¿De qué está hecho un neumático de coche y cuál es adecuado para qué?

¿De qué está hecho un neumático de coche y cuál es adecuado para qué?

Forman nuestro paisaje urbano desde hace cien años, son el único contacto del coche con la carretera y, por tanto, tienen una enorme importancia para el comportamiento de conducción y la seguridad de los vehículos. Hablamos de neumáticos de coche, también conocidos como neumáticos. Este último proviene de la palabra griega pneuma, que significa aire o aliento. Pero, ¿qué sabes realmente sobre los neumáticos de coche? ¿En qué se compone un neumático de coche moderno? ¿Quién inventó estos ingeniosos “patschers” negros para automóviles? ¿Cuál es exactamente la diferencia entre los neumáticos de verano, de invierno y para todas las estaciones, que últimamente se han vuelto cada vez más populares? Y por último: ¿Qué significa la movilidad eléctrica para la industria del neumático? Estas preguntas serán respondidas en el siguiente artículo.

En principio, los neumáticos inflados de aire se los debemos a dos señores que vivieron y trabajaron en el siglo XIX. Uno de ellos fue Robert William Thomson, un diseñador e inventor escocés. Por ejemplo, la pluma estilográfica y la sierra de cinta, pero sobre todo el neumático, se basan en él. Thomson estaba trabajando en un sistema de ruedas que ofreciera más comodidad y tracción que las ruedas de los carruajes con neumáticos de hierro que eran convencionales en ese momento. El 10 de diciembre de 1845, finalmente se le concedió la patente británica n.º 10990, con una duración de seis meses, para la "rueda aérea". La llamada rueda Thomson consistía en un tubo de cuero en el que se insertaba otro tubo, que consistía en una tela de lona hermética, vulcanizada con caucho y luego llenada de aire.

Esto fue posible gracias a otro ingenioso invento de un americano: Charles Goodyear ya había recibido una patente en EE.UU. un año antes para un proceso de vulcanización del caucho. La vulcanización es el proceso de endurecimiento mediante el cual un neumático de automóvil adquiere su forma. El caucho en bruto se convierte en caucho elástico a una determinada temperatura y presión.

Si nos fijamos en la historia de los neumáticos, inevitablemente nos topamos con otro hombre cuyo nombre sigue siendo muy conocido hoy en día y que, al igual que Goodyear, está indisolublemente ligado a la industria del neumático: John Dunlop. Sorprendentemente, el escocés era en realidad un veterinario que vivía en Dublín. En su práctica desarrolló aparatos y encontró el caucho. En 1887 (tenía entonces 47 años), Dunlop finalmente diseñó su primer neumático de caucho lleno de aire.

Según la leyenda, para ello tenía una motivación muy especial: quería hacer que el triciclo de su hijo fuera más silencioso y competitivo para competir contra sus amigos. La rueda Thomson ya había caído en el olvido (entre otras cosas porque su producción era demasiado cara). Y por eso Dunlop no tenía conocimiento de ello cuando solicitó una patente en 1888, el primer neumático de bicicleta, un invento muy similar. La válvula típica de bicicleta todavía hoy en día se llama válvula Dunlop.

Hasta aquí la historia del origen. Por supuesto, el conocimiento útil sobre neumáticos va más allá. Entonces, ¿en qué consiste un neumático de coche moderno? A diferencia de la mayoría de los neumáticos para bicicletas, los neumáticos para automóviles actuales suelen no tener cámara. Mirando desde afuera hacia adentro, un neumático de automóvil se puede dividir en dos elementos principales: la banda de rodadura, también conocida como banda de rodadura, y la carcasa.

Esta última es la subestructura de soporte, la estructura de un neumático. Normalmente consta de dos capas, una capa de tejido (inserto de cordón textil) de rayón cauchutado (seda artificial) o poliéster y una capa interior de caucho, concretamente caucho de butilo (que a su vez es el nombre corto del caucho de isobuteno-isopreno, un polímero del grupo de los cauchos sintéticos).

En los neumáticos radiales (también llamados neumáticos radiales), el tejido también se compone de cordones de acero (esto se conoce como neumáticos radiales con correa de acero). Hablando de eso: los neumáticos radiales hace tiempo que sustituyeron a los neumáticos diagonales. Estos últimos eran habituales en los turismos hasta los años 1960. Tienen varias capas de carcasa cruzadas en diagonal. Hoy en día, los neumáticos diagonales casi sólo se utilizan en la agricultura o en coches antiguos. Aunque muchos no lo saben, la tecnología finalmente ganadora del neumático radial se remonta a Michelin. La empresa francesa registró una patente en 1946. Michelin Revolucionó la construcción de neumáticos. Incluso los primeros neumáticos radiales duraron más del doble que los neumáticos diagonales.

De vuelta a la carcasa: El interior se llena de aire y queda sellado por la capa interior. Esto significa que la capa interior reemplaza a la cámara en los neumáticos sin cámara modernos. La capa interior (también llamada revestimiento interior) consta de una capa de goma especial. Garantiza que el aire no se difunda hacia el exterior.

Y por último, también está el talón del neumático como parte de la carcasa. El talón forma el anillo interior del neumático y asegura la conexión estrecha entre el neumático y la llanta. Se compone de tres partes: el refuerzo de nailon o aramida, una fibra sintética fuerte y resistente al calor, garantiza la estabilidad de conducción y permite un comportamiento de dirección preciso. El perfil central es una cuña estabilizadora de caucho sintético que cumple las mismas funciones que el refuerzo del talón y además influye decisivamente en la comodidad de flexión. Y por último, el núcleo: se compone de alambre de acero incrustado en caucho, lo que garantiza que el neumático se asiente firmemente sobre la llanta.

La banda de rodadura, el segundo elemento principal de un neumático, proporciona la conexión con la carretera. La banda de rodadura contiene el diseño de la banda de rodadura (bloques y ranuras), así como entalladuras, que tienen un diseño diferente dependiendo del neumático de verano o de invierno. Está fabricado de caucho natural o sintético. La cinta de correr se compone de tres partes: la tapa (esta es la parte del neumático que entra en mayor contacto con la carretera), la base (está ubicada debajo de la tapa, reduce la resistencia a la rodadura y absorbe la transmisión de impactos a la carcasa) y la parte lateral (está ubicada en el extremo exterior de la banda de rodadura y forma la transición a la pared lateral).

La pared lateral, a su vez, representa la protección exterior de la carcasa. Está conectado a la banda de rodadura a través de la parte lateral y está fabricado de caucho natural. Debajo de la banda de rodadura hay dos capas más: las vendas en espiral (consisten en un cordón de nailon incrustado en caucho) y capas de cinturón de cordón de acero (le dan al neumático su resistencia, aumentando así la estabilidad y el kilometraje y reduciendo la resistencia a la rodadura). 

Como se desprende de todas estas afirmaciones, los neumáticos de los automóviles modernos tienen una estructura compleja. Esto también explica la diferencia entre los productos de distintos fabricantes. La calidad premium comienza con las materias primas utilizadas (desde acero hasta caucho y diversos productos químicos), continúa con la producción y finalmente termina con el control de calidad.

Pero, ¿de qué está compuesto exactamente un neumático, es decir, de qué materiales y en qué proporción? Continental desglosó esto para su neumático de verano más vendido de la siguiente manera:

Caucho (caucho natural y sintético): 41%
Materiales de relleno (hollín, sílice, carbón, tiza, etc.): 30%
Materiales de refuerzo (acero, poliéster, rayón, nailon): 15%
Plastificantes (aceites y resinas): 6%Productos químicos para vulcanización (azufre, óxido de zinc, etc.): 6%
Sustancias que previenen el envejecimiento y otros químicos: 2%

Un neumático se compone de 41 por ciento de caucho. No es de extrañar que el caucho sea la materia prima más importante. Por el contrario, esto también significa que más de la mitad de un neumático está fabricado con otros materiales.

Por cierto, se necesitan de dos a tres años para desarrollar un neumático nuevo hasta que esté listo para el mercado. Además, el sector se enfrenta a una enorme variedad de modelos y dimensiones. Según estimaciones internas de un gran fabricante de neumáticos, en 2005 alrededor del 80 por ciento del mercado estaba cubierto por 153 modelos diferentes de neumáticos. Hoy en día ya existen 323 variantes y en 2027 probablemente habrá 524. Esto complica los procesos y hace que la entrega oportuna a los clientes sea un desafío. Esto también es importante que los profesionales lo consideren y es parte del conocimiento relevante sobre neumáticos en 2022.

La mezcla de caucho es decisiva para el comportamiento de conducción y el agarre adecuado en diversas superficies. Influye en la intensidad de la fricción entre los neumáticos y el suelo y en el buen contacto del vehículo con el suelo. Un mal agarre puede aumentar la distancia de frenado, aumentando el riesgo de accidente. En el agarre influyen la superficie, el compuesto de caucho, la presión correcta de los neumáticos, la profundidad de la banda de rodadura y, por tanto, el kilometraje, pero también la edad del neumático. "Si el desgaste de los neumáticos es elevado, también se puede esperar un mayor consumo de combustible", afirma el sitio web del fabricante de neumáticos Continental.

En teoría, habría un neumático más adecuado para cada situación de conducción. Esto es evidente en la Fórmula 1, donde los neumáticos suelen cambiarse varias veces durante una carrera y, a menudo, en respuesta a las condiciones cambiantes de conducción. Por supuesto, esto no es práctico en la vida cotidiana. En Europa Central, sin embargo, hay una diferencia esencial que se repite cada año: la que existe entre verano e invierno. Las mezclas de caucho de los neumáticos de verano y de invierno se adaptan perfectamente a las respectivas condiciones exteriores.

Los neumáticos de verano están diseñados para condiciones de carretera sin nieve ni hielo. Su compuesto de caucho no se vuelve demasiado blando ni siquiera a altas temperaturas y el desgaste es relativamente bajo a altas velocidades. A medida que disminuye la profundidad de la banda de rodadura, el comportamiento bajo la lluvia empeora. Por lo tanto, la ley exige una profundidad de banda de rodadura de al menos 1,6 mm, pero los clubes de automóviles recomiendan al menos 3 mm de profundidad de banda de rodadura para neumáticos de verano.

Los neumáticos de invierno (neumáticos M+S) están diseñados para condiciones de carretera en invierno. Tienen una mezcla de caucho que es suficientemente elástica incluso a bajas temperaturas para lograr una suficiente transmisión de potencia. Los neumáticos de invierno están marcados con el símbolo M+S (en inglés, Mud and Snow). El patrón, el compuesto o la estructura de la banda de rodadura están diseñados principalmente para lograr mejores propiedades de conducción y tracción sobre la nieve. También en este caso las propiedades adhesivas se deterioran a medida que disminuye la profundidad de la banda de rodadura. Por lo tanto, en Austria, un neumático de invierno debe tener una profundidad de dibujo de al menos 4 mm, por debajo de la cual se considera un neumático de verano. 

Los neumáticos para todas las estaciones (también conocidos como neumáticos para todo clima) se pueden utilizar tanto en verano como en invierno. Representan un compromiso entre neumáticos de verano y de invierno. Se utilizan principalmente en países donde hay pequeñas diferencias de temperatura entre las estaciones.  

El perfil de los neumáticos para todo tipo de clima combina las dos disposiciones diferentes de las ranuras de los neumáticos de verano y de invierno, de modo que se pueden encontrar las ranuras longitudinales necesarias para temperaturas más altas y en condiciones húmedas, así como los dientes del bloque de la banda de rodadura que proporcionan agarre en nieve y hielo resbaladizos. Especialmente en el ámbito de los neumáticos para todas las estaciones, que desde hace algunos años es un segmento en verdadero crecimiento gracias a la gran demanda, se separa el trigo de la paja. Las marcas baratas suelen tener malos resultados en las pruebas pertinentes, pero algunos fabricantes conocidos han conseguido hacerse un nombre. Además de marcas como Goodyear y Continental, también se encuentra el fabricante holandés Apollo Vredestein, que ya ha recibido numerosos premios por su neumático para todas las estaciones Quatrac. 

Las propiedades de los neumáticos para todas las estaciones son naturalmente un compromiso: sobre la nieve no se acercan a las propiedades de los buenos neumáticos de invierno y en verano tienen - debido a su compuesto de caucho inherentemente más blando - una mayor abrasión y, por lo tanto, un mayor desgaste y un consumo de combustible ligeramente mayor. Según Harald Kilzer, director general de Apollo Vredestein Austria, los neumáticos para todas las estaciones también están justificados en la república alpina, pero sólo en nichos específicos: "Esto es en zonas urbanas, para conductores poco frecuentes o incluso para segundos y terceros vehículos", afirma. Además, el país es demasiado pequeño y las diferencias regionales demasiado grandes. "Todos los vieneses van a esquiar en algún momento. Y para ello es evidente que se necesitan neumáticos de verano y de invierno", explica Kilzer.

Los neumáticos todo terreno no deben confundirse ni equipararse con neumáticos para todas las estaciones. Pertenecen al segmento de los neumáticos todoterreno y, como su nombre indica, se pueden utilizar tanto fuera de la carretera como sobre asfalto.

"La elección correcta depende de criterios individuales", explicó recientemente a KFZwirtschaft Holger Rehberg, director de producto de Goodyear Dunlop Tires Alemania: "Estos incluyen los kilómetros recorridos anualmente, la categoría y la potencia del vehículo, así como los hábitos de conducción individuales". Para los propietarios de vehículos que recorren menos de 10.000 kilómetros al año y que viajan principalmente en zonas urbanas, un neumático para todas las estaciones es a veces una buena alternativa, afirma Rehberg. Pero si viaja por trabajo a Austria o Alemania o viaja durante las vacaciones de invierno, el experto le recomienda sin duda neumáticos de invierno.
Por cierto, Goodyear ofrece uno gratuito online.  Prueba de neumáticos. Bajo el lema: "¿Qué tipo de neumático utiliza? Con seis preguntas de recomendación", los conductores pueden saber rápida y fácilmente, respondiendo a seis preguntas, si deben elegir neumáticos para todas las estaciones o neumáticos de invierno.

¿Y qué debes tener en cuenta para los vehículos eléctricos? Un neumático es un neumático, ¿la conducción no importa? Uno podría pensar. Pero ese no es el caso. Debido a las baterías, los coches eléctricos son mucho más pesados ​​que los de combustión y tienen un par comparativamente alto, lo que se traduce en una fuerte aceleración inmediata. Por supuesto, ambas propiedades provocan una mayor carga sobre los neumáticos. Y luego está la cuestión del alcance, que es de importancia central. Para ello resulta beneficiosa una menor resistencia a la rodadura.

"No tuvimos que reinventar la rueda, pero sí repensamos muchos aspectos del neumático tal como lo conocemos para lograr un rendimiento óptimo", afirma el fabricante alemán Continental. Además de un buen agarre y una baja resistencia a la rodadura, la mezcla de caucho utilizada en los vehículos eléctricos también debe ofrecer la máxima robustez. En Conti, el resultado de una importante investigación se llama EcoContact6, un neumático especialmente diseñado para vehículos eléctricos.

"Se recomienda a los propietarios de vehículos exclusivamente eléctricos que utilicen los tipos correspondientes de equipamiento original al comprar neumáticos nuevos", afirma Lars Netsch, experto en neumáticos de TÜV SÜD. Los Tipo E tienen ventajas, especialmente en ciudad y en tráfico interurbano moderadamente rápido. Según los fabricantes de neumáticos, la menor resistencia a la rodadura puede dar lugar a una autonomía hasta un 8 por ciento mayor. 

Se están realizando muchas investigaciones en el ámbito de los neumáticos para automóviles, y no sólo a causa de la emergente movilidad eléctrica. Los neumáticos del futuro serán cada vez más inteligentes (están conectados al coche), más duraderos y más sostenibles (el reciclaje es un gran tema). También se están trabajando en neumáticos sin aire. Puedes ver las tendencias futuras más interesantes.  aquí. 

Hablando de sostenibilidad: no todos los neumáticos defectuosos tienen que ser sustituidos inmediatamente por uno nuevo; a veces se puede reparar fácilmente. Puedes hacer lo que hay que tener en cuenta.  aquí  Léelo y luego adquiere tus conocimientos, todo en uno.  aprendizaje electrónico  comprobar de forma fácil y sencilla. 

Detrás de todos estos avances se esconde una industria con miles de millones en ventas. El  mayor fabricante de neumáticos del mundo  son Michelin y Bridgestone, cada uno de los cuales genera unas ventas anuales de unos 20.000 millones de euros en neumáticos para automóviles. Continental le sigue en tercer lugar. El gigante proveedor alemán generó en 2020 unas ventas de más de diez mil millones de euros sólo con su división de neumáticos.