Ruedas y neumáticos... neumáticos y ruedas. Estos dos elementos generan mucho debate en los foros de Internet dedicados al ciclismo. Todas las bicicletas los tienen y cada usuario de bicicleta los utiliza, los elige, los compra, e incluso los repara.
Obviamente van juntos de la mano; un neumático sirve de poco sin una rueda y viceversa. Si el cuadro de una bicicleta representa el ‘corazón’ de ésta, las ruedas y los cubiertas representan el "alma". Quizás es por eso que las opiniones sobre estos dos elementos se defienden a capa y espada... con un fervor casi religioso en algunos casos. En este artículo hablaremos sobre neumáticos, un tema muy controvertido y que puede llegar a ser muy divertido.
Introducción a los neumáticos:
"¿Qué hay de especial en los neumáticos? Un neumático es un neumático, no hay mucha diferencia entre neumáticos excepto su peso y si son o no resistentes a los pinchazos, ¿no? ".
Bien, cuando se trata de escoger un neumático para una contrarreloj, o un triatlón, no es tan sencillo. ¿Cuál es la medida que indica el rendimiento en uno de estos eventos? Efectivamente, la velocidad. Dado un ciclista que produce una potencia determinada en un recorrido llano o con toboganes, después del rozamiento aerodinámico, el mayor impedimento que limita la velocidad es la resistencia a la rodadura de los neumáticos. ¿Y qué decir de cuando subimos una pendiente fuerte en la que la aerodinámica se ha minimizado y luchamos contra la gravedad? Una vez más, la resistencia a la rodadura es la segunda resistencia en orden de importancia, esta vez por detrás de transportar nuestra masa en contra de la gravedad. Obviamente, si se puede reducir la cantidad de resistencia a la rodadura tan solo escogiendo un neumático u otro, éste será un dinero bien invertido. Tarde o temprano hay que cambiar de neumáticos, y las diferencias de precio entre neumáticos valen la pena dada la potencial diferencial entre su rendimiento. De hecho, algunos neumáticos baratos dan un mejor rendimiento que otras opciones más caras.
"¡Venga hombre!. ¿Quieres decir que el hecho de llevar unas cubiertas u otras puede hacer que haya una diferencia apreciable en mi velocidad? ¿Estamos hablando de segundos, no?"
en efecto, las diferencias son apreciables y cuantificables. En muchos casos, cuando hablamos de la diferencia entre los peores y los mejores neumáticos, las diferencias en el rendimiento se pueden medir en minutos, incluso para eventos cortos como una contrarreloj de 30 ó 40 km. Y esto no es algo que deba ignorarse ... especialmente si hay un pequeño sobrecoste (o ninguno) por elegir el material más rápido. Este es realmente un caso de ‘velocidad extra gratis’.
No lo entiendo, ¿Cómo puede ser? ¿Cómo puedo saber la diferencia entre un neumático "rápido" y uno
"lento"?¿Cuál es la causa de esta diferencia?
Es bastante sencillo. La resistencia a la rodadura de un neumático es el resultado de un proceso muy simple; la disipación de energía en la flexión de materiales. Lo intentaré explicar: Piensa en los neumáticos de una bici en reposo. La huella del neumático se deforma hasta que el área de la huella multiplicada por la presión del aire en el neumático es equivalente a la carga que soporta el neumático. Incrementa la carga, o disminuye la presión del neumático y la huella se hará más grande y viceversa. En este caso, cuando el neumático no girao, si sumásemos la fuerza total en la superficie de contacto, sería equivalente a la carga que soporta el neumático. Yendo más lejos: la fuerza de toda la huella se puede reemplazar por una única fuerza que actúa hacia arriba y pasa por el centro del eje. Este concepto se muestra en la Figura 1.
 Bien, ¿qué pasa cuando la bicicleta empieza a moverse y el neumático empieza a girar? Si dividimos la huella en dos partes, separadas por una línea vertical imaginaria que pasa por el eje de la rueda ( Figura 2), observaremos que la presión en la parte delantera de la huella (la que está por delante del eje) es algo superior a la de la parte trasera de la misma.
 En la parte delantera de la huella, el neumático se está comprimiendo desde una distorsión cero hasta su distorsión máxima. En la parte trasera de la huella, ocurre lo contrario, y el neumático de alguna manera ‘retorna’ la fuerza de compresión a la superficie de la carretera cuando el neumático se levanta y aleja del punto de máxima deflexión. La diferencia de fuerza ejercida entre los dos extremos de la huella es el resultado directo de la disipación de energía en la estructura del neumático. En otras palabras, cuando el neumático está comprimido en la parte delantera de la huella, un parte de la energía aplicada se disipa en la estructura del neumático. Como en el primer ejemplo, si sustituimos el conjunto de fuerzas ejercidas en ambas secciones de la huella (desde el eje hacia adelante y desde el eje hacia detrás) por dos fuerza equivalentes, una para cada extremo, veríamos que la fuerza correspondiente a la porción delantera de la huella es mayor que en la porción trasera y que está desplazada por delante del eje, de la misma manera que la fuerza de la porción trasera está desplazada por detrás del eje.
Como se muestra en la Figura 3, estas dos fuerzas desplazadas causan pares alrededor del eje: la parte trasera genera un par en la dirección de giro, mientras la delantera genera un par mayor en dirección opuesta a la de giro. La diferencia entre estos dos pares resulta en un par opuesto a la dirección de giro de la rueda. Este par resultante es lo que llamamos resistencia a la rodadura.
 Entender esta explicación será básico para entender porqué un neumático más ancho tiene un resistencia a la rodadura menor que otro más estrecho (para una construcción y presión idénticas), porqué las altas presiones (hasta cierto punto) reducen las resistencia a la rodadura, porqué la utilización de materiales más finos en la carcasa de un neumático generalmente repercuten en una menor resistencia a la rodadura, porqué una banda de rodadura fina reduce la resistencia, porqué los materiales empleados para aumentar la resistencia a los pinchazos pueden aumentar la resistencia a la rodadura y porqué una cámara fabricada con ciertos materiales es más rápida que otra.
"Muy bien... ¿por qué un neumático más ancho rueda mejor que uno más fino? ¿por qué todos los neumáticos de competición son tan estrechos?".
Hay que tener cuidado al realizar la aseveración anterior. Dada una misma construcción del neumático y una misma presión de hinchado un neumático más ancho tendrá una resistencia a la rodadura menor que uno estrecho. ¿Cómo es esto? Esto es así simplemente porque el área de contacto viene determinada por la carga soportada por el neumático y la presión del aire dentro del mismo. Si estos dos factores son idénticos, un neumático más ancho tendrá una huella más ancha, por lo tanto, para mantener el área de la huella idéntica a la del neumático más estrecho, la longitud de la huella será menor. Al reducir la longitud, significa que los dos puntos de fuerza equivalentes de los que hablábamos anteriormente, estarán menos desplazados del eje, y por tanto el par aplicado por las fuerzas se reducirá. Mira de nuevo la Figura 3 para entenderlo. El material empleado en la fabricación de un neumático puede tener un gran impacto en sus propiedades. Por este motivo la afirmación de que un neumático más ancho rueda mejor que uno más estrecho necesita la aclaración de ‘para una construcción determinada’. Es muy sencillo fabricar un neumático ancho que tenga una resistencia a la rodadura superior a otra más estrecho simplemente cambiado el método de construcción.
Un factor que no debe pasarse por alto en los neumáticos utilizados en contrarrelojes, es que puede haber una penalización aerodinámica por utilizar un neumático más ancho. Incrementando la anchura de un neumático también se incrementa su superficie frontal lo que incrementa su resistencia aerodinámica. Además, si el neumático es mucho más ancho que la llanta sobre la que va montado, puede causar una resistencia aerodinámica adicional porque el aire no puede fluir suavemente entre la transición de la llanta al neumático.
Si el neumático está montado en una llanta de perfil bajo, esta discontinuidad no tendrá grandes consecuencias, pero si hablamos de llantas de perfil alto, el efecto puede ser significativo. Una buena estrategia a seguir con las ruedas aerodinámicas es utilizar un neumático que no sea más ancho que la pista de frenado de la llanta. Lo mejor es contactar con el fabricante de la llanta y preguntarle cual es la anchura óptima de neumático para sus llantas. Por ejemplo, los ingenieros de Zipp han optimizado sus llantas para neumáticos de 21mm y una Hed H3 funciona mejor con uno de 19mm. de ancho.
"Quiero unos neumáticos rápidos. ¿Cómo sé cuál es la mejor opción para mi?¿No me tengo que preocupar pos su resistencia también?".
En realidad, el mejor neumático para cada evento es el neumático más rápido con el que se tengan también el mayor número de posibilidades de cruzar la línea de meta sin un pinchazo. El hecho es que los factores que hacen que un neumático sea rápido (por ejemplo carcasa flexible, banda de rodadura estrecha, sin protección contra pinchazos) son también los factores que incrementan el riesgo de pinchazo. Por ello, cada uno debe sopesar las ganancias en velocidad contra el posible tiempo perdido debido a un pinchazo.
Por suerte en los últimos años se han publicado en Internet algunos tests que pueden ayudar a elegir el mejor neumático para cada uno. Aquí tenéis los links a algunos de ellos:
http://www.rouesartisanales.com/article-1503651.html (aquí se incluyen también datos de pinchazos)
http://www.biketechreview.com/tires/AFM_tire_crr.htm
Fuente: slowtwitch.com
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