Pneumáticos este ano 100 anos

1987/12/01 Otaolaurretxi, Jon Iturria: Elhuyar aldizkaria

En 1887, o veterinario John Dunlop colocou en Belfast una roda neumática ao triciclo do seu fillo. Patentou ao ano seguinte e comezou a fabricar pneumáticos na empresa Dunlop Company en 1890. Con todo, o principio de roda neumática xa estaba patentado en 1846, como logo coñecíase, pero no XIX. A finais do século XX estenderíase por todos os recunchos co éxito do automóbil.
Figura . Primeiro pneumático desmontable. Ano 1891.

Antes de nada informaremos o caucho que se utiliza paira fabricar o pneumático e que é a materia prima principal. Se se corta a pel dunha planta chamada caucho de orixe brasileira, flúe un líquido lechoso, que é o látex. Un terzo do látex está formado por partículas de goma pura.

A goma era un material interesante a principios do século pasado. Pensábase que sería adecuado paira a formación de materiais impermeables, pero a goma era una sustancia dura en tempos fríos e branda e pegañenta en tempo quente. O norteamericano Charles Goodyear, quitaron o problema da goma en 1834. Paira conseguir una goma de características estables, do mesmo xeito que outros mesturou a goma con xofre. Un día a confusión quedou inesperadamente á beira do lume e a zona pouco queimada tiña una elasticidade adecuada. Esta parte era una goma seca e flexible que ao quentarse e arrefriarse non perdía as súas propiedades. Posteriormente Goodyear colocou as mesturas de goma e xofre a temperaturas máis altas, obtendo a goma vulcanizada. A vulcanización foi patentada por Goodyear en 1844.

A finais do século pasado e principios deste século utilizábase o caucho natural paira fabricar pneumáticos enteiros, o látex retirado da planta. En Sudamérica o caucho natural producíase inicialmente na selva tropical, pero desde entón case todo procede dos bosques do sur de Asia.

En 1910 o prezo do caucho natural era moi alto e os estados industrializados comezaron a obter o caucho artificialmente. En Alemaña, por exemplo, en 1912 fabricáronse pneumáticos de caucho sintético. Con todo, o prezo do caucho natural reduciuse e retomouse a primeira guerra mundial na elaboración sintética. En 1918 rexéitase o sintético.

Con todo, o aumento do prezo sufrido polo caucho natural desde 1932, empuxou definitivamente aos fabricantes a realizar o caucho sintético. Ademais, os cauchos sintéticos, extraídos do petróleo, son tan elásticos como o natural na segunda guerra mundial, e o polibutadieno, por exemplo, dura o dobre que o caucho natural.

Na seguinte táboa móstranse os consumos mundiais de caucho natural e sintético de diferentes anos:

Na actualidade, o caucho sintético ha predominado na fabricación de pneumáticos polo seu prezo e calidade, diminuíndo o uso do caucho natural.

Da bicicleta ao automóbil

Desde que Dunlop puxo o triciclo pneumático do seu fillo en 1887, iniciáronse tamén outros fabricantes. Os irmáns Edouard e Andre Michelin, por exemplo, patentaron en 1891 o novo pneumático paira bicicletas. Era un pneumático desmontable con cámara independente no seu interior.

Tras un gran éxito entre os ciclistas na carreira París-Brest-París, este tipo de pneumáticos estendeuse por completo.

En 1894 os pneumáticos empezáronse a utilizar nos coches de cabalos, e un ano despois (en 1895) foron introducidos ao automóbil por primeira vez. A 25 km/h o Eclair viaxou desde París até Bordeus.

Catro anos despois, en 1899, un coche equipado con pneumáticos superou por primeira vez a velocidade de 100 km/h, alcanzando o Sr. Jenatzy unha velocidade de 106 km/h nun vehículo similar ao seu bólido.

A principios de século, no ano 1905, os pneumáticos paira andar sobre xeo comezaron a cravarse polo exterior. En 1908 colocáronse pneumáticos dobres nas rodas traseiras dos autobuses. En 1914 comezaron a colocarse nas automóbiles rodas desmontables. En 1937 apareceron pneumáticos con bastidor de fío metálico. En 1946 aparece o pneumático radial. En 1954 fabricáronse por primeira vez pneumáticos sen cámara.

Figura . Corte dun pneumático radial.

E así, aplicando as bonificacións ano tras ano, conseguiuse a perfección actual nesta peza circular que tanto se lle esixe e que a miúdo traballa en condicións tan desfavorables.

Neumática interior

O pneumático é una das pezas máis importantes dos vehículos. A seguridade do condutor e dos pasaxeiros está intimamente relacionada cos pneumáticos. Por iso o pneumático non é un anaco de caucho. A construción do pneumático require dun gran número de materiais diferentes, máis de 200 produtos químicos diferentes. Caucho natural ou sintético, negro de carbón, aceiro, algodón ou rayón, xofre, plastificantes, acelerantes, antioxidantes, óxidos metálicos, colorantes, pigmentos, etc. combínanse exactamente.

Paira ilustrar o contido dos pnumáticos no seu interior, na figura adxunta tomouse como base o pneumático radial con tecidos de fío de aceiro.

Normalmente o pneumático ten un (1) bastidor formado por un (1) tendido paralelo (radialmente) de fío de aceiro. Baixo a banda de rodadur colócanse os tecidos de fío de aceiro (2) entrelazados e no talón (7) os aros de cable de aceiro (4) dentro dun protector (3). Desde o exterior pódese ver a banda de rodaxe (5) coa súa escultura (6). Tamén se ve o costado (8).

O bastidor de pneumáticos de outrora formábase mediante a diagonalización dos distintos tecidos e cando a roda viraba xerábanse rozamientos entre os tecidos colocados diagonalmente. Isto tamén levaba calor e a duración do pneumático era máis curta. Na diagonal do bastidor, ademais, a costela é máis grosa e na curva a barreira de que toda a banda de rodaxe estea contra o chan.

Figura . Roda normal (esquerda) e especial (dereita), chea (arriba) e baleira (abaixo).

Os pneumáticos radiais, ao estar os fíos do bastidor en radio, presentan un flanco máis flexible e en curva a banda de rodaxe está pegada ao chan. Doutra banda, prodúcese menos calor nos pneumáticos radiais e teñen máis duración. Os fíos de aceiro do bastidor son de 0,1 mm de diámetro e 250 kg/mm de resistencia 2.

Aínda que pareza mentira, os coches de fórmula son os que máis utilizaron os pneumáticos diagonais. Só fai tres ou catro anos empezáronse a utilizar radiais.

As canles que ten o pneumático na banda de rodaxe (escultura) son resistentes á auga. Cando a estrada está mollada, a auga é lubricante paira o caucho. É por iso que na banda de rodaxe realízanse unhas canles e mediante o efecto ventosa a auga envíase ao exterior. Deste xeito, o pneumático adhírese mellor ao chan.

Paira fabricar tecidos dentro do pneumático utilizábase outrora o algodón, pero o rayón descartouno. Hoxe en día os tecidos de aceiro son moi utilizados, pero ultimamente empezáronse a probar con fibras especiais.

O problema da picada

Nos automóbiles a miúdo resulta perigoso (sobre todo se a velocidade é alta) que espiñas, cravos ou algo perforen o pneumático e a cámara. O aire interior salgue desta roda e o automóbil e a moto sofren un desequilibrio perigoso.

Figura . O avance dos pneumáticos adecuados nos coches de carreiras é de vital importancia paira gañar a carreira.

Paira solucionar este problema, en 1954 apareceu en Estados Unidos un pneumático sen cámara. Este pneumático substitúe a cámara por unha capa interior de goma branda. Se cando entra un cravo o aire comeza a saír, a goma interna branda tende a pechar o buraco e o pneumático perde a presión máis lentamente. Estes pneumáticos necesitan lamias especiais para que non perdan o aire do nocello. A válvula tamén se atopa na propia lamia.

Ultimamente, con todo, hai una proposta máis recente paira solucionar o problema da picada. Na figura adxunta pódese ver una lamia e un pneumático especial xunto á normal. Os dous pneumáticos móstranse cheos e baleiros. No pneumático especial, cando se baleira perforado, a lamia especial apóiase no interior da banda de rodaxe e pódese seguir até o garaxe sen perigo. Un pneumático perforado pode percorrer 100 km tranquilos a 80 km/h.

Esta nova roda soluciona outro problema. De feito, o condutor medio do automóbil ten una roda perforada cada cinco anos. Por iso, no seu vehículo sempre ten que usar a quinta roda. Con este novo sistema non sería necesario o quinto pneumático.

Soportado polo pneumático

Cando un coche grande está cheo de xente, pódese chegar a pesar 1.500 kg e viaxar a 160 km/h é hoxe bastante normal. A esta velocidade, os pneumáticos pasan 44 metros por segundo. Isto significa que cada minuto se flexiona e destolestea o costado 1320 veces. O pneumático ten moito que facer. Ten ao seu cargo o peso do automóbil e a necesidade para comer algunhas muescas da vía. O motor deberá transmitir a potencia entregada para que o vehículo avance e manter a dirección, obediendo cando o condutor afecte o volante. Ao longo do camiño debe soportar forzas centrífugas e os efectos do vento lateral.

Cando o condutor pulse o freo, o pneumático permanecerá pegado ao chan, mesmo se a estrada está mollada. Ademais, a superficie de contacto co chan é menor que a desta páxina.

O pneumático debe ser silencioso, de baixa resistencia a rodaxe, que manteña a presión durante moito tempo, fácil de cambiar, etc.

Todo isto conségueo o bo pneumático, aínda que moitas veces non nos damos conta diso.

Desde que fai 100 anos o señor John Boy Dunlop púxolle os pneumáticos ao triciclo do seu fillo por primeira vez, o pneumático deu moitas voltas, pero coa axuda de novas técnicas pódese dicir que os ten paira darlle máis. De feito, as investigacións realizadas a través da informática, os raios X, a espectrografía, o microscopio electrónico, a resonancia magnética nuclear, a cinematografía ultrarápida, etc. darán os seus froitos.