Cómo funcionan los neumáticos curvados

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Según cuenta la leyenda, el filósofo griego Arquímedes descubrió el principio del desplazamiento del agua mientras se metía en su bañera. Procedió a correr desnudo por las calles de Siracusa gritando "¡Eureka!"

Lo que, por supuesto, suena bastante loco hasta que te das cuenta de que "¡Eureka!" en griego antiguo significa “¡Ayuda! ¡El agua de mi baño está demasiado caliente! "

John Scott, el inventor de Cambertires, tuvo uno de esos momentos Eureka por excelencia un día; ese destello de brillantez que de repente mira al mundo de reojo y genera una idea tan simple y tan profunda que nadie había pensado antes en ella. "¿Y si los neumáticos tuvieran combadura incorporada?" Su visión aún puede cambiar el mundo de los neumáticos de una manera profundamente fundamental.

Es fácil escribir algo así, pero quizás no tan fácil de explicar:

Como muchos lectores pueden saber y tal vez muchos no, la inclinación es una configuración de alineación que determina cómo se asientan los neumáticos en relación con su eje arriba / abajo. Si el neumático está recto hacia arriba y hacia abajo en relación con el automóvil, tiene cero comba. Si establece la alineación de modo que la parte superior de la llanta se incline hacia el automóvil, esto se denomina comba negativa. Si la parte superior de la llanta se inclina hacia afuera del automóvil, esto es una curvatura positiva.

La curvatura se usa para casi todas las aplicaciones de vehículos, pero la curvatura negativa mayor se usa con mayor frecuencia para aplicaciones de rendimiento. donde puede tener efectos positivos en cosas como la transferencia de peso, el balanceo del cuerpo y la colocación del parche de contacto durante la llanta distorsión. Los conductores de autos de carrera usan la comba en pistas ovaladas, donde pueden establecer la comba de un lado como positiva y la del otro. lado como negativo para hacer que el automóvil gire más rápido en una dirección al obtener el parche de contacto máximo cuando está debajo carga. Establecer una curvatura negativa en ambos lados es eficaz para las pistas de carretera en las que el automóvil gira tanto a la izquierda como a la derecha. El problema con el uso de comba está integrado en los neumáticos. Si marca algo de comba, sus neumáticos ahora están inclinados y la superficie de la banda de rodadura ya no está plana con el suelo cuando el automóvil está recto. Esto dará lugar a grandes cantidades de desgaste irregular en el interior del neumático y algo de pérdida de la superficie de contacto al acelerar y frenar. Aquí es donde entra John Scott.

Scott llama a los neumáticos actuales "cuadrados", refiriéndose al perfil de la carcasa del neumático, un ángulo efectivo de 90 grados entre la pared lateral y la banda de rodadura. Coloque una llanta “cuadrada” en su banda de rodadura y se mantendrá erguida y plana contra el suelo. Sr. Scott's Cambertires, por otro lado, tienen un diámetro constantemente variable desde el interior hacia el exterior de la pared lateral. Eso es lo que dice su patente. El diámetro de la llanta es mayor en el borde exterior que en el interior, por lo que la superficie de la banda de rodadura está en diagonal. Coloque estos neumáticos en el suelo y se sientan inclinados fuera del centro. Estos son neumáticos con comba "incorporada". Entonces, si configura un Cambertire de 4 grados en un automóvil sin comba, hacia arriba y hacia abajo, la llanta estaría montada en su borde exterior, con un espacio entre el resto de la llanta y el suelo. Pero marque 4 grados de curvatura negativa y el neumático se inclinará ligeramente hacia el automóvil, pero apoyado en el suelo.

Según Scott, la Cambertire proporciona un mayor agarre lateral, un mejor frenado, una mejor sensación de dirección, un desgaste más uniforme, una mejor calidad de marcha y una mayor eficiencia de combustible. Suena loco, lo sé. Tuve algunas dificultades para entenderlo todo. Pero ciertamente parece funcionar.

Revista de automóviles analizó muy de cerca el concepto hace varios años y emergió listo para poner el nombre de Scott al mismo nivel que los pioneros del caucho Charles Goodyear y John Dunlop. El artículo señalaba: “Los ingenieros de neumáticos matarían por cualquier ganancia del uno por ciento. Reducir la distancia de frenado en un seis por ciento y aumentar el agarre en las curvas en un cuatro por ciento constituye un gran avance ".

Matt Farah de The Smoking Tire también expresó cierta sorpresa. durante su prueba de manejo: “No quería creerle a este tipo... Por otro lado, estos neumáticos son muy, muy buenos ”.

Entonces, ¿qué es lo que hace que los neumáticos curvados funcionen mejor? Póngalo de esta manera: si coloca una llanta cuadrada en el suelo y la empuja, quiere rodar en línea recta. Hacerlo girar requiere algo de fuerza. Hacer que gire a gran velocidad requiere suficiente fuerza para superar su propia tendencia a rodar en línea recta más la inercia en línea recta del automóvil. Pero coloque un neumático curvado en el suelo y empújelo y quiere rodar en círculo hacia el borde de menor diámetro.

Ahora traduzca eso a cuando los neumáticos están en un automóvil que gira bruscamente a la derecha. Los neumáticos del lado derecho están ligeramente arqueados hacia la izquierda y viceversa, mientras que los cuatro neumáticos están planos hasta el suelo. Durante el giro, el peso se transfiere al lado izquierdo y el neumático delantero izquierdo hace la mayor parte del trabajo. Ese neumático no solo está obteniendo todos los efectos de suspensión de la comba, no solo plano contra el suelo con todo el parche de contacto agarrándose al pavimento, sino que también quiere girar a la derecha. Cuanta más compresión se le aplica, más quiere girar.

El neumático del lado derecho, por otro lado, tiene mucho menos peso y presión, y está inclinado hacia su borde exterior de mayor diámetro. El parche de contacto mucho más estrecho hace que actúe como una llanta de bicicleta o motocicleta, ofreciendo mucha menos resistencia al giro que una llanta cuadrada descargada. La compañía de Scott ahora también vende algunos de sus neumáticos con "balancines" que extienden la pared lateral exterior y actúan como los estabilizadores de un velero para una estabilidad aún mayor en esta condición.

Ahora, si imagina un triángulo rectángulo, un poco de geometría euclidiana demostrará que el lado angulado siempre es más largo que el lado recto más largo. Debido a todo eso de la geometría, el parche de contacto en ángulo en una llanta curvada también será una superficie más ancha de lo que sería en una llanta “cuadrada” del mismo tamaño.

Cuando las llantas ruedan en línea recta, los efectos de comba parecen contrarrestarse entre sí, casi como una forma natural de "convergencia" donde los neumáticos de cada lado están alineados para rodar ligeramente hacia cada uno otro. Con neumáticos cuadrados es necesaria una cierta convergencia. Pero los Cambertires, me informa Scott, no necesitan "convergencia" en absoluto. Esa falta de convergencia hace que los neumáticos se froten menos, las temperaturas de funcionamiento sean más frías, menos resistencia a la rodadura y mejor vida útil.

El interesante dibujo de la banda de rodadura en espiral cortado en los neumáticos también puede contribuir a la estabilidad en línea recta y la resistencia al hidroplaneo. El único vacío que gira en espiral alrededor de la banda de rodadura resbaladiza es más ancho en el interior para la evacuación del agua y más estrecho hacia el exterior para la estabilidad de la banda de rodadura. Scott llama a la tecnología Assymetrical Helical Tread and Void Design.

Eso también puede tener algo que ver con otro efecto asombroso que afirma Scott para sus neumáticos arqueados. Incluso casi sin dibujo de la banda de rodadura y sin patrones de laminillas en absoluto, sostiene que tienen un agarre sorprendentemente bueno en la nieve. Esa es una afirmación audaz y completamente anecdótica, y que inicialmente suena un poco loca. De cualquier otra persona, podría tomarlo como puro impulso. Pero... algunas de las afirmaciones del Sr. Scott suenan un poco locas al principio, y la mayoría de ellas han resistido el escrutinio de múltiples expertos escépticos que posteriormente se han convertido en creyentes. Ciertamente me encantaría ver lo que podría suceder con un compuesto de invierno y un dibujo de la banda de rodadura en los neumáticos curvados.

Entonces, por un lado, esta es una idea tan simple que es una maravilla que nadie haya pensado en ella antes, y por el otro es una idea tan contradictoria que es una maravilla que alguien pueda pensar en ella, y mucho menos probarla con neumáticos reales. Y, sin embargo, todavía se mueve. ¡Eureka!

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