Rueda y Neumático: Componentes y Funcionamiento

Funciones y Elementos de la Rueda

1º Explica las diferentes misiones de la rueda

  • Soportar el peso del vehículo.
  • Transmitir la potencia del motor.
  • Asegurar la dirección y el frenado.
  • Contribuir con el sistema de suspensión.

2º Enumera los elementos que componen la rueda

  • La Llanta: Parte metálica que une la cubierta con el resto del vehículo.
  • La Cubierta (Neumático): Elemento amortiguador de la rueda y la que soporta el aire.
  • El Aire.
  • La Válvula: Es el elemento por donde se infla o desinfla la rueda.
  • La Cámara: Elemento situado entre el neumático y la llanta, y que contiene el aire (si aplica).

Medición y Terminología de la Llanta

3º Explica los 6 puntos de medida de una llanta

  • Anchura: Parte inferior de las pestañas, se indica en pulgadas.
  • Altura de la Pestaña: Se mide desde el punto más próximo al talón y se mide en mm.
  • Diámetro Nominal: Diámetro de llanta medido sobre el asiento del talón en la parte más próxima a la pestaña, y se indica en pulgadas.
  • Perfil de la Llanta: Indica el tipo de perfil.
  • Bombeo (Offset): Se llama así a la distancia entre la zona de fijación al buje y el eje de simetría de la llanta.
  • Sujeción: Tipo de cogida con la que se sujeta la rueda al vehículo.

5º En la terminología de la llanta, ¿qué significa?

  • Hump: Sistema antidestalonamiento en cubiertas radiales sin cámara.
  • Offset Positivo: Cuando el plano de fijación sale por fuera del eje de simetría.

6º ¿Cuándo una llanta es de bombeo positivo y bombeo negativo?

Depende: si el plano de fijación sale por fuera del eje de simetría es positivo, o si sale por dentro del eje de simetría es negativo. (Nota: Se ha corregido la lógica de la respuesta original para ser coherente con la definición de offset).

Estructura y Composición del Neumático

7º Enumera y explica los puntos clave de los neumáticos

  • Banda de Rodadura: Es la parte de la cubierta que está en contacto con el suelo.
  • Talón: Parte de la cubierta que hace contacto con la llanta para asegurar un perfecto anclaje.
  • Hombro: Unión entre la banda de rodadura y los flancos.
  • Flancos: Son gomas situadas en el costado de la cubierta y es donde se sitúan las identificaciones del neumático.
  • Cordón Centrado: Resalte situado en la parte superior del talón que facilita el centrado de la cubierta con la llanta.
  • Carcasa: Parte de la cubierta que confiere resistencia y sirve para unir interiormente los talones.
  • Revestimiento de Goma Interior: Es una capa de goma impermeable al aire.

9º Enumera los materiales de los que está compuesto el neumático

  • Carcasa: Tejido en rayón, nailon y poliéster.
  • Flanco: Caucho natural o sintético.
  • Talón: Goma dura, hilos de acero.
  • Revestimiento Interior: Mezcla de goma base de caucho.
  • Cintura: Acero, rayón, nailon y Kevlar.

Tipos de Neumáticos y Comportamiento

10º Defina cómo está formado y cómo es un neumático diagonal

Formado por una carcasa con múltiples lonas cruzadas entre sí, siendo los flancos y la banda de rodadura solidarios, lo que resulta en mayor desgaste y menor adherencia.

11º Defina cómo está formado y cómo es un neumático radial

Los cables van de talón a talón, pero entre la carcasa y la banda de rodadura se coloca un cinturón reforzado de varias lonas.

12º Explica cómo se comportan y qué diferencia hay cuando sufren esfuerzos laterales y cuando están cargados (la deformación que sufren)

  • Diagonal: En carga, aumenta tanto el ancho como el largo de la banda de rodadura. Sometida a un esfuerzo lateral, la banda se deforma, casi perdiendo adherencia.

Nomenclatura y Equivalencias

13º Define qué significa y explica toda la nomenclatura de este neumático: 185/65 R13 – 85V

  • 185: Anchura, distancia entre flanco y flanco, se mide en mm.
  • 65: Perfil, es la altura del neumático expresada como porcentaje entre la altura y la anchura (65% de 185 mm).
  • R: Estructura Radial.
  • 13: Diámetro Nominal, medida entre los asientos de los talones, se mide en pulgadas.
  • 85: Índice de Carga, indica la capacidad de carga máxima del neumático.
  • V: Código de Velocidad.

Terminología Adicional:

  • T – Tubeless: Neumático sin cámara.
  • DOT: Certificado para EE. UU.
  • PLIES (Composición de la Carcasa): Indica el material y el número de capas.
  • TREAD 2 NYLON 2 STEEL: Cintura formada por 2 capas de hilos de nailon y 2 capas de cable de acero.
  • SIDEWALL 1 NYLON: Carcasa formada por 1 capa de hilos de nailon.

15º Enumera las condiciones que deben reunir los neumáticos equivalentes

  • Índice de carga igual o superior.
  • Código de velocidad igual o superior.
  • Igual diámetro exterior, con las tolerancias definidas en los reglamentos de homologación según Acuerdo de Ginebra.
  • En España es obligatorio el uso de llantas con el Hump (sistema antidestalonamiento).

16º Ventajas e inconvenientes al montar un neumático de dimensiones mayores

Mayor adherencia en la carretera, siendo mayor el contacto con el asfalto, pero mayor consumo de combustible.

Fenómenos y Tipos Especiales de Neumáticos

17º Explica cómo se forma y qué fenómeno es el aquaplaning

Ocurre cuando el neumático no es capaz de evacuar el agua que pasa por debajo de él, ya sea por desgaste o por la velocidad. Esto hace que el neumático se eleve, pierda adherencia y se pierda la dirección del vehículo.

18º Explica básicamente los tipos de neumáticos antipinchazos que conoces

  • Run Flat Antipinchazos: Permite rodar sin aire a poca velocidad (hasta 80 km/h) y hasta 300 km.
  • Neumático Antipinchazos con Laterales y Hombro Reforzado: Son cubiertas con flancos y hombro de mayor grosor.
  • Neumático Antipinchazos con Anillo Interior: Es un anillo de goma polimerizada situado entre la cubierta y la llanta.
  • Neumático de Nuevo Desarrollo: Neumáticos que no necesitan aire para rodar.

30º Enumera una ventaja de los neumáticos inflados con nitrógeno

  • La presión se mantiene durante más tiempo.
  • No le afectan las temperaturas.
  • Mejor agarre.
  • Ahorro de combustible.

Geometría y Desequilibrios de la Rueda

20º Definición de Alabeo

Es la deformación de la rueda sobre su plano longitudinal.

21º Definición de Excentricidad

No se cumple que la rueda sea perfectamente redonda.

22º ¿Qué son los desequilibrios de la rueda?

Son el resultado de un desigual reparto de las fuerzas centrífugas al girar la rueda.

23º Desequilibrio Estático

Se produce por la distribución desigual de las masas en relación con el eje de rotación de la rueda.

24º Desequilibrio Dinámico

Distribución desigual de las masas en relación con el eje vertical de la rueda en puntos asimétricos respecto al eje.

27º ¿Qué es el ángulo de deriva?

Variación de la trayectoria por la deformación del neumático a causa del empuje lateral.

28º Vehículo subvirador y cómo se corrige

La dirección es mayor en el eje delantero que en el trasero. Se corrige girando en el mismo sentido.

29º Vehículo sobrevirador y cómo se corrige

Se va más del eje trasero que del delantero. Se corrige girando en sentido contrario a la curva (contravolante).

El Sistema de Suspensión

Conceptos Fundamentales de la Suspensión

1º Misión de la suspensión

Hacer más cómoda la marcha para los pasajeros, contribuir a la mayor estabilidad del vehículo y evitar que los resaltes de la carretera se transmitan a los órganos del vehículo.

2º Cualidades de la suspensión. Explícalas

  • Elasticidad: Capacidad que tiene un cuerpo para deformarse por una fuerza y volver a su forma primitiva cuando cesa dicha fuerza.
  • Amortiguación: Absorber o controlar las oscilaciones provocadas por la elasticidad de los elementos.

3º Elementos que componen la suspensión (Pesos) y misión de estos componentes

  • Pesos Suspendidos: Aquellos que no están en contacto directo o indirecto con el firme y son soportados por el sistema de suspensión.
  • Pesos No Suspendidos: Aquellos que están en contacto directo o indirecto con el firme y actúan antes de que intervenga la suspensión.

4º ¿En qué consiste la suspensión?

Consiste en interponer entre los pesos unos elementos deformables capaces de absorber las irregularidades del terreno, proteger a los ocupantes y mejorar el funcionamiento de la dirección.

5º Definición de balanceo, cabeceo, centro de gravedad y movimiento de guiñada

  • Balanceo: Movimiento que se genera en torno al eje longitudinal debido a fuerzas centrífugas al tomar una curva.
  • Cabeceo: Movimiento de compresión (hundimiento) en una frenada brusca, donde el peso se desplaza hacia delante y se eleva la parte trasera.
  • Centro de Gravedad: Punto imaginario en el que se concentra toda la masa del vehículo.
  • Movimiento de Guiñada: Movimiento de rotación alrededor del eje vertical.

6º Explica lo que es una oscilación, periodo y frecuencia de esta

  • Oscilación: Movimiento de una masa de ascenso y descenso.
  • Periodo: Tiempo que tarda en realizarse una oscilación completa.
  • Frecuencia: Número de oscilaciones por unidad de tiempo.

Elementos Elásticos de la Suspensión

1º Concepto de Tarado

Es la resistencia que tiene un elemento elástico a la deformación.

2º ¿Qué ocurre en cuanto a confort, estabilidad y movimiento de la carrocería con un tarado blando?

Mayor confort para el ocupante, ya que absorbe mejor las irregularidades, pero en la curva la inclinación será mayor, por lo que la estabilidad será menor.

3º ¿Y con un tarado duro?

Presenta mayor resistencia a la inclinación de la carrocería en las curvas, pero absorbe peor las irregularidades del terreno. Cuanto más duro es el tarado, menor es el movimiento de balanceo y cabeceo.

4º ¿Qué son los resortes?

Elementos de acero especial a los que se les aplica diferentes tratamientos térmicos para mejorar sus propiedades como elasticidad y resistencia mecánica.

5º Explica las características principales de los muelles helicoidales

Tienen una rigidez transversal pequeña y se complementan con tirantes de avance o de empuje.

6º ¿De qué está en función la flexibilidad de los muelles?

Del diámetro del hilo utilizado, del número de espiras, del ángulo de inclinación, del diámetro del muelle y de la calidad del acero.

7º Explica cómo está formada una suspensión por ballesta

Son láminas superpuestas una encima de otra de diferente longitud.

8º ¿Qué misión cumplen las gemelas?

Permiten aumentar o disminuir la longitud para favorecer los movimientos de flexión de la ballesta.

9º ¿Cómo vienen definidas las ballestas?

  • Longitud.
  • Anchura.
  • Número de hojas.

10º ¿Qué son las barras de torsión, cómo trabajan, cuál es su colocación, cómo van montadas en los vehículos?

  • Definición: Barra maciza de acero elástico que tiene gran elasticidad.
  • Trabajo: Por torsión o retorcimiento.
  • Colocación: Una parte unida fija al chasis y otra unida al brazo de suspensión.
  • Montaje: En el eje delantero se monta longitudinalmente y en el trasero transversalmente.

Amortiguadores y Elementos Auxiliares

Funcionamiento de los Amortiguadores

1º Misión del amortiguador

Son los encargados de recoger las oscilaciones de los resortes y absorberlas, transformando la energía cinética en calor (por fricción).

2º ¿En qué basa su funcionamiento los amortiguadores hidráulicos?

En la resistencia que ofrece un líquido viscoso a su paso por un orificio calibrado.

3º Explica el funcionamiento de un amortiguador hidráulico telescópico

Tienen en su interior un pistón unido al vástago. En el interior del cilindro se aloja un pistón flotante que forma en la parte superior la cámara de volumen variable, llena de aire o de un gas a presión.

4º ¿Qué significa que un amortiguador lleva una cámara de volumen variable y debido a qué se le monta esta cámara?

Se consigue que el mismo amortiguador tenga más rigidez o más suavidad, introduciendo o sacando más gas dentro de la cámara (ajuste de tarado).

6º Explica otros 6 tipos de amortiguadores

  • Amortiguador Hidráulico.
  • Compensadores de Carga.
  • Con Tecnología PSD (Pressure Sensitive Damping).
  • Nivomat (Autonivelante).
  • Magnetoreológico.
  • Neumático/Hidroneumático.

Elementos de Unión y Soporte

7º ¿Qué son los tirantes de avance y para qué se colocan?

  • Definición: Tirantes longitudinales de acero resistentes colocados entre el chasis y la suspensión.
  • Función: Evitar desplazamientos longitudinales y los esfuerzos de reacción en las frenadas y aceleraciones.

8º ¿Qué son los silentblocks y misión de estos?

  • Definición: Elementos de unión elásticos fabricados a base de caucho.
  • Misión: Amortiguar los golpes que existen entre dos elementos en los que existe movimiento.

9º ¿Qué son los cojinetes elásticos y cómo suele ser su montaje?

  • Definición: Elementos de caucho que permiten la unión de los componentes de la suspensión, facilitando un pequeño desplazamiento.
  • Montaje: Mediante bridas o casquillos metálicos.

10º ¿Qué son las rótulas, qué nos permite y tipos de rótulas?

  • Definición: Elementos de unión y fijación de la suspensión.
  • Permite: Su pivotamiento y giro, manteniendo la geometría.
  • Tipos: La de ajuste cónico mediante tornillo pasante (ejemplo).

11º ¿Qué es la mangueta de suspensión y qué mantenimiento lleva?

  • Definición: Es una pieza de acero o aleaciones que une el buje de la rueda a los elementos de suspensión.
  • Mantenimiento: Sustitución de los rodamientos cuando exista holgura.

12º Explica qué son los brazos de suspensión

Son los que soportan al vehículo a través de la suspensión y realizan la unión entre el bastidor y las ruedas. Están fabricados en fundición o en chapa de acero embutido.

13º Enumera las 4 formas de colocación de los brazos de suspensión

  • Transversales.
  • Longitudinales (Brazos tirados, arrastrados, tirados oblicuos y semiarrastrados).

14º Misión de la barra estabilizadora

Barra de acero elástico que realiza su trabajo torciéndose al tomar una curva, limitando el balanceo de la carrocería.

Tipos de Suspensión

Suspensiones Independientes y Rígidas

1º Describe cómo está formada la estructura de una suspensión McPherson

Formada por un bloque en el que se integra el amortiguador y el muelle.

2º Razona por qué la suspensión McPherson lleva un rodamiento axial en la suspensión delantera y no lo lleva en la trasera

Porque la suspensión delantera tiene que girar (para la dirección) y la trasera no.

4º Enumera 6 tipos de suspensiones independientes y 2 tipos semirrígidas

Suspensiones Independientes:

  • Brazos tirados y barra de torsión.
  • Brazos tirados y muelles.
  • McPherson.
  • Paralelogramo deformable.
  • Multibrazo.
  • Eje oscilante.

Suspensiones Semirrígidas:

  • Eje torsional (o de viga de torsión).
  • Eje de Dion.

5º ¿Qué sistema de suspensión es el Eje de Dion?

Sistema híbrido entre la suspensión de eje rígido y la independiente.

7º Diferencias entre suspensión rígida y semirrígida

  • Rígida: Va montada sobre el mismo eje y asegura que las ruedas estén en contacto con el suelo, pero transmite mucho las irregularidades.
  • Semirrígida: Las ruedas están unidas entre sí como en el eje rígido, pero transmite menos las irregularidades del terreno.

8º Enumera 3 ventajas de una suspensión independiente

  • Mejora el confort.
  • Mejora la estabilidad.
  • Reduce las oscilaciones.

9º Explica la principal diferencia que hay entre brazos tirados y brazos semitirados

  • Brazos Tirados: Apenas producen variaciones de vía, caída o avance de la rueda.
  • Brazos Semitirados: Los brazos pivotan sobre ejes oblicuos respecto al eje longitudinal.

Verificación y Control del Sistema de Suspensión

1º Explica las causas de:

  • Suspensión Blanda: Los resortes han perdido flexibilidad o los amortiguadores están en mal estado.
  • Suspensión Dura: Agarrotamiento de alguna articulación de la suspensión o del amortiguador.
  • Suspensión Ruidosa: Rotura de alguna hoja de la ballesta, casquillos elásticos de los brazos, barra estabilizadora o amortiguadores en mal estado.