martes, 27 de noviembre de 2018

Sonoridad de la banda de rodadura

Debido a las normas antipolución cada vez más severas, los fabricantes de vehículos dedican sus esfuerzos en desarrollar máquinas más respetuosas con el medio ambiente. Al construir motores con menor nivel de emisión de gases contaminantes por el tubo de escape, estos también son más silenciosos y no transmiten tanto ruido, ni hacia el interior del habitáculo del automóvil, ni hacia el exterior de este último. Los neumáticos, por tanto, deben proporcionar una acústica lo más ajustada posible para que no se conviertan en un problema, además de garantizar un entorno agradable y saludable auditivamente para los ocupantes del vehículo y las personas de su alrededor.


A esto se suma el aumento progresivo de la comercialización de vehículos híbridos y eléctricos, que se deshacen, parcialmente en los primeros y totalmente en los segundos, de la rumorosidad que caracteriza a los motores de combustión. Por este motivo, los neumáticos cobran todavía mayor relevancia.

La banda de rodadura de un neumático es la parte que está en contacto con el suelo, la cual lleva practicada una serie de ranuras que dan forma al conocido dibujo, huella o escultura. Las funciones de la banda de rodadura son las siguientes:

-Determinar un grado de adherencia sobre diferentes tipos de terreno.
-Oponer resistencia al desgaste y las posibles agresiones para una duración significativa.
-Participar en la baja resistencia a la rodadura.
-Asegurar un confort acústico durante el rodaje.
-Colaborar en la direccionabilidad y manejabilidad del vehículo.



A partir de aproximadamente 50 km/h, la principal fuente de ruido de un automóvil proviene de la aerodinámica y la rodadura, en lugar del motor, como podría pensarse en primera instancia. Por otro lado, diferentes condicionantes de las carreteras, como badenes reductores de velocidad, secciones de asfalto en malas condiciones, tapas de alcantarilla, juntas de dilatación de viaductos, etc., provocan ruido por el cambio de frecuencia que se produce en los neumáticos. Las ruedas pueden generar contaminación acústica de tres modos diferentes:


-Por la fricción del neumático sobre el pavimento. En función del tipo de superficie (asfalto más o menos rugoso, carretera mojada, tierra, etc.) y del compuesto de goma del neumático, el agarre variará.

-Por el aire que queda atrapado en el dibujo de la banda de rodadura. Cuando el vehículo se encuentra circulando, el aire que impacta sobre el neumático debe ser evacuado para no ocasionar un elevado nivel sonoro. El diseño de los surcos influye mucho en el nivel de contaminación acústica del neumático.

-Por resonancia. El neumático es hueco, por lo que su comportamiento natural es el de actuar como una caja de resonancia.

Cada neumático tiene su propia frecuencia en la que vibra más fuerte. Cuando esta frecuencia es similar a la frecuencia estimulante, como por ejemplo al rodar sobre una superficie rugosa, el neumático deja de absorber las vibraciones y el ruido crece. Si, además, la frecuencia es parecida a una de las frecuencias naturales del vehículo, el problema se hace aún mayor.


Así pues, el trabajo de los fabricantes, a la hora de construir un neumático más silencioso, se centra en escoger el tipo de goma, establecer un buen diseño del dibujo de la banda de rodadura y estudiar las zonas internas de su estructura para optimizar la resonancia. Esto no es tarea sencilla, puesto que optimizar estos aspectos es contraproducente y puede afectar en otros. Por poner un ejemplo, un neumático con un dibujo que atrape poco aire no drena bien el agua, por lo que en terrenos mojados favorece el aquaplaning.

Nota: hay que recordar que es imperativo controlar la presión de inflado de los neumáticos de nuestro vehículo, pues, además de poder reducir el ruido de estos, nos aseguraremos de que realizan correctamente su labor de seguridad, aumentaremos su vida útil y mantendremos el mínimo consumo de combustible posible.

En noviembre de 2012, tal y como ya destacamos en un anterior artículo del blog, entró en vigor un reglamento europeo que obligaba a los fabricantes a adjuntar una etiqueta informativa en los neumáticos, relativa a la eficiencia energética de los mismos. Entre los parámetros que aparecen en dicho distintivo, se encuentra el de nivel de ruido, mostrado mediante un dibujo con diversas rallas y el valor en decibelios.

Los límites de ruido aceptados por la normativa europea se muestran en la tabla siguiente:



Nota: para los neumáticos reforzados XL y los M+S, los límites son 1 dB superior.

Nota 2: “(A)” hace referencia al tipo de ponderación utilizado en la medición. Las curvas de ponderación en frecuencia se crearon para intentar aproximar los analizadores acústicos a la respuesta del oído, con el fin de simplificar la respuesta en frecuencia del oído a diferentes niveles.

La prueba que mide y califica el nivel de ruido de los neumáticos consiste en colocar dos micrófonos en los bordes de un tramo de pista, que registra el ruido del vehículo rodando a 80 km/h. Durante el test se apaga el motor para que solo se reciba el ruido de los neumáticos.

A continuación, vamos a tomar como referencia el fabricante japonés Riken. Su historia comienza con la fundación de la factoría en el año 1917; inicialmente, Riken Gomu Industry fue concebida para el desarrollo en el campo de la ciencia física y la investigación química. Más tarde, en 1956, la compañía abrevia el nombre a RIKEN y se diversifica en la industria de neumáticos. Desde 1979, la empresa exporta sus productos a los Estados Unidos y Europa, y ya en 1992, se asocia con el grupo Michelin, uno de los mayores fabricantes de neumáticos.

La gama de Riken abarca neumáticos tanto para turismos, comerciales ligeros y SUV que atesoran una alta calidad en términos de sonoridad. El modelo más destacable en este aspecto se denomina RIKEN ALLSTAR2. Ofrecido en dimensiones de 13, 14, 15 y 16 pulgadas, confiere una gran direccionabilidad, buena frenada en carreteras secas y mojadas, buen rendimiento en aquaplaning y excelente estabilidad en curvas. Además, posee un valor medido de 68 dB y se clasifica en clase 1 en ruido de rodadura.



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