La ciencia del envejecimiento de los neumáticos

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“La autooxidación del caucho se conoce desde hace mucho tiempo, y también desde hace mucho tiempo se sabe que juega un papel importante parte en el deterioro o envejecimiento espontáneo, y ha sido objeto de numerosos estudios de mucho interés ”. - Artículo de revista de 1931.

Últimamente ha habido bastante controversia sobre el tema del envejecimiento de los neumáticos. A muchas personas les gustaría ver a los fabricantes y distribuidores poner fechas de vencimiento en sus llantas o marcar claramente la edad de cada llanta para los consumidores en el momento de la compra.

El problema llegó a un punto crítico a principios de este año cuando Maryland debatió un proyecto de ley que exigía a los distribuidores de llantas de Maryland que dieran a los consumidores una declaración impresa sobre los peligros del envejecimiento de las llantas cada vez que vender un neumático que es más de tres años después de su fecha de fabricación.

Aquí están en juego múltiples y complejos problemas:

  • ¿Deberían los neumáticos tener una datación más evidente?
  • ¿Cuándo es un neumático demasiado viejo para ser seguro?
  • ¿Debe sacarse un neumático de servicio debido a su edad, incluso si le queda vida útil?
  • Si un neumático nuevo se almacena durante mucho tiempo, ¿debe venderse con una etiqueta de advertencia o no venderse?

La ciencia del envejecimiento

"Los neumáticos se están degradando principalmente de adentro hacia afuera, debido a la permeación y reacción del oxígeno presurizado dentro de la estructura del neumático, con tasas proporcionales a la temperatura". - Resumen de la investigación de desarrollo de pruebas de envejecimiento de neumáticos de la NHTSA

El envejecimiento de los neumáticos es un problema de oxidación. A medida que el caucho se expone al oxígeno, se seca y se vuelve más rígido, lo que provoca grietas. El problema es principalmente sobre cómo se oxidan las capas internas de "cuña" de caucho.

El endurecimiento y el agrietamiento del caucho envejecido pueden hacer que las capas internas del neumático se desprendan de las correas de acero en lugar de flexionarse con el acero cuando el neumático rueda por debajo del peso.

Básicamente, hay cuatro factores principales que determinan qué tan rápido envejecerá un neumático:

  • El forro interior: El revestimiento interior de cualquier neumático es un compuesto de caucho butílico especializado que está diseñado para ser impermeable al aire para mantener el aire dentro del neumático donde pertenece. Ningún revestimiento interior es completamente impermeable, por lo que siempre se filtrará algo de aire lentamente a través del revestimiento debido a la ósmosis. La calidad del revestimiento interno determina la cantidad de aire que se filtra y, por lo tanto, la rapidez con la que la estructura interna del neumático se expone al oxígeno.
  • Concentración de oxígeno: Es bastante fácil ver que las tasas de oxidación aumentarán cuando la concentración de oxígeno sea mayor. Lo que esto significa es que una llanta que está montada y llena de aire comprimido envejecerá mucho más rápido que una llanta que solo almacenado, porque la presión del aire es órdenes de magnitud mayor en un neumático lleno, y más oxígeno penetrará a través del transatlántico.
  • Calor: La oxidación del caucho ocurre mucho más rápido a altas temperaturas que a bajas temperaturas. En esencia, el calor aumenta tanto la permeabilidad como la reactividad del oxígeno, lo que facilita que el oxígeno pase a través del revestimiento interior y que reaccione con la goma del interior del neumático.
  • Uso: Cuando se conduce un neumático, la presión y el movimiento de flexión hacen circular los aceites internos a través del caucho. Estos aceites lubrican el caucho interno y evitan que se seque y endurezca. Por tanto, los neumáticos que se utilizan menos suelen ser más vulnerables a los efectos del envejecimiento.

La historia de la ciencia

  • En 1989, ADAC, el grupo de defensa del consumidor de Alemania, concluyó: “Incluso los neumáticos que tienen solo seis años, aunque parezcan nuevos, pueden presentar un riesgo para la seguridad. Los expertos en llantas incluso dicen que si no se usan, de hecho, las llantas envejecen más rápidamente ".
  • En 1990, fabricantes de vehículos como BMW, Audi, Volkswagen, Toyota, Mercedes-Benz, Nissan y GM Europa, entre otros, incluidas en el manual del propietario, las advertencias de que los neumáticos de más de seis años solo deben usarse en caso de emergencia y reemplazarse tan pronto como sea posible. posible.
  • La Asociación Británica de Fabricantes de Caucho señaló: “Los miembros de BRMA recomiendan encarecidamente que no se coloquen neumáticos sin usar en servicio si tienen más de 6 años y que todos los neumáticos deben reemplazarse 10 años después de la fecha de su fabricar."
  • En 2005, Ford, DaimlerChrysler y Bridgestone / Firestone agregaron advertencias de que los neumáticos deben inspeccionarse a los 5 años y reemplazarse después de los 10. Michelin y Continental publicaron boletines similares en 2006. Hankook lo hizo en 2009.

La investigación de la NHTSA proporciona evidencia

En 2007, el Informe de investigación de la NHTSA al Congreso sobre el envejecimiento de los neumáticos presentó una clara evidencia tanto de las fallas por envejecimiento de los neumáticos como del efecto descomunal del calor sostenido en el mecanismo de envejecimiento.

  • “Esta tendencia se observó en el análisis de la NHTSA de los datos proporcionados por una gran compañía de seguros... Informó que el 27 por ciento de sus asegurados son de Texas, California, Luisiana, Florida y Arizona. pero el 77 por ciento de los reclamos de llantas provienen de estos estados y el 84 por ciento de estos fueron por llantas durante 6 años viejo. Si bien las reclamaciones de seguros de llantas no son necesariamente una medida absoluta de las fallas debidas al envejecimiento, [son] una indicación que es probable que se produzca una gran cantidad de fallas de llantas debido al efecto de las altas temperaturas sostenidas en las llantas ". - Informe de investigación de la NHTSA al Congreso sobre el envejecimiento de los neumáticos

Cuando la NHTSA realizó más pruebas en Arizona, descubrieron que no solo los neumáticos mostraban una tasa de fallas cada vez mayor con la edad, especialmente alrededor de los 6 años, también encontraron que la tasa de envejecimiento era solo un poco menor para el repuesto. llantas.

  • “El análisis del DOE confirma que el kilometraje fue un factor relativamente poco importante en [fallas debido al] envejecimiento en comparación con el tiempo. Por lo tanto, el tiempo, no el kilometraje, es la métrica correcta para el envejecimiento de los neumáticos... Además de las variaciones de un fabricante a otro, el tamaño de la llanta o, más específicamente, la relación de aspecto de la llanta parece afectar la tasa de envejecimiento de la llanta. Los neumáticos con relaciones de aspecto más altas envejecen más rápido que los neumáticos con relaciones de aspecto más bajas ". - Oxidación del caucho y envejecimiento de los neumáticos: una revisión.
  • “... los resultados apoyan la hipótesis de que los neumáticos de repuesto podrían degradarse mientras se almacenan en el vehículo. Esta es una preocupación particular cuando se combina con las presiones de inflado de los neumáticos de repuesto de tamaño completo en el momento de la recuperación. Más del 30% de las llantas de pasajeros y camiones ligeros en la ubicación de la llanta de refacción tenían presiones de inflado por debajo de los mínimos de la tabla de carga T&RA. Un estudio reciente de la agencia proyectó que más del 50% de los vehículos de pasajeros todavía estarán en el carretera en los EE. UU. Después de 13 años de servicio, y más del 10% seguirá en la carretera después de 19 años. Para pliegues ligeros, esas cifras van a 14 y 27 años respectivamente. Dado que pocos consumidores reemplazan sus llantas de repuesto de tamaño completo cuando reemplazan juegos de llantas en la carretera, las llantas de repuesto de tamaño completo tienen el potencial de tener una vida útil muy larga. Esto provoca la preocupación lógica de que las llantas de repuesto de tamaño completo más antiguas con posibles degradaciones en la capacidad pueden verse en un uso de emergencia si están muy infladas ". - Proyecto de desarrollo de pruebas de envejecimiento de neumáticos de la NHTSA: Fase 1

Los neumáticos con clasificación de velocidad más alta se degradan menos, incluso en neumáticos de repuesto.

  • "Los resultados indicaron una fuerte correlación con la clasificación de velocidad del neumático, con los neumáticos con clasificación de velocidad más alta perdiendo la menor capacidad con el aumento de la edad y el kilometraje". - Proyecto de desarrollo de pruebas de envejecimiento de neumáticos de la NHTSA: Fase 1

Conclusiones

Si ha tenido llantas en el automóvil durante cinco años, debe revisarlas para ver si tienen grietas a lo largo de la pared lateral o dentro de las ranuras de la banda de rodadura, lo que indicaría problemas de envejecimiento. Si ha tenido neumáticos en el automóvil durante seis años, debe reemplazarlos.

Si vive en Phoenix, debe revisar sus llantas y su cordura a un máximo de cuatro años. Las llantas de repuesto deben revisarse y reemplazarse en el mismo horario. También debe verificar antes de usar uno. Debido a que los repuestos no se usan con frecuencia, si es que se usan, los aceites en el neumático no circulan bajo presión y debido a que los baúles pueden calentarse mucho, los neumáticos de repuesto pueden ser particularmente vulnerables a los efectos del envejecimiento.

Los neumáticos pueden envejecer un poco en almacenamiento, pero no comienzan a envejecer hasta que se montan y se llenan de aire. Incluso si tuviera que comprar una llanta nueva que ya tiene tres años, consideraría conservadoramente esos años como medio año y diría que a la llanta le quedan 4.5 años. Tendría que depender de usted si cree que le sacará tantos años de ventaja. Sin embargo, el almacenamiento en condiciones sofocantes puede anular un poco este efecto.

Ahora mismo, para saber cuándo se fabricó el neumático, tendrá que decodificar el Número de identificación del neumático o TIN. Muchos están a favor de una legible la fecha de fabricación se coloca en ambas paredes laterales.

Relaciones de aspecto más bajas y más altas clasificaciones de velocidad tienden a correlacionarse con una vida más larga. Esto probablemente se deba a una menor superficie en la cámara de aire y una mejor construcción, especialmente mejores revestimientos internos.

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