Ventajas del uso de gas nitrógeno en los neumóticos de los vehículos
DOI:
https://doi.org/10.23857/dc.v8i3.2992Palabras clave:
Neumáticos, Gas, Nitrógeno, VehÃculos.Resumen
Uno de los medios mós usados para el transporte es el que se realizada a través de los distintos vehículos, particulares, de carga, de transporte de personas entre otros, los cuales estón provistos de un elementos de gran importancia ya que es el que permite que exista contacto entre estos y el suelo, tales elementos son los neumóticos, los cuales tiene como finalidad sostener el peso del vehículo, ademós de permitir el desplazamiento de los mismos. El mantenimiento y uso de los mismos debe realizarse cumpliendo las normas de seguridad establecidas por los fabricantes, ya que una falta de revisión y mantenimiento, puede causar accidentes automovilísticos, por lo cual es importante mantenerlo en óptimas condiciones. El objetivo de esta investigación es describir las ventajas que tiene el uso de gas nitrógeno para el inflado de los neumóticos, se aplicó una investigación de tipo documental de tipo bibliogrófico, ya que se consultaron tesis, artículos científicos, trabajos de grado, entre otros, para obtener la información, y como resultados se precisó que el uso del nitrógeno es mós beneficioso para la vida íºtil de los neumóticos.
Citas
Los vehículos representan el medio de transporte más usado a nivel mundial, por lo cual representan un factor muy importante tanto para el uso personal como para el desarrollo económico de un país, por esta razón, es importante conocer sobre los componentes de estos y de esta forma mantenerlos en óptimas condiciones a fin de evitar que se produzcan accidentes por la falta de mantenimientos preventivos y correctivos de los mismos. Uno de los componentes de los vehículos, son los neumáticos, los cuales son un elemento de gran importancia, dado a que son estos los que permiten el desplazamiento y el aguante del peso.
Además, segíºn lo señalado por Silva (2020) los neumáticos tambií©n tienen mucho que ver con otras funciones principales del vehículo como lo son: tracción, dirección, amortiguación de golpes, estabilidad, y soporte de carga, por lo cual es necesario que su estado sea óptimo, esto debido a las distintas condiciones a los que se exponen los neumáticos al ser usados, por lo que es necesario conocer todo lo que se relacionan con estos, ya que del pleno conocimiento de la información se garantizara su vida íºtil.
Además, es relevante la investigación, puesto que esta permitirá conocer cuáles son las ventajas de inflar los neumáticos usando el gas nitrógeno, en este sentido, segíºn lo expuesto por Dávila (2019) los neumáticos son contenedores de aire, que están hechos de caucho, tejido textil y una malla de acero. Estos son usados para originar el movimiento y producir el desplazamiento, son los que tienen el papel de apoyo entre el vehículo y el suelo.
Metodología
El presente artículo se basó en la metodología de tipo documental bibliográfica, ya que se recurrió a la consulta de distintos textos, tesis de grado, artículos científicos, entre otros, los cuales permitieron obtener conceptos, teorías, criterios y enfoques de varios autores, sobre el tema objeto a investigación: Ventajas del uso de gas nitrógeno en los neumáticos de los vehículos.
La investigación permitió conocer los aspectos más generales relacionados con los neumáticos, así como lograr identificar las ventajas que representa su inflado usando el gas nitrógeno, información íºtil, para todas aquellas personas que son dueñas de vehículos particulares, así como a empresas e instituciones que manejan flotas de vehículos ya que pueden entender por quí© se debería usar este tipo de gas y no el aire convencional.
Resultados y discusión
Aspectos relevantes de los neumáticos
Sangoquiza et al. (2021) Mencionan que, los neumáticos representan uno de los componentes que inciden en el rendimiento y comportamiento de los vehículos, ya que estos están en contacto con el suelo. Además, indican sus propiedades, las cuales son:
• Poseen la capacidad de absorber las vibraciones.
• Tienen bastante capacidad de drenaje.
• Peso mínimo.
• Alta resistencia al corte.
• Son resistentes a los agentes climatológicos.
• Son flexible.
• Gran poder calorífico.
Además, los neumáticos responden a todas las fuerzas exteriores que afectan a los vehículos, menos la aerodinámica, estas fuerzas segíºn lo menciona Vales (2021) son ejercidas a traví©s de los neumáticos:
• Cargas verticales entre terreno y vehículo.
• Fuerzas longitudinales de tracción y frenado.
• Fuerzas laterales para la dirección de trayectoria.
• Amortigua las anormalidades del pavimento.
Dentro de las funciones del neumático, Ruiz (2018) menciona:
• Son capaces de soportar y transmitir al terreno el peso del vehículo
• Efectíºan esfuerzos prolongados que son necesarios para dar respuesta a la tracción y al frenado
• Se adapta a cualquier irregularidad de la calzada, optimizando la vida de los amortiguadores.
• Efectíºan esfuerzos laterales para mantener la trayectoria.
Los neumáticos están compuestos por tres partes, las cuales segíºn Carrera (2018) son:
• La cubierta, a su vez consta de cuatro partes:
• La banda de rodamiento, la cual permite obtener la adherencia, evacuar el agua y resistente a los choques.
• Los flancos; Son unas correas que se encuentran entre la banda de rodamiento y los talones que trasfieren órdenes a la dirección.
• Los talones; A traví©s de estos se asegura la fijación de la cubierta de la llanta.
• La carcasa; Esta constituida por una o varias lonas que reparte la carga.
• La cámara, la cual puede ir incorporada a la cubierta en su interior.
• El aire que suministra la presión para el inflado a la cubierta en su interior.
Fuente: (Carrera, 2018)
Figura 1: Partes principales del neumático
Otro de los aspectos en tener en cuenta es la nomenclatura de los neumáticos, con respecto a esto Montaño (2020) menciona que en el mercado existen diferentes tipos de neumáticos, para distintos tipos de vehículos: automóviles, camionetas, maquinas especiales entre otros. Es importante considerar los parámetros principales a tomar en cuanta en lo que respecta a las dimensiones del neumático, las cuales se muestran en la figura 2.
Fuente: (Montaño, 2020)
Figura 2: Parámetros del neumático y llanta
Cada uno de los parámetros se expresa en determinadas unidades, por ejemplo, el diámetro se expresa en pulgadas, el ancho en milímetros, la capacidad de carga y la velocidad máxima en níºmeros normales.
Generalmente los neumáticos presentan descritos estos parámetros, tal como se muestra en la figura 3, los cuales son indicativos a nivel mundial, por cuanto The Tire and Rim Association (TRA) y la European Tyre and Rim Technical Organisation (ETRTO) generalizan estos para lograr una designación en comíºn.
Fuente: (Montaño, 2020)
Figura 3: Parámetros del neumático
Por otra parte, es necesario mencionar que los neumáticos presentan una estructura, las cuales pueden ser de diversas formas, las cuales segíºn lo señala (Ordóñez, 2022) están son:
• Neumáticos diagonales: Se caracteriza por estar fabricados de forma diagonal, en la cual se colocan capas en este sentido, quedando las cuerdas de cada capa inclinadas en relación a la línea del centro, colocadas de ceja a ceja. Este tipo de neumático presenta algunas desventajas como: su dureza no permite que se ajuste apropiadamente a la superficie de rodamiento, por lo cual tiene un menor agarre, mínima estabilidad en curvas, por lo cual el vehículo consume mucha más gasolina. Ver figura 4.
Fuente: (Ordóñez, 2022)
Figura 4: Neumático Diagonal
• Neumáticos Radiales: En este caso, las cuerdas de las capas del cuerpo van de ceja a ceja, constituyendo semiovalos, y estas permiten cumplir con la función de soportar peso. Encima de las capas del cuerpo, en el espacio de la banda de rodamiento, se montan las capas estabilizadoras. Las cuerdas van en sentido diagonal y son estas las que toleran la carga y proporciona la estabilidad del neumático. Además, proporciona mayor confort, manejabilidad, adherencia a la superficie de rodamiento, tracción, agarre y origina menor consumo de gasolina. Sin embargo, produce una alta contaminación y se obtiene el breaker. Ver figura 5.
Fuente: (Ordóñez, 2022)
Figura 5: Neumático Radial
Uno de los aspectos a los que se tiene que prestar gran atención, en relación a los neumáticos, es la presión que debe ser usada en ellos, lo cual dependerá del modelo, tipo, tamaño y ancho del neumático.
La presión de aire, segíºn lo expone Tumbaco (2021), se refiere al peso atmosfí©rico que se ejerce sobre un componente en la superficie terrestre, generalmente hablar de presión atmosfí©rica se refiere a la densidad de aire en base a la altitud o presión que no aplica un cálculo especifico debido a la dificultad. Dado a que la densidad que se provoca ocasiona un espesor sea aíºn mayor donde a mayor altura el nivel de aire es mínimo lo cual genera un peso establecido acorde con la capacidad o elemento que lo almacena.
En este sentido, Salazar (2020) señala como debe ser la presión de los neumáticos:
• Presión de neumático correcta: Cuando un neumático es inflado con una presión correcta, rueda con toda su superficie sobre la vía, por lo cual el perfil se va desgastando regularmente, además de conseguirse la mayor superficie de adherencia. Por lo cual genera ventajas como: el neumático dura mayor kilometraje, el recorrido de frenado es mínimo y hay una mayor estabilidad en curvar además de un excelente confort de conducción. Ver figura 6.
Fuente: (Iza, 2022)
Figura 6: Presión correcta del neumático
• Presión del neumático muy elevada: Es cuando la presión supera el establecido, lo cual produce que exista una transmisión de fuerza óptima en la parte central de la superficie de rodadura. Por lo cual origina las siguientes desventajas: el perfil se desgasta de forma irregular, los neumáticos duran menos y el confort es bajo. Ver figura 7.
Fuente: (Iza, 2022)
Figura 7: Presión alta del neumático
• Presión del neumático insuficiente: En este caso se refiere cuando la presión está muy por debajo de lo establecido, lo cual origina que el neumático se abombe hacia arriba en el centro, y las fuerzas solo se trasfieren de forma eficaz sobre la calzada por medio de las superficies exteriores, lo cual genera las siguientes desventajas: los neumáticos se calientan mucho y se pueden producir daños estructurales, el recorrido de frenado es mucho más largo y la vida íºtil es corta. Ver figura 8.
Fuente: (Iza, 2022)
Figura 8: Presión Baja del neumático
Es muy importante que los neumáticos sean calibrados con la presión adecuada, en cuanto a esto (Lemache & Sangoquiza, 2021) afirma que una buena presión alarga la vida íºtil de estos, y tambií©n incide en el consumo de combustible. La presión dependerá del tamaño o dimensión y del funcionamiento que se les dí©. En la tabla 1, se muestra la calibración sugerida.
Figura 9: Presión sugerida para neumáticos
Dimensiones de la llanta Delantera Trasera
/98 R15 29 33
/50 R16 26 26
/60 R15 28 32
/55 R16 32 38
/45 R17 33 33
/55 R16 30 33
/45 R18 41 41
Fuente: (Lemache y Sangoquiza, 2021)
Por otro lado, Iza (2022), menciona que los neumáticos están para soportar cargas vivas y muertes de un vehículo, por lo cual usa gas comprimido para crear rigidez en las capas del casco. Dado a que la banda de rodadura muestra dos características: alta resistencia a la tensión y baja resistencia a la compresión. La presión de aire es la que crea la tensión el casco, lo cual permite que el neumático pueda soportar distintas cargas.
Asimismo, Soto (2021) afirma que la presión es un factor muy importante en el desgaste de los neumáticos, puesto que es importante saber que quien soporta la carga de un vehículo es el aire comprimido y no lo neumáticos, por ello el chequeo de la presión de los neumáticos debe efectuarse cuando estos estí©n fríos y realizarlo frecuentemente. Por lo que se debe tener en cuenta que la presión de los neumáticos es la correcta y la recomendada por los fabricantes del mismo. A continuación, en la figura 9, se muestra el porcentaje de perdida de vida íºtil por baja o alta presión en los neumáticos.
Fuente: (Soto, 2021)
Figura 10: Porcentaje de pí©rdida de vida íºtil por baja presión y alta presión
En este mismo sentido es importante mencionar los efectos de conducir un automóvil con neumáticos con baja o elevada presión, tal como lo menciona Tutillo (2022) y se muestra en la tabla 2
Figura 11: Efectos de conducir con neumáticos con baja o alta presión
Baja presión Alta presión
Incremento de la temperatura Vulnerable a cortes
Aceleración del desgaste en los extremos de la banda de rodadura El neumático está desgastado hasta el centro
Fatiga de cuerdas Desgaste de componentes
Mayor consumo de combustible Conducción áspera
Cambio en área de contacto Menor absorción de golpes
Menor tracción en virajes Menor tracción en agua
Menos sensibilidad de ruta Cambio en área de contacto
Presenta una baja respuesta en situaciones de frenado Presenta poca capacidad de frenado
Fuente: (Tutillo, 2022)
Luego de haber descrito lo más importante sobre los neumáticos, vale destacar ahora, las ventajas que tienen el inflado de los mismos, usando el nitrógeno.
Segíºn lo mencionan (Lemache & Sangoquiza, 2021) otorga el inflado de los neumáticos una serie de beneficios o ventajas, las cuales se mencionan a continuación:
• Permite la estabilidad cuando se presentan cambios de temperatura, dado a que la presión se mantiene constante.
• El nitrógeno no se escapa a traví©s de las paredes de los neumáticos, por lo cual se mantienen los niveles de presión interna.
• El nitrógeno por ser un gas seco, no origina vapor de agua, por lo tanto no produce la corrosión en algunos elementos metálicos de los neumáticos
• El desgaste de los neumáticos es mucho menor que cuando son inflados con aire
• Por otro lado, (Chininin, 2021) asegura que el uso de nitrógeno evita el estallido de los neumáticos, puesto que elimina la presencia de combustible en su interior, ya que el oxígeno es causante de la combustión y la detonación.
Conclusión
La investigación permitió determinar las ventajas que tiene el uso de gas nitrógeno para el inflado de los neumáticos, evidenciándose que este gas contribuye en que los neumáticos tengan una mayor vida íºtil y sufran de mayores desgastes.
Además, brindan mayor seguridad, dado a que con el gas nitrógeno no se generan fugas y se mantiene por más tiempo la presión correcta del neumático.
Asimismo, se evita el estallido repentino de los neumáticos, dado a que el gas nitrógeno no produce combustible (oxigeno), el cual es el causante de que esto ocurra.
Por consiguiente, mantener un neumático con una adecuada presión con gas nitrógeno aumentara su efectividad en el transitar, permitiendo además un ahorro de combustible, un frenado optimo, mejor estabilidad y alargar la vida de los neumáticos.
Referencias
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