Te explicamos todo lo que necesitas saber sobre las gomas

La técnica F1, a tu alcance: Los neumáticos, o cómo Pirelli arma jaleo

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Una semana más, aquí me tenéis dando la lata. Esta vez toca hablar sobre los neumáticos, principios básicos y algunos problemillas que pueden presentar, denominados con mil palabrejas inglesas.

La adherencia de los neumáticos es la fricción entre la superficie de la goma del neumático y la del suelo. No es un valor estable, depende de la temperatura, la fuerza que ejerzamos sobre la misma y lo resbaladizo que sea el suelo. Algo curioso es que el máximo nivel de adherencia se alcanza cuando el neumático se desliza un poco, entre 0,03 y 0,06 metros por segundo.

La adherencia tiene que ver con la estructura molecular de la goma, que se deforma en contacto con el suelo. Por dicha estructura, la goma tiene un comportamiento viscoelástico, una especie de efecto memoria. Cuando se adapta a un grano del asfalto, tarda cierto tiempo en recuperar la forma por completo –como las almohadas viscoelásticas, que se basan en lo mismo-, veámoslo en un esquemita:

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Se aprecia que la deformación no es simétrica antes y después de cada grano del asfalto. Es por ello que un neumático más blando agarra mejor, pues tarda menos en recuperarse. La anchura del neumático también influye a la hora de reducir esto. A la misma presión, un neumático más ancho contará con una huella más ancha pero más corta, con lo que reducimos este efecto.

La histéresis es la tendencia de la goma, en ausencia de la fuerza que ha causado la deformación, a mantener sus propiedades. Así la diferencia de energías entre las distintas partes del ciclo de histéresis se manifiesta en forma de calor.

No es por lo único por lo que nos interesa un neumático ancho, pues a mayor anchura, más se reparte el calor, y podremos permitirnos compuestos más blandos. Y que también viene dado por el material de la estructura interna. De ahí el Pirelligate de este año, por el paso del uso del Kevlar al acero, de comportamientos térmicos prácticamente opuestos.

Sobre asfalto seco, un neumático de turismo tiene un coeficiente de rozamiento en torno a 0,8-1. Es decir, puede desarrollar una fuerza –lateral, longitudinal o combinada– ente el 80 y el 100 por ciento del peso que recae sobre él. Un neumático de competición puede fácilmente duplicar estos valores con unas presiones mucho más bajas –de 2,5 bares de presión en los de calle a menos de 1,2 en un monoplaza–, que me lo preguntabais la semana pasada.

Os explicaré eso de fuerza "lateral, longitudinal o combinada". Es un concepto muy sencillo de entender y que incluso os ayudará en vuestra conducción del día a día. Los neumáticos tienen un máximo de fuerza que pueden aguantar, sea en la dirección que sea. Y trabajan mejor con un sólo esfuerzo a la vez.

Si frenamos y giramos a la vez, lo más probable es que nos vayamos rectos, o lo era cuando no existía el ESP, o si giramos al límite y tocamos el freno lo más mínimo puede ser de todo menos divertido. No es lineal, no es una simple composición de fuerzas. Siguiendo este gráfico, debemos mantenernos siempre en la zona rosa, o el neumático perderá adherencia:

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El hecho de repartir las labores de tracción y giro entre el eje trasero y delantero respectivamente implica un comportamiento muy distinto. En un Fórmula 1, la tracción es muy exigente. Entra en juego el famoso camber o inclinación de las ruedas.

El camber es la desviación de las ruedas respecto al eje vertical. En los neumáticos traseros conviene tener la mayor superficie en contacto con el suelo, por lo que el camber se acerca a ser nulo. En cambio, un camber negativo como el de las ruedas delanteras ayudan a poner más superficie en contacto cuando se toman curvas. En ocasiones demasiado, como el RedBull del 2011, que escapaba a las recomendaciones de Pirelli.

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Dos problemillas han surgido con los neumáticos, de los cuales venimos hablando mucho últimamente: graining y blistering. Dos palabrejos ingleses que tienen una traducción casi literal.

En ambos casos, vienen dados por un reparto del calor deficiente. Con el graining, tenemos que, por lo general, la pista está muy fría, y esto hace que las pequeñas virutas de goma se queden en la superficie del neumático. Esto disminuye el agarre y provoca el sobrecalentamiento del neumático, que agrava el problema. También puede darse por un setup incorrecto, y es más frecuente en las ruedas delanteras.

El blistering, por su parte, es lo contrario, con un calentamiento irregular empezando por las capas interiores del neumático debido a grandes esfuerzos como la aceleración, surgen ampollas, que van manifestándose en la superficie del neumático.

Aparte tenemos lo de siempre, que si unos calientan mucho los neumáticos, otros no lo suficiente, algunos los desgastan antes y otros los cuidan mejor. Es un culebrón siempre presente en este deporte, pues es uno de los puntos más importantes. Personalmente, añoro esa época en la que había guerra de suministradores. Implicaba una constante evolución, que debería ser la piedra angular de una categoría denominada 'categoría reina'.

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5 comentarios
Imagen de ycastro
##5 Pues a mí la fórmula 1 de Pirelli no me acaba de convencer precisamente por eso. Puede que unos neumáticos autoprogramados den algo más de juego a nivel táctico, pero odio ver a los pilotos conduciendo a un porcentaje de su máximo para poder completar sus estrategias marcadas. Sí, siempre (o mejor dicho otras veces en el pasado) ha ocurrido, pero ahora es habitual que muchos no peleen por su posición. Además creo que limita muchísimo el estilo de conducción y que ha eliminado en parte las señas de identidad de algunos pilotos, haciéndolos parecer un poco más iguales a todos. Todos tienen que adaptar su estilo en base a un elemento que siempre ha sido primordial pero que ha cobrado demasiado protagonismo (y no me refiero a quien gane o deje de ganar) me refiero al tipo de carreras que vemos. Si te fijas, hoy en día es casi imposible realizar una remontada desde el fondo de la parrilla. Sí vimos la de Vettel desde el pit en Abu Dhabi 2012 pero en aquel momento las elecciones de Pirelli ya eran mucho más conservadoras. Pero bueno, obviamente respeto al máximo tu postura y además hay un montón de gente que piensa que Pirelli ha aportado más emoción a las carreras. Aun así yo me quedó con la F1 'aburrida' de antaño, en la que los pilotos no tenían que preguntar por radio si el ritmo era bueno para poder completar su estrategia o si por el contrario tienen que levantar el pie. Saludos!!
Imagen de ycastro
Gran artículo, Pol. Un lujo poder leer estas clases magistrales, la verdad es que se aprende mucho! Por otra parte, amen a esto: "Personalmente, añoro esa época en la que había guerra de suministradores. Implicaba una constante evolución, que debería ser la piedra angular de una categoría denominada 'categoría reina"
Imagen de psantos
[#3 psantos] Lo uno es consecuencia de lo otro. Por lo general el graining se produce cuando el asfalto está muy frío, el neumático desliza y se sobrecalienta solo la superficie de este. Se va haciendo la marca del asfalto al ser más moldeable, como tú bien dices. Prácticamente te has respondido solo!
Imagen de vamm
El patrón de desgaste irregular en la superficie del neumático consecuencia del graining, ¿viene dado por el sobrecalentamiento súbito que se produce al deslizar y que lo hace más "moldeable" o es consecuencia directa del deslizamiento y no tiene nada que ver con el aumento repentino de temperatura?
Imagen de psantos
[#1 psantos] Si tenemos en cuenta que los ingenieros van a buscar ventaja competitiva antes que seguridad, eso no pasaría. Además, esos escapes van orientados al difusor, solo calentarían el interior. No somos pocos los conspiranoicos que pensamos que Vettel en Abu Dabi 2011 desllantó el neumático nada más empezar por estar demasiado tiempo el escape calentando el neumático en la salida.
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