Neumáticos de competición: características y claves en su diseño

23 junio | 2021 | Antonio R. Vaquerizo

El neumático que vemos en las competiciones es el resultado de miles de horas de estudio. Descubre las claves del diseño de los neumáticos de competición

Uno de los protagonistas de la competición en el mundo del motor es el neumático, el único elemento que une el automóvil con el asfalto. La mayoría pueden parecer similares en concepción, “negros y redondos”, pero no caigamos en la trampa de esta simpleza, detrás de este elemento rodante hay mucha tecnología. En Kilómetros que cuentan os explicamos las claves que debes saber sobre los neumáticos de competición.

El neumático final que podemos ver en las competiciones es el resultado de miles de horas de estudio y pruebas por parte del departamento técnico. Ingenieros que buscan el mejor compuesto y estructura para el tipo de competición.

No olvidemos que tanto en los coches utilitarios de carretera como en los de competición, los neumáticos juegan un papel muy importante para la seguridad. Y este factor es decisivo a la hora de diseñar un nuevo modelo.

Tipos de neumáticos para competición

Un solo neumático no sirve para todas las competiciones, cada una de ellas tienen elementos diferenciales, características que la hacen única. Incluso dentro del mismo campeonato hay gran diferencias entre las carreras y circuitos, por eso es fundamental la creación de un modelo específico adaptado a los condicionantes de cada situación.

Existen diferentes neumáticos para competición, pero se podría clasificar de este modo:

  • Neumáticos slick para asfalto sin lluvia. Hay blandos, mixtos y duros.
  • Neumáticos de lluvia, el dibujo evacua el agua gracias a su diseño.
  • Neumáticos para nieve. Pueden ser de tacos para nieve blanda, o clavos para nieve dura o hielo.
  • Neumáticos de tacos. Para tierra y barro.

Cómo se diseña un nuevo neumático deportivo para competición

El compuesto

Para el diseño de un nuevo neumático de competición se busca el compuesto adecuado que permita mejorar el comportamiento en pista del vehículo, que a su vez debe soportar todas las agresiones externas que puede recibir durante su uso extremo en el circuito. Esta combinación es realmente difícil de conseguir. Después de multitud de pruebas y miles de horas se consigue el santo grial del neumático, la mejor adherencia. Podemos encontrarnos compuestos duros, intermedios o blandos:

  • Los blandos son los que mejor adherencia proporcionan pero son los que menos duran a la hora de usarlos.
  • Los compuestos duros tienen una gran durabilidad pero peor adherencia que un compuesto blando.

La carcasa

Uno de los puntos a tener en cuenta al ahora de diseñar un neumático de competición es la carcasa. Ya que esta varía si el neumático ha sido concebido para usarse en un circuito de asfalto o, por ejemplo, un rally de tierra. En el último caso, esta carcasa irá reforzada para asumir el extra de agresiones externas que recibirá por el choque de piedras e irregularidades de la vía.

Neumáticos de competición

El flanco del neumático

Junto a la carcasa nos encontramos con el flanco o costado, que es el encargado de proteger la carcasa. Es el compuesto que resiste la modificación de la estructura del neumático al estar en contacto con el terreno. Protege el área radial de golpes laterales. Para situarlo en un neumático es la zona donde se encuentran los códigos del neumático y podemos leer Goodyear.

Banda de rodadura

Otro de los factores a la hora de diseñar un nuevo neumático de competición es la banda de rodadura</span, la capa exterior del neumático que está en contacto directo con el asfalto. Podemos encontrar banda de rodadura con o sin dibujo. 

En el caso de neumáticos lisos (slick) carece de dibujo. Al eliminar los surcos, el neumático tiene la mayor superficie posible en contacto con el asfalto y maximiza el agarre en la dirección, frenado y tracción.

Los neumáticos que equipan dibujo en su banda de rodadura deben de tener un diseño óptimo para reducir la deformación de los bloques que componen la banda de rodadura. Estas deformaciones aparecen cuando se le aplican fuerzas extremas en la curva o en aceleraciones o frenadas. El dibujo no solo sirve para evacuar agua, como muchos podrán pensar, sino para otros cometidos:

  • Evacuar pequeñas piedras o suciedad que encontramos sobre el asfalto.
  • Aligerar y garantizar la debida flexibilidad de la banda de rodadura, permitiendo una eficaz adherencia al pavimento, tanto en sentido longitudinal como transversal.
  • Facilitar la dispersión del calor acumulado en el interior de la banda de rodadura en rotación.
  • En el caso de haber sido diseñada para el barro o nieve o hielo, tener la capacidad de tracción extra para estas superficies tan resbaladizas.
  • Un buen diseño reduce el ruido de rodadura.

Competición

Duración y resistencia a la abrasión

Muchos pensarán que uno de los factores más importantes a la hora de diseñar un nuevo neumático es la duración y su resistencia a la abrasión. Pues bien, eso es relativo. En cada competición disponen de una norma diferente, en algunas está permitido cambiar de neumáticos, en otras no, en otras un máximo de cambios, en otras no. Esto hace que a la hora de diseñar un neumático se busque que sea más o menos duradero. Si en una competición, se debe cambiar como mínimo una vez de neumáticos en la carrera, se busca un compuesto que no sea muy duro pero si lo necesario para soportar la mitad de la carrera sin perder sus propiedades.

Un ejemplo claro son las diferencias que podemos encontrar entre los neumáticos que se usan en el campeonato WEC (Campeonato Mundial de Resistencia) y la Fórmula 1, dos de las competiciones más importantes del mundo del motor. La rueda diseñada para el WEC debe ser 3 veces más duradera que la de Fórmula 1.

Goodyear: veterano en el diseño de neumáticos de competición

WEC, neumáticos exigentes y duraderos

Goodyear es el proveedor exclusivo de la clase LMP2 del campeonato WEC, una categoría muy disputada que se sitúa justo debajo de los de los prototipos Hypercar y LMP1, y que tiene un gran interés porque cuentan con todos los vehículos participantes con componentes estandarizados. Todos los coches utilizan el mismo motor, un V8 de 4.2 litros que desarrolla 560 CV y un chasis con alta carga aerodinámica.

En la parrilla de salida de esta categoría podemos encontrar una alineación de estrellas que incluye a los ex pilotos de F1, Juan Pablo Montoya y Stoffel Vandoorne. El Campeón del Mundo WEC 2014 Anthony Davidson y el actual campeón de Fórmula E Antonio Felix da Costa, nombrado embajador de la marca Goodyear. 

Los equipos de la clase LMP2 de esta temporada podrán elegir entre diferentes neumáticos lisos de Goodyear, una especificación intermedia y una para mojado. Se podrían producir hasta tres compuestos lisos diferentes en una temporada normal, proporcionando diferentes características para diferentes condiciones y pistas. Desde el viaje en montaña rusa de la ondulada Portimao hasta las largas rectas y las curvas de alta tracción de Fuji, la temporada del WEC ofrece un desafío técnico para los ingenieros.

Algunas de las características de estos neumáticos son:

  • Soportan temperaturas medias en las carreras entre 55ºC y 6ºC.
  • Podrán recorrer hasta 700 km con un solo juego de neumáticos.
  • Velocidad máxima de 340 km/h.
  • Los neumáticos tendrán que soportar frenadas de 2.8-3.0g y curvas de hasta 2.9g.
  • La temperatura de servicio de estos neumáticos se establece en unos 70º/100ºC en slicks y 30º/50º en intermedios y mojados.

Neumáticos de competición

WTCR, Goodyear Eagle F1 SuperSport como protagonista

Durante 2021, el WTCR va a visitar ocho ubicaciones diferentes en Europa y Asia. Entre los circuitos más destacados están el famoso Nürburgring Nordschleife, Hungaroring y MotorLand Aragón.

Pero no nos podemos olvidar del Vila Real en Portugal y el Circuito Guia en Macao, donde los pilotos recorren pistas estrechas y sinuosas a través de antiguas calles de la ciudad. Con barreras a ambos lados y sin escapatoria, no se permiten errores,

Goodyear ha diseñado y fabricado un neumático liso que se adapta perfectamente a esta competición tan exigente. Asegurando a los pilotos un agarre total en las diferentes pistas que se deben enfrentar en este mítico campeonato.

La única vez que los pilotos utilizan un compuesto de neumático diferente es cuando aparece la lluvia. En esas condiciones se usa un compuesto con huella para proporcionar un agarre adicional y evitar el temido aquaplaning. Las regulaciones del WTCR permiten a los equipos usar neumáticos lisos y de mojado en el coche al mismo tiempo, lo cual da lugar a estrategias y configuraciones diferentes en cada equipo.

Al usar todos los equipos un mismo neumático convierte al WTCR en una competición muy disputada e interesante para el aficionado, además de rebajar considerablemente los costes a los equipos y reduce la huella de carbono al no tener que transportar tantos pares de neumáticos a cada cita internacional.

ETCR, neumáticos de competición para vehículos eléctricos muy potentes

En Pure ETCR, la variante eléctrica del Campeonato del Mundo de Turismo, todos los coches tienen un límite de potencia de 500 kW (670 CV) y su tracción se sitúa en el eje posterior. Los vehículos que vemos en esta competición están basados en los compactos que venden las marcas CUPRA, Hyundai y Alfa Romeo.

Este campeonato tiene unas características muy peculiares al ser totalmente electrificado, con carreras cortas y diferentes fases, lo que requiere neumáticos con un rendimiento instantáneo, que tengan tiempos de calentamiento rápidos, así como consistencia para competir con altas prestaciones durante todo el evento

El enfoque de Goodyear para diseñar un neumático para el PURE ETCR es tan innovador como la propia competición. A diferencia de las carreras tradicionales, en cada sesión se utilizará un solo neumático con dibujo en la banda de rodadura, sin importar el clima o las condiciones de la pista.

Este diseño del neumático debe garantizar rendimiento en cualquier condición, lo que contrasta con otros campeonatos, donde los equipos pueden tener variedad de compuestos lisos para diferentes superficies y condiciones, así como neumáticos específicos para usar bajo la lluvia. El uso de una sola especificación de neumáticos evita la necesidad de enviar tres o cuatro especificaciones colaborando así a los planes de sostenibilidad de Goodyear y el Pure ETCR. Recordemos que los coches no solo son eléctricos, sino que también se han implementado una serie de medidas para hacer de esta competición una de las más ecológicas: energía descarbonizada, transporte marítimos y un solo neumático.

Goodyear ha utilizado la tecnología Power Shoulder que mejora el rendimiento en las curvas a través de su masivo patrón exterior cerrado, mientras que el diseño de pared lateral súper rígido de la tecnología High Force Construction da como resultado una mejor manejabilidad y estabilidad de conducción. Ambas tecnologías son parte integral de la versión Pure ETCR del Eagle F1 SuperSport, pero están optimizadas para uso en competición al fortalecer aún más el hombro exterior.

El par y la potencia producidos por los vehículos Pure ETCR condicionan los neumáticos. Como los turismos más potentes y de mayor aceleración del mundo, producen casi el doble de potencia que sus equivalentes de gasolina, estas máquinas de tracción trasera ejercen una enorme presión sobre sus neumáticos.

ELMS, neumáticos con alto rendimiento y durabilidad 

El campeonato ELMS (European Le Mans Series) es muy similar al WEC, pero hay diferencias significativas como que cada “solo dura cuatro horas”.

Podemos encontrar los prototipos LMP2 luchando por la victoria en este campeonato. Estos vehículos disponen de 560 CV de potencia y calzan los mismos neumáticos que hemos visto en el WEC.

También podemos encontrar una categoría muy singular y apreciada por el aficionado como es el LMGTE, donde encontramos batallas entre Ferrari, Aston Martin y Porsche, superdeportivos que montan Goodyear.

Cada competición requiere un desarrollo específico que permita el mejor rendimiento en pista. Los neumáticos no son un elemento ajeno a este trabajo de investigación, análisis y continua mejora. Y en este punto, la experiencia de Goodyear en circuitos de medio mundo es un punto a favor para equipos, pilotos y usuarios. Recordemos que las tecnologías aplicadas a competición son un excelente laboratorio de pruebas para sus “hermanos” en carretera: los neumáticos de ultra altas prestaciones.

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