lunes, 4 de enero de 2021

Los caprichos de Boyle y Mariotte

 Si los automóviles tienen ruedas es por algo, no es aleatorio, si no las tuvieran dejarían las carreteras "hechasuncristo" y correrían menos, esto es un hecho.

  Algunos camiones y algunos turismos poseen sistemas de aviso de presión en los neumáticos, la finalidad de estos sistemas es sencilla, rodar con una buena presión en los mismos. 

 Las consecuencias de rodar a baja presión son peores que rodar con una presión más elevada, entre otras:

 1. Si conducimos un automóvil con la presión de las ruedas insuficiente, el flanco del mismo se ve sometido a unos movimientos de compresión y estiramiento que absorben la energía de los pequeños impactos como si fuera una "suerte de muelle", si el neumático va con poca presion estos movimientos son más numerosos y más rápidos y esto hace subir más la temperatura del neumatico. 

 Este calentamiento y posterior debilitamiento del neumático es el causante de los reventones, ya que el flanco es la parte más débil de la estructura, por el movimiento de colchón, simplificando mucho todo.  Es decir, en la inmensa mayoría de casos,  los neumáticos revientan por baja presión, no por alta,  y siempre por el lateral. Primer tema y más peligroso, a tener en cuenta por el riesgo de accidente que provoca.  

 La presión de los neumáticos siempre debe realizarse en frío y eso es por capricho de unos tal Boyle y Mariotte que decían, y demostraron, que cuando sube la temperatura si mantenemos el volumen la presión aumenta. 

 Cuando el neumático rueda se produce un rozamiento con el asfalto y los movimientos continuos en el flanco que aumentan la temperatura, este efecto es conocido por los fabricantes. Para que la medición sea fiable, hay que tener las mismas variables, si miramos la presión después de haber conducido unos kilómetros será errónea, pues eso, en frío, no llevemos la contraria, ni seamos más listos que Boyle o Mariotte, coño. 

 2. Una incorrecta presión de inflado del neumático aumenta el consumo (por el aumento del roce), perjudica la frenada e impide una correcta direccionalidad del vehículo.

 3. La baja presión hace que el neumático se gaste más por los lados exteriores de la banda de rodadura reduciendo su vida útil. Un exceso de aire hace que se gaste más por el centro. Si vamos a ir cargados o vamos a hacer un viaje por autopista largo, es conveniente aumentar la presión de los mismos, por seguridad, que mucho ABS, ESP, ASR, Airbags hasta en el maletero y luego vamos con las ruedas mal de aire, lo único que es gratis de todo, que manda huevos que diría el otro. 

 Para que los neumáticos tengan la presión adecuada hay varios sistemas, el sistema tradicional es mirarlo en una gasolinera, eso si tenemos narices de encontrar una en la que funcione el manómetro (no se como estos gobiernos que se preocupan tanto de nuestra seguridad via multas no hacen nada al respecto con esto), de hecho en Cuarto Milenio salió un individuo, Eolo Molinos, que afirma haberse encontrado con dos gasolineras seguidas en las que había manómetros de fácil acceso y en buen estado, pero esta sin confirmar. 

 Otra es tener un pequeño compresor con manómetro en el coche, opción que ahora es barata y muy recomendable. 

 En los casos de automoviles y camiones más modernos hay sistemas que miden la presión, la opción, en algunos casos de los camiones, es que sea el propio camión el que insufle aire en caso de pérdida de presión. 

 Para que esto ocurra la rueda tiene unos medidores de presión que suelen ir conectados con una centralita de gestión del vehículo vía electrónica, aunque ahora hay marcas que lo hacen vía radio, con unos sensores que van en las ruedas con pilas. 

 En la actualidad, en turismos, hay varios proyectos, incluido el poner unos pequeños compresores dentro de la llanta que con la fuerza centrífuga del giro se carguen de aire que luego expulsan cuando es necesario, pero de momento solo es experimental.



 En los camiones es más fácil, la mayoría de camiones de más de 7,5 toneladas de P.M.A, llevan frenos accionados por aire, ¿que es esto? me dirá un profano lector o cualquier indocumentado vendedor de camiones (que somos muchos), pues muy sencillo y eficaz (siempre he defendido que lo eficaz, casi siempre es simple). Cuando un camión no esta arrancado siempre está frenado es decir las zapatas del tambor o las pastillas del freno, depende camiones, están inmovilizando el camión por defecto. 

 Cuando el esforzado conductor arranca el motor pone en marcha un compresor de aire cuya misión es ejercer la presión necesaria para separar las pastillas del disco neumáticamente para que el vehículo pueda andar, básicamente y al contrario de otros vehículos como los coches, el sistema de frenos se encarga en principio de "desfrenar" el vehículo. 

 Es un sistema diseñado para evitar que un camión parado no se pueda mover cuando el conductor lo deja aparcado y parado, pues si falla siempre se queda en posición de frenado, el vehículo está siempre sujeto si no esta arrancado.  

 Con este compresor de aire, la cosa se simplifica, pues tenemos el origen de presion ya instalado en el vehículo.  



Se monta una válvula como se ve en la imagen que recoge el aire del compresor por un lado y por el otro gira acompañando al giro de la rueda para conducirse a la válvula del neumático.  Cuando el neumático baja de presión, a baja velocidad, se le puede hinchar desde la cabina, en algunos casos.

 Estos sistemas son especialmente eficaces en países con carreteras en mal estado o que pasan de zonas asfaltadas a otras sin asfaltar o con barro, cuando andamos por carretera subimos la presión para aumentar la vida del neumático, reducir el consumo y evitar su calentamiento. En las ocasiones que  llegamos a carreteras de tierra, sin asfaltar, con arena, embarradas o con nieve (en carreteras heladas es otra cosa) bajan la presion del neumatico para mejorar la motricidad del mismo y evitar, en la medida de lo posible, el hundimiento, más superficie del neumático es menos presion.  

 En el París Dakkar podemos ver coches con estos sistemas para evitar el hundimiento en la arena.

 


Casi todos los camiones de esta competición, ya los llevan desde hace años, algunos más sofisticados que otros, eso, como casi todo, depende del presupuesto. Actualmente cada día son más los vehículos que incorporan estos sistemas. En el caso de los camiones, el llevar la presión adecuada en las 12 ruedas de un trailer, supone un ahorro considerable de combustible, si a ello le sumamos la eliminación de reventones (que dañan pasos de rueda, intermitentes y demas), añadimos un alargamiento de la vida útil de los 12 neumáticos cuyo coste, depende marcas, superan los 7500 euros la rentabilidad es segura. 

 Añadiremos la seguridad del operario, del equipo y un menor coste ambiental a las ventajas de estos equipamientos. 

  Todo esto por capricho de los señores Boyle y Mariotte que luego complementaron otros "sibaritas" de la física Charles y Gay-Lussac, basicamente eso de que los gases cuando se calientan se expanden y si no se expanden cogen presion, que caprichosos son los gases oiga usted, pero tenga claro de que esto es así. 

 Los neumáticos son una parte muy importante de todos los vehículos, aunque sólo sea porque son los que transmiten potencia, nos frenan y en definitiva nos tienen en contacto con la tierra. 

 Por si alguien no lo sabía el neumático (es decir la rueda con aire) fue mostrado por vez primera en 1847 y fue inventado por un autodidacta llamado Robert William Thomson. 

 El invento estaba destinado a aumentar la comodidad de los pasajeros de los carruajes de tracción animal, (me refiero a caballos, no a otro tipo de animales) porque el flanco se estira y se encoge como un muelle, absorbiendo la irregularidades del terreno, que decíamos al principio de todo esto. 

 Que Fortuna nos permite rodar con seguridad y comodidad. 



16 comentarios:

  1. Joé, no he entendido nada, yo solo mconozco a Mercedeso&Benz. Pero al Boyle este i al Mariotte no les conozco de nada. Será que como no me gustan los autos no pongo interés, y me sabe mal, porque te has tomado un trabajo para explicar todo esto de las ruedas , que es digno de encomio. Et felicito, fill!

    Saludos cordiales.

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  2. La de ingeniería que conlleva lo de los neumáticos.

    Un abrazo, y feliz año nuevo

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  3. Muy bueno, si, ¿pero como puede ser que la rueda gire y se pueda inflar/desinflar si se desea? me dirás que hay un tubo desde el compresor hasta la válvula, si, lo entiendo, pero es que la rueda gira, ¿o sólo se puede realizar la operación cuando el coche está parado?; la pregunta que parece idiota, como el que la hace, no es baladí.

    Estoy leyendo en todos lados que eso lo efectua un ordenador, bien, el ordenador mandará la orden cuando considere que hay mucha o poca presión, independientemente si el coche está en marcha o no. O¿O no?, y sólo las infla y desinfla cuando está estacionado?, porque te insisto, no veo como mandar/quitar el aire mientras la rueda gira.

    Es que, perdona, pero me cuesta "verlo". y como soy un curiosón, hasta que no lo veo claro, insisto.

    Perdón profe, buena, muy buena entrada.
    Un abrazo

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  4. Miquel, el tubo que conecta con la válvula de la rueda lleva una articulación giratoria a 360 grados, que permite a la rueda girar libremente

    Son sistemas muy sofisticados, que cuestan una pasta, pero con los que ahorras el doble en neumáticos, combustible y averías.

    El origen de freno neumático está en una patente de Westinghouse para frenos de ferrocarril a principios del siglo XX. Cuando el tren se detiene, todos los vagones quedan frenados al bajar la presión del aire comprimido en el circuito.

    Interesante y clarificador articulo. Si todo el mundo cuidase la presión recomendada de los neumáticos, habría bastantes menos accidentes de tráfico.

    ¡¡ Feliz año !!.

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  5. OK, RODERICUS. Voy entendiendo algo, pero poco. Por cierto, no hay frenos en una Cessna cuando vas por el aire..jajajajaja

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  6. Lección magistral. Y un merecido homenaje a esa pareja de científicos Boyle y Mariotte, como la también célebre pareja española, Ramón y Cajal.

    Saludos.

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  7. Genial, me lo volveré a leer para pasarle lista al “automático” de mi hijo , cuyas primeras palabras fueron: “mamá yo quería haber nacido coche”! Jajj mira tú qué cosa!

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  8. Quise escribir “automan”, pero ya sabes que esto de escribir en el teclado automático del móvil y medio cegata...va a su bola.!

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  9. Francesc, pues que sepas que Boyle y Mariotte te siguen a todas partes, cuando cocinas en una olla a presión, por ejemplo, se siguen sus dictados. Así que cuando te comas el próximo cocido acuérdate de ellos.

    Un saludo.

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  10. Albada Dos, yo he tenido la suerte de conocer a varios ingenieros que trabajan en fabricas de neumáticos y te puedo asegurar que para quien tenga curiosidad es un mundo apasionante.
    Un saludo.

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  11. Miquel se puede inflar en marcha, pero a velocidades muy reducidas. El sistema neumático cuando va a inflar la rueda se acopla, no va solidario de forma continua, lleva unos empujadores que con un acoplamiento sellan la conducción. Los acoplamientos se mueven neumáticamente por el conductor, como se elevan los seguros de las puertas en los coches antiguos cuando se abrían (por poner un ejemplo). Pero NO puedes hinchar un neumático, que yo sepa, a por ejemplo 90km/h, por las vibraciones y los "traqueteos"
    No he encontrado nada que nos muestre como funciona este sistema, los modernos, aquí puedes ver cómo funcionan los más tradicionales de camiones, en este video.

    https://www.youtube.com/watch?v=fEF2zS8nwzk

    Si lo ves físicamente despiezado es muy fácil de comprender, pero explicarlo bien, es difícil y no se si yo lo he hecho. Este sistema es para camiones, para coches no se si hay que se alimenten solos.

    Un saludo.

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  12. Rodericus, aqui nos gastamos miles de euros en ABS, EBS, ASR etc, etc, etc y luego llevamos mal los neumáticos, en esto nos parecemos al gobierno que cierra todo el tráfico de personas y no hace pruebas al personal para ver donde esta el problema, todo muy intelgente.

    Un saludo

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  13. Pitt Tristan si y como esa pareja de politicos, ¿como se llamaban? ahhh si Pi y Margall, un duo muy "ilustrado"...

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  14. Emejota, yo llevo treinta años entre cosas de motor. La verdad es que lo que yo vendo son medios de producción con ruedas, más que automóviles, pero es algo, el como funcionan y sobre todo "el porqué" funcionan que a mi siempre me ha apasionado, la verdad. Para mi es importante saber el "porqué" de las cosas. Y me preocupo de saberlo, con el loable (para mi) fin de "desasnarme".

    Un saludo

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  15. A todos disculpad la mala redaccion, un saludo

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Piensa como piensan los sabios, más habla como habla la gente sencilla. Aristoteles (384 AC-322 AC). Filósofo griego.