 mm la capacidad de drenaje se reduce hasta un 50% y con 1,6 mm, es el valor mínimo admitido legalmente, puede llegar a perder el 80%.

La capacidad de drenaje es variable; la profundidad del dibujo, la cantidad de agua sobre el piso y la velocidad de marcha son las más importantes, pero hay otros detalles. Si a un automóvil se le montan neumáticos más anchos, la superficie de contacto con el piso seco es mayor, lo que incrementa la adherencia en estas condiciones. Pero en mojado la cosa cambia, al haber menos presión sobre el suelo es más difícil lograr drenar el agua incluso con dibujo en buen estado, se representa en la imagen Con “aquaplaning” Neumático más ancho.

Se puede resumir así; con unos neumáticos más anchos se incremente la adherencia en seco, por ejemplo un 10%, pero en mojado la merma de adherencia por el riesgo de aquaplaning aumenta hasta más del 40%. Los neumáticos más anchos (y con menor perfil) tienen bastante atractivo estético por lo que es frecuente que se monten en automóviles, como opción de la marca o después. Para que se reduzca en lo posible la menor capacidad de drenaje se suelen hacer más anchos los canales del dibujo para favorecer la evacuación del agua.

El límite legal de profundidad del dibujo, 1,6 mm, se controla mediante los indicadores de desgaste. Son unos resaltes del dibujo con este valor de profundidad, cuando llegan al ras de la banda de rodadura la profundidad del dibujo es de 1,6 mm. Se localizan estos indicadores buscando en los hombros del neumático alguna de estas referencias (hay ocho repartidas por su circunferencia); “TWI”, una flecha o el logotipo de la marca del neumático.

En esta zona hay en la banda de rodamiento varios indicadores que, además de la profundidad del dibujo informan de si el desgaste es simétrico y equilibrado. Lo mejor es sustituir los neumáticos a partir de 4mm de profundidad del dibujo.

 

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2 comentarios

  1. Pequeña correción: «Si a un automóvil se le montan neumáticos más anchos, la superficie de contacto con el piso seco es mayor, lo que incrementa la adherencia en estas condiciones.» Esto no sería del todo cierto. La superficie de contacto depende muy poco de la forma del neumático (ancho o estrecho) y mucho de la presión del mismo y la carga vertical que se le aplique. La mayor adherencia en seco de los neumáticos anchos se debe a que su calentamiento por histéresis es menor y se pueden usar componentes más histeréticos (o blandos como se dice en F1).

    • Gracias por la aclaración Ramón. El objetivo de este artículo, bueno del blog, es explicar en poco espacio temas que requerirían mucho más contenido si se tratasen a fondo. Lo que buscamos es aportar información para comprender conceptos útiles sobre el funcionamiento del automóvil y su dinámica y comportamiento. La frase que mencionas es la introducción para explicar que si a un mismo automóvil se le aumenta apreciablemente la anchura de los neumáticos es más sensible al aquaplaning que con los originales, como información a tener en cuenta a la hora de elegir los más adecuados para un automóvil de calle. Se supone que en todos los casos los neumáticos están a la presión correcta.
      La adherencia entre el neumático y el suelo es sumamente compleja y depende mucho, como dices, de las dimensiones, materiales y su comportamiento (deformación e histéresis) y la temperatura, esté último aspecto es trascendental en competición o utilización muy prestacional, donde se ha de conducir con precaución hasta que alcance la goma la temperatura que aporta la mayor adherencia. En un coche de calle, que ha de contar con adherencia en todas las condiciones de utilización desde el inicio de la marcha, y con objetivos adicionales de duración y soportar cargas variables según la ocupación, el pliego de condiciones es otro. Si a este automóvil se le cambian los neumáticos originales por otros más anchos, hablamos de neumáticos comerciales para coches de calle, se altera su comportamiento lo que puede ser peligroso sobre todo en mojado y más en situaciones de emergencia.
      Como complemento a tus comentarios se incluye este enlace para quienes tengan más interés en este tema:
      http://www.km77.com/tecnica/bastidor/adherencia/texto.asp
      Gracias de nuevo por tus aportaciones que ofrecen información adicional.

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