Los neumáticos. Historia, curiosidades y futuro.

La tecnologí­a al servicio de los monoplazas.

Los neumáticos. Historia, curiosidades y futuro.

Mensajepor territoriof1 » 11 Diciembre 2007, 13:24

Pues eso:

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Mensajepor Carballedo » 11 Diciembre 2007, 17:25

Desde territoriof1.com os proponemos hablar sobre un elemento hoy imprescindible, que no sólo en el mundo de la competición es clave, sino que se ha convertido en un elemento cotidiano para todos nosotros.

Breve Introducción

Desde los coches utilitarios que todos tenemos, pasando por maquinaria de todo tipo, los neumáticos forman parte de nuestra vida.

También se ha convertido en un importante foco de negocio en el que muchas empresas se disputan la hegemonía y el mercado.
En el mundo de la competición no cal decir la importancia que tiene la elección, fabricación, desgastes estudio e investigación de los neumáticos. Se han ganado, perdido carreras y campeonatos por la buena o mala gestión de los neumáticos. Todos tenemos en mente situaciones vividas con Michelin y Bridgestone durante los últimos años en la Formula1, polémicas, y ventajas obtenidas por algunos fabricantes por su buenhacer en la investigación, desarrollo y fabricación de gomas adaptadas a las necesidades de cada coche.
Pero antes de explicar temas más técnicos, expliquemos un poco sobre la historia de los neumáticos. No es una historia específica de la Fórmula1, pero como buenos aficionados al motor los hemos de conocer.

Breve historia

Para encontrar el origen, nos hemos de remontar hasta finales del siglo XIX, en concreto hasta 1888. John Boyd Dunlop, un veterinario y cirujano escocés, inventa los primeros neumáticos inflados. Dunlop encaja unos tubos de caucho endurecido a las ruedas de madera y cubre los puntos de contacto con el asfalto de entonces, con una especie de lona gruesa. Esa primera prueba la hizo sobre biciletas de la época, triciclos, y algunos carruajes. El resultado fue un éxito y se convirtió en el inicio (al menos documentado) de los neumáticos como los conocemos.

Saltamos un par de años más adelante. En 1891, unos hermanos franceses apellidados Michelin (os suena verdad) patentan neumáticos que pueden ser montados o desmontados a mano.
Goodyear Tire Company, diez años después, desarrollan después de investigaciones con otros fabricantes, neumáticos con talón con costados casi rectos, momento a partir del cual todos los fabricantes de EE.UU y casi todos los europeos usaron este método.
Hasta ese momento la estructura del neumático era para entendernos diagonal.
La estructura radial, con capas de tejido, se desarrolla y produce durante esos años pero no se generaliza su uso hasta casi 40 años después en 1950 cuando Michelin lo generaliza en sus productos.

Composición

Sobre los tejidos se llegó a pensar en utilizar unos compuestos de seda, que eran más duraderos y resistentes, pero su alto coste desaconsejaba su uso generalizado y se optó por el algodón, como comprendereís mucho más barato.

En 1928, la empresa Dupont de EE.UU. desarrolla la teoría de las reacciones sintéticas que se siguió perfeccionando rápidamente en la década de los 30. En 1948, el tejido de rayón sale a la palestra. Éste ofrece claras ventajas en comparación con el tejido de algodón que es termosensible. Entra en el mercado y casi lo acapara en su totalidad.
Después de 1948 se inventa el nylón que coexiste en paralelo con el rayón, hasta la década de los 60.

Poco a poco se va generalizando la fabricación con nylón.
En la década de los 70, el tejido de acero fue lanzado de manera masiva al mercado y los empezó a dominar de manera gradual y clara en los años 80 tanto en el mercado americano, como en el europeo y japonés.
De investigaciones en la década de los años 70 surge la fibra conocida como Kevlar. Esta fibra es cinco veces más fuerte que el acero y una estabilidad de forma muy buena. Su alto precio sin embargo fue su gran problema y no se puedo generalizar su uso a excepción de algunos turismos selectos y coches de competición.

De esta manera, de manera gradual el desarrollo de materiales nuevos y los procesos de producción se han ido acelerandoy mejorando exponencialmente los últimos años. El perfeccionamiento de los neumáticos sigue en paralelo al desarrollo de las carreteras, asfalto y de los automóviles, por qué son entidades interdependientes. Ahora se desarrollan cada vez de manera más acelerada neumáticos que permiten mayores velocidades, más control y lo más importante para todos, cada vez mayor seguridad.

Tipos de neumaticos convencionales

Por su construcción existen dos tipos de neumaticos:
1. Radiales: en esta construccion las capas de material se colocan unas sobre otras en lineas rectas. Este sistema permite dar mayor estabilidad y resitencia a la cubierta de la rueda.
2. Diagonales: en su construcción las distintas capas de material se colocan de forma diagonal, unas encima de otras. Actualmente está desapareciendo.

Por otro lado, también según su uso de cámara se pueden clasificar en:
1. Neumaticos “tubeless”: estos neumaticos no emplean camara. Para evitar la perdida de aire los flancos de la cubierta se “adhieren” a la llanta durante el montaje, por lo que la llanta debe ser especifica y especial para estos neumaticos. Se usa prácticamente en todos los vehiculos actualmente.
2. Neumaticos “tubetype”: son lo que usan cámara y una llanta específica. No pueden montarse sin camara. Se usan en algunos 4×4 especiales, y vehiculos agrícolas, así como vehículos especiales.

Neumático en la Formula1

Los neumáticos son diseñados para soportar fuerzas mucho más grandes que uno convencional de los que usamos habitualmente, basando su fabricación en el uso del nylon como hemos comentado anteriormente, la fibra de poliéster y varias gomas blandas. Durante la carrera el neumático puede llegar a soportar más de una tonelada de presión.
Los neumáticos de F1 tienen que soportar cargas de más de una tonelada en los apoyos en curva a 280 km/h, con fuerzas longitudinales de 4G y laterales de 5G.

Su diseño por parte de las marcas es multimillonarias. El diseño y la fabricación es totalmente imprescindible para tener opciones de victoria, o simplemente conseguir sacar
el máximo rendimiento al monoplaza.
Os proponemos un ejemplo, la marca Michelin y el tipo de neumático que ofrecía hasta hace poco en la competición de la Fórmula1.

- El primero de ellos es el Grooved Tire para suelo seco, una rueda de 660 mm de diámetro exterior por 350 mm de ancho, con una duración entre 80 a 200 Km a una temperatura de funcionamiento entre 80º a 100ºC. Su rendimiento nace de la relación entre dimensión, mezcla de goma, estructura, calzada y monoplaza, una relación que varía 20 veces por temporada. El dibujo está formado por 4 canales longitudinales de 2,5 mm de profundidad y distanciados entre sí 50 mm.
- El segundo de ellos es el Michelin F1 mixto, una solución intermedia para la situación en la que hay una fina lluvia moderada. Su duración es muy variable ya que depende de las condiciones climáticas y su temperatura de funcionamiento entre 35º (húmeda) y 120ºC (seca). Su papel es peculiar y su abanico de utilizaciones muy amplio, también puede arruinar una estrategia de carrera o ser “la solución mágica” que un director deportivo dislumbre ante cambios de condiciones metereológicas..
- El último es el Full Wet o neumático de lluvia. El reglamento dos del tipo Wet que sólo puede ser utilizado cuando el director de carrera declara oficialmente la pista “mojada”. La duración es para toda la carrera, y la temperatura de funcionamiento entre 0º y 30ºC.
El dibujo puede variar mucho, y más dependiendo de la marca, estando obligado cada fabricante a presentar al delegado de la FIA un dibujo a escala real 1:1 de cada una a emplear.

Los tres neumáticos funcionan a una presión de inflado en torno a 1.1 Bar, debiendose mantener la temperatura equilibrada entre las cuatro. Si la temperatura por cualquier circunstancia varía entre el eje delantero y el trasero, el vehículo se puede volver mucho más incontrolable.

Esa goma blanda que llevan los neumáticos, es la que se acumula a lo largo de la pista dejando visibles manchas oscuras, habitualmente en los pianos y entradas y salidas de curva. El trabajo del neumático se desarrolla mejor a altas temperaturas, por ejemplo: unos neumáticos de seco convencionales, están pensados para funcionar entre 95°C y 120°C. Sólo en ese rango de temperaturas desarrollan todo su potencial.
La presión del neumático ha de mantenerse lo más estable posible, dentro de lo que se puede, por ello y para evitar que los cambios de temperatura bruscos modifiquen el volumen de los gases que contiene la rueda, en vez de utilizar aire se usa una mezcla de gases de baja densidad, principalmente nitrógeno y otros gases muy ligeros.

Actualidad

Actualmente se ha limitado el número de ruedas de cada coche a 4, no existiendo la posibilidad de existir 3 ejes o ruedas dobles. Se toma como referencia los Tyrrell P34

El desarrollo de neumáticos de competición llegó a su máximo esplendor hacia 1960 con el uso de los neumáticos lisos. Pero en 1998 las nuevas reglas impuestas por la FIA obligaron a los equipos a utilizar neumáticos traseros con un mínimo de 4 bandas de dibujo; y delanteros de 3 bandas, con una profundidad mínima de 2,5 milímetros y separadas por un mínimo de 5 centímetros. Estos cambios crearon nuevos desafíos para los fabricantes, que ahora disponían de menor adherencia.

En cada Gran Premio, cada piloto puede utilizar un máximo de 28 neumáticos de seco y 28 de mojado (de los cuales 12 son neumáticos mixtos y 16 de extremadamente mojado). Para los neumáticos de seco, los equipos pueden elegir 3 tipos de dureza durante la primera sesión libre (duros medios o blandos).
Una vez probados durante esta sesión se deben decantar por un compuesto que será el que podrán utilizar durante el resto del Gran Premio (clasificación y carrera). Así pues, el corredor dispone de 7 juegos de neumáticos de seco (28 neumáticos) por fin de semana que puede cambiar libremente en cualquier momento.

En la Fórmula 1 no ha habido un único fabricante de gomas que suministren neumáticos a los equipos de la Fórmula 1; desde 2000 Michelin volvió a la Fórmula 1 para competir con la marca japonesa aBridgestone y producir los mejores compuestos para cada situación. Antiguamente, Dunlop, Goodyear y Pirelli también participaron en esta competición

Debido a restricciones de la FIA, todo coche debe usar ambos tipos de llanta(compuedsto suave y compuesto duro)también las llantas suaves deben tener una raya blanca visible al publico.
Debido a la decisión de la FIA de imponer un único fabricante de neumáticos en el Mundial a partir del 2008, Michelin anunció que dejaba la Fórmula 1 después del campeonato del 2006. De este modo, en el 2007, Bridgestone es el único proveedor de neumáticos.

http://www.territoriof1.com/20071129-lo ... -y-futuro/
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Mensajepor Crackissimo » 11 Diciembre 2007, 18:53

Se echan de menos las competencias entre Michelin y Bridgestone para ver quien hacía el mejor neumático. Gracias por la información :wink:
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Mensajepor Tifosi_22 » 14 Abril 2008, 15:00

Que diferencia hay entre un neumático rallado y un slick¿? Por cierto en los Rallys que sentido tiene cortar los neumáticos¿? Cnt... alguien que entienda.. please.. muxas gacias. Forza Ferrari.
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Mensajepor Crackissimo » 14 Abril 2008, 15:25

Los neumáticos slicks tienen mayor agarre y las cuervas se pueden tomar a mayor velocidad, se dejaron de utilizar en 1998 por motivos de seguridad.
Los neumáticos actuales, con rayas, pierden agarre y por tanto el paso por curva es a menor velocidad.
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Mensajepor Carballedo » 15 Abril 2008, 16:20

Los actuales agarran menos porque la superfie de contacto es menor al tener rayas
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Mensajepor Sami » 17 Abril 2008, 09:46

Esta semana en Barcelona, estamos viendo las diferencias abismales entre ambos neumáticos, casi tres segundos, un mundo, un ingeniero trabajando sobre la aerodinámica se las ve y se las desea para ganar una décimas y con los neumáticos el salto es brutal.

A ver si el año que viene con los cambios podemos ver carreras mas divertidas.
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Mensajepor Crackissimo » 17 Abril 2008, 20:43

Se ve claramente que la diferencia en el agarre al piso es abismal, lo que permite ir mucho más rápido en el paso por curva...
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Mensajepor NIZOME » 21 Abril 2008, 00:22

Tifosi_22 escribió:Que diferencia hay entre un neumático rallado y un slick¿? Por cierto en los Rallys que sentido tiene cortar los neumáticos¿? Cnt... alguien que entienda.. please.. muxas gacias. Forza Ferrari.


Los cortes se realizan con el fin de modificar el agarre al piso, como en estas condiciones (rallyes) el piso se modifica constantemente de acuerdo con el paso de los autos, las caracteristicas que el fabricante diseña debe ser ajustada a las condiciones del suelo, en la pista estas condiciones varian de acuerdo con parametros mas estables y por lo tanto el fabricante actua en consecuencia.
Durante mucho tiempo, (decada de los 50) los neumaticos no se diferenciaban demasiado entre competicion o calle, solo la estructura mas reforzada para evitar deformaciones por el uso exigente.
Por esta epoca se puso de moda el "tornear" la banda de rodamiento del neumatico, una vez armado y con la presion de trabajo. La finalidad de este procedimiento era la de "cilindrar" perfectamente el neumatico y reducir la profundidad de la banda de rodamiento para mejorar el agarre, ahunque se desperdiciaba duracion del mismo.
Esta practica , fue generalizada, en los automoviles de turismo que usaban neumaticos de calle en los circuitos, en la Argentina este sistema se uso asta la aparicion de los neumaticos slick para turismo en la decada de los 80.
Para completar la lista de probedores de neumaticos a lo largo de la historia de la F1:

Pirelli debuta en 1950 - 200 G.P.- 44 victorias.
Firestone debut 1950 - 120 G.P.- 49 victorias.
Englebert debut 1950 - 61 G.P. - 8 victorias .
Dumlop debut 1950 - 174 G.P. - 83 victorias.
Continental debut 1954 - 13 G.P.- 10 victorias .
Avon debut 1954 - 17 G.P. sin triunfos
Goodyear debut 1964 - 493 G.P. - 368 victorias.
Bridgestone debut 1976 - 193 G.P. - 124 victorias
Michelin debut 1977 - 215 G.P. - 102 victorias

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Mensajepor NIZOME » 21 Abril 2008, 00:23

Perdon olvide mencionar la fuente de estadisticas.
http://www.statsf1.com/

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Mensajepor jachr1103 » 21 Abril 2008, 14:02

La información es, además de precisa, correctisama y con todo lujo de detalles. Territoriof1, espero que te sea de ayuda la información que te han dado.

Una pregunta para todos los demás. ¿Que pasara si pasa como en china y derrepante llueve?

La capacidad de un slick para evacuar ningun tipo de fluido es nula. Me parece que sin ayudas electronicas y neumatico slick va a ser divertidisimo un Gran Premio. Solo hay que fijarse en la GP2 cuando llueve levemente.
¿Cual es su curva favorita? Aquella en la que voy más rápido que el resto de pilotos

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Mensajepor ivigras » 29 Abril 2008, 01:12

jachr1103, por eso hay neumaticos para lluvia, disponibles en cada GP.

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Mensajepor jachr1103 » 29 Abril 2008, 16:52

Correcto, se que existen neumaticos de lluvia, e intermedios, y de extrema lluvia pero si se la juegan a salir con slick y caen 4 gotas puede ser hasta peligroso.

Me refería, recordemos a Hamilton, fue apurando los neumaticos de seco, se quedo casi sin dibujo, llovio ligeramente y no se hacía con el coche.
¿Cual es su curva favorita? Aquella en la que voy más rápido que el resto de pilotos

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Bridgestone Potenza.

Mensajepor mari » 01 Mayo 2008, 14:48

"Los neumáticos juegan un importante rol en la actuación de un F1 porque representan su único contacto con la pista" dice Mark Williams, ingeniero jefe de desarrollo de vehiculos de Mclaren Racing. "Todo el trabajo que has hecho en otras áreas del desarrollo del MP4-23 se puede ver afectado por el agarre que ofrecen los neumáticos"

Este agarre o grip es el resultado de una compleja interacción entre la estructura, composición química, presiones internas, banda de rodadura y fuerza que empuja al neumático contra la pista. Como único proveedor de neumáticos, Bridgestone está en una posición única para controlar esta interacción.
"Esto es especialmente cierto cuando evaluamos desgaste y temperatura, porque tenemos una constante que son los neumáticos" dice Hirohide Hamashima, director de desarrollo de neumáticos para deportes de motor de Bridgestone. "Los datos que obtenemos son muy valiosos para futuros productos"

La estructura de los Potenza o revestimiento, es un tejido de polyester y nylon organizado para proporcionar un elemento de flexibilidad vertical mientras permanece rígido en otras direcciones para asegurar que cada neumático tiene un contacto uniforme con el terreno, crucial cuando se toma una curva a 2400rpm con una fuerza rotacional de 5g.
Unido al revestimiento está la banda de rodadura, que presenta cuatro surcos de 14mm de ancho por 2.5mm de profundidad y separados por 50mm cada uno. A diferencia de la mayoria de patrones de banda de rodadura, esta está diseñada con un bajo grip, reduciendo la cantidad de goma en contacto con la pista y se introdujeron en 1998.
La composicion de la banda de rodadura tiene aún más impacto en el grip. La goma utilizada está fabricada con más de 10 substancias que incluyen goma natural, estireno, butadieno y particulas de refuerzo como carbón negro, sulfuro y aceites.
Variando las proporciones de estos ingredientes se producen los 4 compuestos diferentes usados en F1 (duro, medio, blando y superblando). Cada equipo debe usar dos variedades en cada carrera, con el blando del par marcado con una linea blanca en uno de los surcos.
Estan diseñados para trabajar mejor a temperaturas entre 90C y 110C, cuando su superficie se transforma en ultra-engomada e incluso líquida. La superficie se deforma para acoger las piedras que se levantan del asfalto y a un nivel micro, sus moléculas se unen a las propias piedras.
Los neumáticos de mojado utilizan un patron de banda de rodadura más compleja todavia para desplazar el agua y reducir la posibilidad del acuaplaning. Los wet y extreme-wet son capaces de evacuar 34 y 61 litros por segundo a 300km/h respectivamente. Las pistas mojadas son, además, más frias, asi que la temperatura optima es menor, aproximadamente de 65C.
"El desafio es mantener cada componente en su ventana operativa" dice Williams. "Más alla de esa zona tu rendimiento se vera afectado"
En cuanto a presiones, los neumaticos son inflados entre 1.24-1.37 bar. (18-20psi) usando una mezcla especial de aire seco rico en nitrogeno. Quitando la humedad ayudamos a reducir las fluctuaciones de presion de la misma forma que pequeños cambios de temperatura pueden tener un mayor efecto en el grip.
Por supuesto, aunque las variedades de neumaticos para carreras son muy diferentes de las variedades para coches de calle, influyen en el desarrollo de nuevas generaciones de neumaticos para utilitarios.
"Para nosotros las carreras son un laboratorio" dice Hamashima "aprendemos más rapido y nuestros neumaticos se benefician directamente de las investigaciones que hacemos en la pista".

Peso: 9kg el frontal y 11 el trasero
Diametro de 660mm
Anchura: 305mm-355mm el frontal y 365-380mm el trasero.
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