Los neumáticos para nieve , también conocidos como neumáticos de invierno , son neumáticos diseñados para usarse sobre nieve y hielo . Los neumáticos para nieve tienen un diseño de banda de rodadura con espacios más grandes que los de los neumáticos convencionales, lo que aumenta la tracción sobre nieve y hielo. Estos neumáticos que han superado pruebas específicas de rendimiento de tracción en invierno tienen derecho a mostrar los símbolos 3PMSF (Three-Peak Mountain Snow Flake) y/o IMP (Icy Mountain Peak) en sus paredes laterales. Los neumáticos diseñados para condiciones invernales están optimizados para conducir a temperaturas inferiores a 7 °C (45 °F). Los neumáticos con clavos son un tipo de neumáticos para nieve que tienen clavos de metal o cerámica que sobresalen del neumático para aumentar la tracción sobre nieve o hielo compactos. Los clavos desgastan el pavimento seco, provocando polvo y desgaste en la trayectoria de las ruedas. [2] Las regulaciones que requieren el uso de neumáticos para nieve o permiten el uso de clavos varían según el país de Asia y Europa, y según el estado o provincia de América del Norte.
Los neumáticos para todas las estaciones tienen espacios en la banda de rodadura que son más pequeños que los neumáticos para nieve y más grandes que los neumáticos convencionales. Son más silenciosos que los neumáticos de invierno en carreteras despejadas, pero menos eficaces en nieve o hielo. [3]
Los neumáticos para nieve funcionan en una variedad de superficies, incluido pavimento (mojado o seco), barro, hielo o nieve. El diseño de la banda de rodadura de los neumáticos para nieve se adapta principalmente para permitir la penetración de la nieve en la banda de rodadura, donde se compacta y proporciona resistencia contra el deslizamiento. [4] La resistencia de la nieve desarrollada por la compactación depende de las propiedades de la nieve, que dependen de su temperatura y contenido de agua: la nieve más húmeda y cálida se compacta mejor que la nieve seca y más fría hasta un punto en que la nieve está tan húmeda que lubrica. la interfaz neumático-carretera. La nieve nueva y la nieve en polvo tienen densidades de 0,1 a 0,3 g/cm 3 (6 a 20 lb/pie cúbico). La nieve compactada puede tener densidades de 0,45 a 0,75 g/cm 3 (28 a 47 lb/pie cúbico). [5]
Las carreteras cubiertas de nieve o hielo presentan una menor fricción al frenar y en las curvas, en comparación con las condiciones secas. Las propiedades de fricción de la nieve en la carretera, en particular, son función de la temperatura. A temperaturas inferiores a -7 °C (20 °F), los cristales de nieve son más duros y generan más fricción cuando un neumático pasa sobre ellos que en condiciones más cálidas con nieve o hielo en la superficie de la carretera. Sin embargo, a medida que las temperaturas superan los -2 °C (28 °F), la presencia de agua libre lubrica cada vez más la nieve o el hielo y disminuye la fricción de los neumáticos. Los compuestos de caucho hidrofílicos ayudan a crear fricción en presencia de agua o hielo. [6]
Los atributos que pueden distinguir los neumáticos para nieve de los neumáticos "para todas las estaciones" y de verano incluyen: [6]
Las condiciones de película húmeda sobre nieve o hielo fuertemente compactados requieren pernos o cadenas. [6]
Muchas jurisdicciones de Asia, Europa y América del Norte permiten estacionalmente neumáticos para nieve con clavos de metal o cerámica para mejorar el agarre sobre nieve compactada o hielo. Estos neumáticos están prohibidos en otras jurisdicciones o durante los meses más cálidos debido al daño que pueden causar a las superficies de las carreteras. [7] Los montantes metálicos se fabrican encapsulando un pasador duro en una base de material más suave, a veces llamada chaqueta . El pasador suele estar hecho de carburo de tungsteno , una cerámica muy dura de alto rendimiento. La base más blanda es la parte que ancla el perno en la goma del neumático. A medida que el neumático se desgasta con el uso, la base más blanda se desgasta de modo que su superficie queda aproximadamente al mismo nivel que el caucho, mientras que el pasador duro se desgasta de modo que continúa sobresaliendo del neumático. El pasador debe sobresalir al menos 1 milímetro (0,04 pulgadas) para que el neumático funcione correctamente. [8] Los neumáticos para nieve no eliminan el derrape sobre hielo y nieve, pero reducen en gran medida los riesgos. [9]
Los neumáticos con clavos se fabrican con orificios moldeados en la banda de rodadura de caucho . Por lo general, hay de 80 a 100 orificios moldeados por neumático para la inserción de pernos. La inserción se realiza utilizando una herramienta especial que extiende el orificio de goma para que se pueda insertar una cubierta de perno y la brida en la parte inferior de la cubierta se pueda ajustar perfectamente al fondo del orificio. Los montantes de metal vienen en alturas específicas para que coincidan con las profundidades de los agujeros moldeados en la banda de rodadura del neumático según las profundidades de la banda de rodadura. Por este motivo, los pernos metálicos sólo se pueden insertar cuando los neumáticos no están en marcha. Una inserción adecuada del perno da como resultado que la cubierta metálica quede al ras con la superficie de la banda de rodadura del neumático y que solo sobresalga la parte del perno. [10]
La nieve compactada desarrolla resistencia contra el deslizamiento a lo largo de un plano de corte paralelo al área de contacto del neumático con el suelo. Al mismo tiempo, la parte inferior de las bandas de rodadura de los neumáticos comprime la nieve sobre la que se apoyan, creando también fricción. El proceso de compactación de la nieve dentro de las bandas de rodadura requiere que ésta sea expulsada a tiempo para que la banda de rodadura compacte la nieve nuevamente en la siguiente rotación. El proceso de compactación/contacto funciona tanto en el sentido de la marcha para la propulsión y el frenado, como también lateralmente en las curvas. [5]
Cuanto más profunda es la nieve por la que rueda el neumático, mayor es la resistencia que encuentra el neumático, ya que compacta la nieve que encuentra y arrastra parte de ella hacia ambos lados. En algún punto, en un ángulo determinado de pendiente cuesta arriba, esta resistencia se vuelve mayor que la resistencia al deslizamiento lograda por el contacto de la banda de rodadura con la nieve y los neumáticos con potencia comienzan a patinar y patinar. La nieve más profunda significa que subir una colina sin patinar las ruedas motrices se vuelve más difícil. Sin embargo, el efecto de arado/compactación ayuda a frenar en la medida en que crea resistencia a la rodadura. [5]
El 3PMSF (Three-Peak Mountain Snow Flake) indica una aceleración un 10% mejor sobre la nieve . ASTM International F1805 (formalizada en el año 1999) [11]
El IMP (Icy Mountain Peak) indica una desaceleración un 18% mejor sobre hielo . ASTM International F2493 (formalizada en el año 2021) [12]
Todas las prefecturas de Japón , excepto la prefectura más meridional de Okinawa , tienen una normativa de tráfico que exige que los vehículos motorizados estén equipados con neumáticos de invierno o cadenas para neumáticos cuando la carretera esté cubierta de hielo o nieve. [14] [15] Además, se deben instalar cadenas para neumáticos en todos los vehículos en carreteras rurales designadas en regiones nevadas cuando estén regulados por señales de tráfico que requieran cadenas para neumáticos. [dieciséis]
En muchas prefecturas, las ranuras de la banda de rodadura de los neumáticos para nieve están desgastadas en más del 50% de su profundidad original y los neumáticos deben reemplazarse para cumplir con los requisitos legales. [14] Los conductores serán multados por no cumplir con los requisitos de neumáticos para nieve o cadenas para neumáticos, y existen puntos de control en las principales carreteras.
Las restricciones a nivel nacional sobre neumáticos con clavos para vehículos de pasajeros entraron en vigor en Japón en abril de 1991, seguidas de restricciones para camiones comerciales en 1993. [17] Los neumáticos con clavos todavía son legales en Japón, pero su uso está restringido por la ley ambiental y es un delito penal. para operar un vehículo equipado con un neumático con clavos sobre asfalto seco u hormigón. [17]
A partir de 2016, las normativas relativas a los neumáticos para nieve en Europa variaban según el país. Los principales aspectos de las reglamentaciones eran si el uso era obligatorio y si se permitían neumáticos con clavos. [18] [19]
La Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en Carreteras de EE. UU. (NHTSA) y Transport Canada permiten la visualización de un símbolo 3PMSF para indicar que el neumático ha excedido el requisito de la industria de un neumático de referencia (no para nieve). [21] [22] En 2016, los neumáticos para nieve representaban el 3,6% del mercado estadounidense y el 35% del mercado canadiense. [23]
Los estados de EE. UU. y las provincias canadienses controlan el uso de neumáticos para nieve. [24] De ellas, Quebec es la única jurisdicción que exige neumáticos para nieve en todas partes. [25] Algunos pueden requerir neumáticos o cadenas para la nieve solo en áreas específicas durante el invierno. [26] [27] [28]
{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )Del 1 de diciembre al 15 de marzo, tu vehículo deberá estar equipado con cuatro neumáticos de invierno que cumplan las normas establecidas y se encuentren en buen estado.