La Parte 1 mostró cómo las llantas con cubierta pueden alterar la tensión de los radios cuando se inflan los neumáticos:
(1) Ensanchamiento hacia afuera de las pistas de freno, cambio de la forma de la llanta, disminución de la tensión de los radios.
(2) Presión de inflado sobre la base de la llanta, una fuerza de constricción que contrae la llanta y causa una pérdida de tensión medible.
La pérdida de tensión puede ser confusa para los fabricantes de ruedas que siguen las recomendaciones de tensión de los fabricantes de llantas. Necesitamos saber por qué ocurre esto y cuándo preocuparse.
Aquí, en la Parte 2, exploramos cómo los neumáticos, independientemente de la inflación, afectan esta dinámica.
Primero, repasemos el tamaño de neumáticos y llantas para quienes no estén familiarizados. ¿Por qué se fabrican con las medidas que vemos?
SISTEMAS PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE NEUMÁTICOS Y LLANTAS
(1) ETRTO
ETRTO ha sido el único estándar mundial de tamaño de neumáticos para cubierta durante años, pero es muy impreciso. Se trata de un diámetro teórico que no corresponde a una ubicación específica, sino a una zona general. Los fabricantes de llantas solo saben que los neumáticos ocuparán esta área.
Fabricadas según este estándar no específico, las combinaciones de llanta y neumático pueden carecer de la seguridad adecuada y, a menudo, ni siquiera se pueden montar. La validación de cualquier ajuste de llanta y neumático requiere mucho ensayo y error. Aprobado = parece encajar y no se producen explosiones persistentes. Suspendido = los sujetos de prueba maldicen, sangran y no pueden montar sus bicicletas.
(2) UST
Mavic desarrolló UST en 2001, ofreciendo ruedas tubeless para bicicletas de montaña. Por primera vez, se especificó el perfil interno de la llanta para que los fabricantes de neumáticos supieran qué neumáticos debían montar. UST es popular, pero es un producto patentado y de administración francesa, y su adopción es limitada. Existen numerosas imitaciones y variantes útiles.
(3) Carretera sin cámara
Como UST no es un sello adecuado para carretera, Shimano y Hutchinson ofrecieron un nuevo sistema en 2006. Este sistema es la fuente de la preocupación más reciente sobre la caída de tensión.
AJUSTE DE NEUMÁTICOS
¿Estas normas hacen que el montaje de neumáticos sea predecible? No. Al usar solo llantas y neumáticos de marcas líderes de la industria, conformes a estas normas, es frecuente que encuentre neumáticos que no se puedan montar y que revienten sin previo aviso.
Durante el montaje, el talón del neumático se hunde en el canal, creando holgura en la parte no montada. Las llantas con canales profundos facilitan el montaje de neumáticos, incluso con un diámetro total grande. No es el diámetro total de la llanta lo que dificulta el montaje de un neumático. Si un neumático es fácil de montar gracias a un canal profundo, es probable que se desmonte por completo con una pérdida repentina de presión. Una cubierta desmontada se atasca inmediatamente en el cuadro o la horquilla, bloqueando la rueda y provocando una caída instantánea. Durante décadas, los ciclistas han valorado un cierto grado de dificultad de montaje para minimizar la posibilidad de un reventón.
Dado que ETRTO no soluciona este problema de OD a canal, no evita que los ajustes sean imposibles de montar y peligrosos. UST y Road Tubeless no se crearon para solucionar los problemas de ajuste incorrecto de ETRTO. Su objetivo es garantizar un ajuste uniforme entre el neumático y la llanta para un sellado hermético fiable. Los selladores líquidos solo son eficaces si el ajuste entre el neumático y la llanta es preciso y firme.
La vida con neumáticos UST y Tubeless de carretera sigue siendo problemática. Los ajustes suelen ser extremadamente difíciles y algunos son inadecuados. ¿Por qué? La explicación más común son las variaciones de fabricación en las llantas y los neumáticos. Si el rango de variación es amplio, se pueden esperar problemas con combinaciones extremas: llanta grande con neumático pequeño o neumático grande con llanta pequeña. La otra explicación es una deficiencia de diseño. ¿Cuál es la razón?
MEDICIÓN DE LA LLANTA
Ante estas preguntas, la medición de neumáticos y llantas es un buen comienzo. Por razones de propiedad, los fabricantes no revelan sus tolerancias. En el caso de las llantas, la circunferencia total se puede medir con una banda de acero flexible. Mi banda tiene perillas para sujetarlas mientras se mide.
Una vez conocida la circunferencia total, se puede medir la profundidad del asiento del talón y la depresión, y determinar dichas circunferencias. No es de extrañar que la tecnología de llantas sea de alta calidad hoy en día. La extrusión y el aro de aluminio, así como los moldes de acero para estructuras compuestas, se fabrican con altas tolerancias. Si se puede ahorrar dinero en la fabricación de llantas, se invertirá en otras áreas, como el acabado, el diseño y el embalaje.
Las tolerancias exactas son casi universales. Esto se confirma mediante mediciones. Si bien es posible cometer errores, puede estar seguro de que los diámetros de sus llantas no varían. Si un diámetro es incorrecto, entonces todas las marcas y modelos son incorrectos. En otras palabras, las variaciones se deben al diseño, no a los resultados de fabricación. Las empresas de llantas parecen capaces de mantener una uniformidad del orden de +/- 0,5 mm para diámetros de 700C de aproximadamente 630 mm. ¡Genial!
Aquí se muestran algunas ruedas fabricadas con medidas para mostrar la variedad de diámetros de llanta. Tenga en cuenta que esta tabla no muestra el diámetro del asiento del talón, la profundidad del canal ni el ETRTO. Si bien las dimensiones de estas llantas son bastante diferentes, es la profundidad del canal (no se muestra) la que determina el esfuerzo de montaje del neumático. Dentro de cada marca, la uniformidad (no se muestra) es muy buena.
MEDICIÓN DE NEUMÁTICOS
¿Qué tal el dimensionamiento de neumáticos? La longitud del talón afecta la facilidad de montaje, la integridad del sello de aire y la tendencia a que se revienten los neumáticos. Medir la longitud del talón requiere una herramienta específica. Mi investigación es a corto plazo, por lo que la herramienta está hecha de madera dura laminada. Para un uso prolongado, la herramienta debe ser de metal. Si desea una herramienta de este tipo, contácteme . Le recomendaré un fabricante competente.
Esta herramienta consta de dos mitades que sujetan los talones de los neumáticos en las ranuras. Calibrada con un alambre a una longitud de +/- 0,1 mm, utiliza un resorte de 1779 N (400 lbf), que proporciona fuerza para expandir completamente los talones, pero no para estirarlos elásticamente. La distancia entre las mitades se suma a las longitudes conocidas de cada lado para determinar la longitud del talón.
Las mediciones fueron esclarecedoras:
(1) La herramienta funciona muy bien. La repetibilidad fue excepcional y confiamos en longitudes de +/- 0,1 mm.
(2) La longitud del talón de los neumáticos probados es muy consistente. Al igual que las llantas, su fabricación no está sujeta a mucha variabilidad. El tamaño dentro de las marcas y entre los modelos es extremadamente consistente. Ejemplos:
(3) Las carcasas de los neumáticos se estiran con el tiempo, pero los talones no.
(4) Los reventones no estiran los talones. Las explosiones dañan el caucho alrededor del contacto entre el talón y la llanta, alterando los detalles que un neumático en particular puede necesitar para funcionar correctamente bajo presión. Sin embargo, la longitud del talón no varía.
(5) Los talones de las llantas tubeless para carretera son consistentemente más pequeños, hasta 6 mm más cortos, y los de carbono se ajustan aún mejor a las llantas. Los talones de carbono son 2,4 veces menos elásticos que los de kevlar. Quienes han montado neumáticos tubeless pueden dar fe del esfuerzo que supone. Una vez montados en una plataforma de talones de llanta tubeless, el ajuste del neumático es muy preciso.
Algunos neumáticos sin cámara requieren más de 4000 newtons para su montaje. Una vez montados, la fuerza total del talón sobre la llanta (antes de la presión de aire) puede superar los 2670 N (600 lbf). Con el inflado, la circunferencia de la llanta se reduce 2 mm (recuperando su tamaño original al disminuir la presión). En estas circunstancias, se puede observar una caída de tensión del doble en comparación con las combinaciones más convencionales sin cámara.
CONCLUSIONES
(1) Los sistemas de cubierta son más exigentes con las llantas y los neumáticos que los tubulares.
(2) Con muchas combinaciones, puede producirse una caída de tensión del 10 al 50 %. La longitud del talón del neumático (así como la presión de inflado) puede ser un factor importante.
(3) Las desviaciones de fabricación en llantas y neumáticos son mínimas, y los problemas de ajuste o pérdida de tensión casi siempre se deben al diseño, no a la calidad. Por supuesto, la inexperiencia también puede causar problemas.
(4) Mide todo lo que puedas. Aprender es un esfuerzo colectivo. Compartir datos y experiencias es la clave para avanzar. Esta es la filosofía de la industria de la bicicleta y la necesitamos más que nunca.
Necesitamos una Parte 3 para abordar la cuestión de cómo compensar la caída de tensión. ¿Deberíamos sobretensarnos anticipándonos a la caída? No hay una única respuesta, sino un grupo dinámico de relaciones en juego.
Los comentarios se aprobarán antes de mostrarse.
Tom Wray
noviembre 02, 2021
The more I learn, the more I like tubulars! Thank you for the enlightening article. Tom