Un neumático radial (más propiamente, un neumático de capas radiales ) es un diseño particular de neumático vehicular . En este diseño, las capas de cordón están dispuestas a 90 grados con respecto a la dirección de marcha, o radialmente (desde el centro del neumático). La construcción de neumáticos radiales ascendió al 100% de participación de mercado en América del Norte luego de que Consumer Reports descubriera la superioridad del diseño radial en 1968, y eran estándar en 1976. [1] [2]
Los primeros diseños de neumáticos radiales fueron patentados en 1914 por GH Hamilton y T. Sloper (patente nº 467 presentada en Londres ) , [3] y en 1916 por Arthur W. Savage , un fabricante de neumáticos (1915-1919), diseñador de armas de fuego e inventor en San Diego, CA - Patente estadounidense 1.203.910 . [4] [5] No se crearon productos reales. [6]
Michelin en Francia diseñó, desarrolló, patentó y comercializó el neumático radial. [7] El primer neumático radial Michelin X para automóviles fue desarrollado en 1946 por el investigador de Michelin Marius Mignol. [7] No hay evidencia de que el ex contador convertido en investigador Mignol tuviera conocimiento de los trabajos anteriores de Hamilton o Savage cuando comenzó sus experimentos en 1941. [3]
Michelin era propiedad del principal fabricante de automóviles Citroën , por lo que rápidamente pudo introducir su nuevo diseño, incluso en el nuevo modelo Citroën 2CV de 1948 . [8] En 1952, Michelin desarrolló un neumático radial para camiones. [9]
Debido a sus importantes ventajas en cuanto a durabilidad y economía de combustible, [10] esta tecnología se extendió rápidamente en Europa y Asia en las décadas de 1950 y 1960. [7] [11] [1]
En 1968, Consumer Reports , una influyente revista estadounidense, reconoció la superioridad del diseño del neumático radial, documentando su vida útil más larga, mejores características de dirección y menor resistencia a la rodadura, lo que aumenta el rendimiento de la gasolina . [12] [13]
En 1970, Ford Motor Company produjo el primer vehículo de fabricación estadounidense con neumáticos radiales como equipamiento estándar: los neumáticos Michelin instalados en el Continental Mark III . [14]
En 1974, Charles J. Pilliod, Jr. , el nuevo director ejecutivo de Goodyear Tire and Rubber Company , se enfrentó a una importante decisión de inversión en relación con el reequipamiento del neumático radial, tras la crisis del petróleo de 1973 . A pesar de las fuertes críticas de la época, Pilliod invirtió mucho en nuevas fábricas y herramientas para fabricar el neumático radial. [15] Hoy en día, sólo Goodyear, Cooper , Titan y Specialty Tires of America siguen siendo independientes entre los fabricantes de neumáticos estadounidenses, y el radial prácticamente ha reemplazado a todos los demás métodos de construcción de neumáticos para automóviles en el mercado. Sam Gibara, que dirigió Goodyear de 1996 a 2003, ha señalado que sin la acción de Pilliod, Goodyear "no existiría hoy". [15]
En 1974, Pirelli desarrolló el neumático radial ancho a pedido del equipo de carreras de rally Lancia para un neumático que pudiera manejar la potencia del nuevo Lancia Stratos y al año siguiente, Pirelli introdujo un neumático ancho con una altura de flanco reducida como un slick. pero con una construcción radial para el Stratos de obras ganadoras del Rally de Montecarlo . [dieciséis]
La tecnología radial es ahora el diseño estándar para prácticamente todos los neumáticos de automóvil. [1]
Los neumáticos diagonales todavía se utilizan en remolques debido a su capacidad de carga de peso y resistencia al balanceo cuando se remolcan. [17]
En el caso de los aviones, la transición se está produciendo más lentamente, ya que los neumáticos se certifican junto con la estructura del avión . Un radial tiene menos material en la pared lateral, por lo que pesa menos, funciona más frío y dura más. [18] Para aviones más pequeños, los neumáticos diagonales ofrecen más estabilidad a velocidades más altas y tienen paredes laterales más fuertes. [19]
Una serie de capas de cuerda refuerzan un neumático. Sin esto, un neumático sería flexible y débil. La red de cordones que le da resistencia y forma al neumático se llama carcasa. Desde la década de 1960, todos los neumáticos comunes tienen una carcasa de cordones de poliéster, acero u otros materiales textiles, con incrustaciones de varias capas de caucho.
En el pasado, la tela se construía sobre un tambor de acero plano, con las cuerdas en ángulos de aproximadamente +60 y -60 grados con respecto a la dirección de viaje, por lo que se cruzaban entre sí. Se les llamó neumáticos de capas cruzadas o de capas diagonales. Las capas se enrollaron alrededor de los cordones de alambre de acero y se aplicó la combinación de banda de rodadura y pared lateral. El neumático verde (sin curar) se cargó sobre una cámara de curado y se le dio forma en el molde. Este proceso de conformación hizo que los cables del neumático adoptaran una forma de S de talón a talón. El ángulo bajo la banda de rodadura, el ángulo de la corona, se estiró hasta unos 36 grados. En la zona de la pared lateral el ángulo era de 45 grados y en el talón se mantenía en 60 grados. El ángulo bajo de la corona proporcionó rigidez para soportar la banda de rodadura y el ángulo alto de la pared lateral proporcionó comodidad. Para aumentar la resistencia, el fabricante aumentaría el número de capas y la acumulación de calor en el neumático . [20]
En comparación, los neumáticos radiales colocan todas las capas del cordón a 90 grados con respecto a la dirección de desplazamiento (es decir, a lo largo del neumático, de labio a labio). Este diseño evita que las capas rocen entre sí cuando el neumático se flexiona, lo que reduce la fricción de rodadura del neumático. Esto permite que los vehículos con neumáticos radiales logren una mejor economía de combustible que los neumáticos con capas diagonales. También explica el aspecto ligeramente "bajo en aire" (abultado) que tienen las paredes laterales de los neumáticos radiales, especialmente en comparación con los neumáticos de capas diagonales.
Con únicamente cordones radiales, un neumático radial no sería suficientemente rígido en contacto con el suelo. Para añadir mayor rigidez, todo el neumático está rodeado por correas adicionales orientadas más cerca de la dirección de marcha, pero normalmente en algún ángulo "espiral". Estas correas pueden estar hechas de acero (de ahí el término radial con correas de acero), poliéster o fibras de aramida como Twaron o Kevlar .
De esta forma, los neumáticos radiales bajos separan la carcasa del neumático en dos sistemas separados:
Luego, cada sistema se puede optimizar individualmente para obtener el mejor rendimiento.
Los neumáticos radiales tienen diferentes características de elasticidad que los neumáticos de capas diagonales y un grado diferente de deslizamiento al girar. Una ventaja fue que ahora los automóviles podrían hacerse más livianos porque no tendrían que compensar las deficiencias de los neumáticos de capas diagonales. [21]
Sin embargo, los automovilistas no estaban acostumbrados a esa sensación, por lo que hubo que modificar los sistemas de suspensión de los coches. El ingeniero de Ford Motor Company, Jack Bajer, experimentó en la década de 1960 con un Ford Falcon , dándole una dirección menos estricta y agregando aisladores al eje de transmisión y casquillos a la suspensión, este último para absorber el golpe al andar sobre juntas de expansión de asfalto en una calzada de hormigón. Los neumáticos radiales han encontrado ocasionalmente aplicación en bicicletas, utilizados en la bicicleta de turismo Miyata de los años 80; modelos 1000 y 610, [22] y más recientemente en 2009 en el Maxxis Radiale. [23] Los neumáticos radiales Panaracer también eran estándar en la bicicleta modelo Jamis Gentry en 1985.
Las ventajas de los neumáticos radiales sobre los neumáticos diagonales: [12]