La variación de la fuerza radial o variación de la fuerza de la carretera [1] (RFV) es una propiedad de un neumático que afecta la dirección , la tracción , el frenado y el soporte de carga. Los valores altos de RFV para un neumático determinado reflejan un alto nivel de variaciones de fabricación en la estructura del neumático que provocarán perturbaciones en la marcha del vehículo en dirección vertical. El RFV se mide de acuerdo con los procesos especificados por ASTM International en ASTM F1806 – Práctica estándar para pruebas de neumáticos.
La RFV se puede explicar mejor con un ejemplo. Supongamos un neumático perfectamente uniforme montado sobre una rueda perfectamente redonda cargada con una fuerza constante contra una rueda de prueba perfectamente redonda. A medida que la rueda gira, hace girar el neumático y la carcasa del neumático sufre repetidas deformaciones y recuperaciones a medida que entra y sale del área de contacto. Si medimos la fuerza radial entre el neumático y la rueda, veremos cero cambios a medida que el neumático gira. Si ahora probamos un neumático de producción típico, veremos que la fuerza radial varía a medida que gira el neumático. Esta variación será inducida por dos mecanismos principales: variación en el espesor del neumático y variación en las propiedades elastoméricas del neumático.
Considere una buena llanta con RFV de 6 libras (27 N). Este neumático inducirá una fuerza de 6 libras hacia arriba en el vehículo en cada rotación. La frecuencia de la fuerza aumentará en proporción directa a la velocidad de rotación. Los fabricantes de neumáticos prueban los neumáticos en el punto de fabricación para verificar que el RFV esté dentro de los límites de calidad permitidos. Los neumáticos que superen estos límites podrán ser desguazados o vendidos en mercados que no exijan una calidad estricta.
La RFV a menudo se explica modelando el neumático como un anillo compuesto por resortes de compresión cortos . A medida que el neumático gira, un elemento de resorte hace contacto con la carretera y se comprime. [2] A medida que el resorte gira fuera del área de contacto, recupera su longitud original. En la práctica, estos resortes presentan ligeras diferencias en sus longitudes y constantes elásticas. Estas variaciones dan como resultado RFV.
Los neumáticos son estructuras compuestas complejas formadas por muchos componentes diferentes que se ensamblan en un tambor y se curan en un molde. Como resultado, existen muchas condiciones que resultan en RFV. Estas incluyen variaciones en: espesor y simetría de la extrusión de la banda de rodadura, empalme de la banda de rodadura, empalmes de las capas del cuerpo, empalme del revestimiento interior, simetría del talón, simetría de vuelta, alineación del tambor de construcción, alineación del anillo de transferencia, asiento del talón de la prensa de curado, alineación y control de la vejiga de conformación, molde. descentramiento y alineación del molde. Todos estos factores pueden provocar variaciones en la distribución y el espesor del material que se modelan como longitud del resorte. Los diversos componentes del neumático también están hechos de diferentes materiales, cada uno de los cuales presenta variaciones en sus propiedades elásticas. Estas variaciones están influenciadas por las propiedades viscoelásticas del caucho , la dispersión y uniformidad de la mezcla y el historial de calor de curado, entre otras cosas.
RFV es una forma de onda compleja . Se expresa utilizando varios métodos estándar, incluidos pico a pico, primer armónico, segundo armónico y armónicos de orden superior. En las pruebas RFV de producción, estos se informan como magnitudes y ángulos.