Resumen de Análisis de la infuencia de diferentes parámetros en la resistencia a la rodadura de los neumáticos recauchutados
Una de las medidas encaminadas a la optimización de la energía y la reducción de las emisiones contaminantes es la reducción del consumo de combustible de los vehículos. Cobra especial interés y es uno de los objetivos prioritarios en el diseño de los vehículos, la reducción de la resistencia a la rodadura producida por los neumáticos del mismo. Por otro lado, el Reglamento (CE) 661/2009, obliga a cumplir con unos requisitos mínimos en cuanto al Coeficiente de Resitencia a la Rodadura (CRR) de los neumáticos nuevos. Se puede estimar una reducción del 15\% en el CRR al aplicar estos requisitos. En cuanto a la reducción del CRR en los neumáticos recauchutados, la reglamentación no es de aplicación, pero menciona que en un futuro a corto o medio plazo, se podrá replantear esta situación. Pero más allá de su futura replanteación, la reducción de la resistencia a la rodadura de los neumáticos reciclados se presenta como una necesidad. La verificación del buen comportamiento medioambiental y energético de estos neumáticos, se convertirá en un argumento fundamental para poder mantener su amplia presencia actual en el mercado.
En cuanto al objetivo principal de la tesis, lo que se plantea es avanzar en el conocimiento del comportamiento de los neumáticos recauchutados en relación con su resistencia a la rodadura, y analizar la influencia de distintos parámetros en dicho comportamiento. La variedad de tipos, dimensiones y procesos constructivos de los neumáticos es amplísima, así como los factores de influencia que pueden afectar al CRR.
Para acotar el campo de estudio, en este trabajo se define una metodología de ensayo, adaptada a las necesidades del estudio; se valora la proporción que representa en la resistencia a la rodadura la influencia de la carcasa y la banda de rodadura del neumático; también se valora la influencia del estado de conservación, envejecimiento y propiedades de los materiales de las carcasas de los neumáticos usados, habitualmente utilizados como base en los neumáticos recauchutados; se valora, además, las diferencias obtenidas en la resistencia a la rodadura, debido el uso de diferentes compuestos en el material aportado a la banda de rodadura; y se analiza la relación entre la resistencia a la rodadura y otros parámetros como el peso o la cantidad de material aportado en el recauchutado.
La presente tesis ha sido desarrollada en un banco de ensayos tipo tambor de 1,7 m de diámetro, configurado en origen para la realización de los ensayos tipo carga-velocidad establecidos en los Reglamentos. Parte del trabajo realizado ha consistido en la adaptación del banco de ensayos y la creación de una metodología que permita la realización de los ensayos de resistencia a la rodadura, adaptada de forma específica al estudio de los neumáticos recauchutados.
Para lograr estos objetivos, en primer lugar, se realiza un análisis del estado del arte de los principales conceptos sobre los que se apoya este estudio. Para ello, se realiza un recorrido a través de la documentación recopilada de los principales autores y fabricantes que han participado en el desarrollo y la innovación de los neumáticos a lo largo de la historia, abordando los siguientes puntos: análisis del estado de la técnica en lo relacionado con la estructura, materiales utilizados y forma de fabricar neumáticos; análisis del estado de la técnica en lo relacionado con los materiales utilizados y forma de reutilizar los Neumáticos Fuera de Uso (NFU) para fabricar neumáticos recauchutados; principales propiedades y comportamiento de los neumáticos, en especial de la resistencia a la rodadura y otras propiedades que tienen relación directa con ella; parámetros que influyen en la resistencia a la rodadura de los neumáticos nuevos y de los factores que pueden, adicionalmente, influir en la de los neumáticos recauchutados; métodos de ensayo y análisis de la resistencia a la rodadura existentes; y por último, de la reglamentación o legislación asociada a los neumáticos y a la obtención del coeficiente de resistencia a la rodadura.
En cuanto a la fase experimental, se consigue independizar la influencia de distintos parámetros. Por un lado, ensayar neumáticos nuevos que luego se raspan y se recauchutan, ha permitido estudiar la diferencia de resistencia a la rodadura entre neumáticos nuevos y neumáticos recauchutados, así como la influencia de distintos compuestos de la banda de rodadura, sin que los resultados se vean influenciados por el estado de conservación de la carcasa. Por otro lado, ensayar neumáticos usados que luego se rasparan y se recauchutan usando el mismo proceso y materiales en todos ellos, ha permitido valorar la influencia del estado de conservación de las carcasas utilizadas como punto de partida, eliminando la influencia de la banda de rodadura y el proceso empleado. En ambos casos, se han ensayado las carcasas raspadas antes de recauchutar, con el objetivo de valorar en cada caso la influencia relativa de la carcasa y la banda de rodadura.
Este estudio se ha realizado tanto para neumáticos de camión como para los de turismo. En neumáticos de camión, se han ensayado neumáticos de una misma medida y de un mismo fabricante, recauchutados por la misma empresa de recauchutado. En el caso de neumáticos de turismo, debido a su menor coste, se han ensayado neumáticos de dos fabricantes, pero también de una misma medida.
En último lugar, se realiza un análisis de los resultados, de los que se extraen interesantes conclusiones y finalmente, se plantean una serie de futuras líneas de investigación, que permitirán avanzar en el análisis del CRR de los neumáticos recauchutados.
Palabras clave: resistencia a la rodadura, consumo, CO2, pérdidas, histéresis, neumático, recauchutado, carcasa, banda, turismo, camión, metodología, ensayo, deceleración, reproducibilidad, termografía, análisis, incertidumbre, estadístico.
