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 la carga. Los valores altos de RFV para un neumático determinado reflejan un alto nivel de variaciones de fabricación en la estructura del neumático que generarán perturbaciones en la conducción del vehículo en la dirección vertical. La RFV se mide de acuerdo con los procesos especificados por ASTM International en ASTM F1806 - Práctica estándar para pruebas de neumáticos.
La mejor manera de explicar la RFV es con un ejemplo. Supongamos que un neumático perfectamente uniforme está montado sobre una rueda perfectamente redonda y se carga 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 una deformación y recuperación repetidas a medida que entra y sale del área de contacto. Si medimos la fuerza radial entre el neumático y la rueda, veremos que no hay cambios a medida que el neumático gira. Si ahora probamos un neumático de producción típico, veremos que la fuerza radial varía a medida que el neumático gira. Esta variación será inducida por dos mecanismos principales: la variación en el espesor del neumático y la variación en las propiedades elastoméricas del neumático.
Considere un buen neumático con un RFV de 6 libras (27 N). Este neumático inducirá una fuerza de 6 libras hacia arriba en el vehículo con 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 excedan estos límites pueden desecharse o venderse a mercados que no requieran una calidad estricta.
El RFV se suele explicar modelando el neumático como un anillo compuesto de resortes de compresión cortos . A medida que el neumático gira, un elemento de resorte entra en 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 tienen ligeras diferencias en sus longitudes y constantes de resorte. Estas variaciones dan como resultado el RFV.
Los neumáticos son estructuras compuestas complejas hechas de muchos componentes diferentes que se ensamblan en un tambor y se curan en un molde. Como resultado, hay muchas condiciones que dan lugar a RFV. Estas incluyen variaciones en: espesor y simetría de extrusión de la banda de rodadura, empalme de la banda de rodadura, empalmes de las capas de la carrocería, empalme del revestimiento interior, simetría del talón, simetría del doblado, alineación del tambor de construcción, alineación del anillo de transferencia, asentamiento del talón de la prensa de curado, alineación y control de la vejiga de conformación, descentramiento del molde y alineación del molde. Todos estos factores pueden conducir a variaciones en la distribución y 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 variación 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 mediante varios métodos estándar, incluidos pico a pico, primer armónico, segundo armónico y armónicos de orden superior. En las pruebas de RFV de producción, estos se informan como magnitudes y ángulos.