Una vez noté que una tabla de presión de llantas en una granja recomendaba una presión de alrededor de 1,0 bar (no recuerdo el número exacto, pero definitivamente estaba por debajo de 1,9) para la llanta trasera de los tractores agrícolas.
La presión recomendada en un coche es de unos 2,2-2,5 bar.
El neumático de mi bicicleta recomienda 3,5 bares.
¿Por qué los neumáticos más pequeños (¿más delgados? ¿menos voluminosos?) requieren más presión?
Las principales consideraciones son el agarre y la eficiencia de rodadura.
Una llanta disipa energía a medida que se flexiona, y cualquier energía disipada en la llanta significa un esfuerzo adicional del conductor o del motor y, por lo tanto, menos millas por galón. Cuanto más infla el neumático, más duro se vuelve y menos se flexiona, por lo que las presiones más altas son más eficientes en el consumo de combustible.
Sin embargo, los neumáticos más duros también se agarran menos, por lo que a medida que aumenta la presión se reduce el agarre, por ejemplo, en las curvas y al frenar.
Si tomas al ciclista, aquí la energía es escasa, por lo que es importante que los neumáticos sean lo más eficientes posible. Además, el agarre no suele ser un problema ya que los pesos generales y, por lo tanto, las fuerzas son relativamente bajos. Esto hace que una presión alta sea la mejor.
Ahora considere un tractor. Es probable que conduzca sobre terreno resbaladizo como campos embarrados, por lo que el agarre es esencial. Esto hace que valga la pena usar neumáticos con baja presión y sacrificar algo de economía de combustible.
El coche está en algún lugar en el medio. Una buena economía de combustible es agradable, pero también lo es poder frenar con fuerza. Entonces, el automóvil usa presiones de neumáticos en algún lugar entre la bicicleta y el tractor.
Esta es una simplificación excesiva, porque el diseño de los neumáticos para bicicletas, automóviles y tractores es muy diferente y el diseño afecta la presión óptima. Sin embargo, la descripción anterior captura los principios básicos.
El principio se basa en la ley de Laplace. Esencialmente, la tensión de la pared o de la carcasa es la firmeza del neumático. Si este valor de fuerza (tensión de la carcasa) se mantiene constante, al aumentar el volumen (ancho del neumático), la presión de inflado disminuye; por el contrario, en un neumático de carretera estrecho se requiere una mayor presión de inflado para lograr la tensión de la carcasa o la pared que tendría un neumático más grande a un precio mucho mayor. menor presión de inflado.
La presión necesaria tiene que ver con la carga real/carga máxima y la presión/presión necesaria para la carga máxima. pero también la velocidad es importante. El fabricante de neumáticos calcula la carga máxima para una presión de referencia y una velocidad de referencia, y las imprime en el flanco. El objetivo de la presión recomendada para una carga sobre el neumático es dar al neumático la misma deflexión que cuando se aplica la carga máxima y la presión de referencia sobre el neumático. para una velocidad más baja, la carga máxima es mayor que para una velocidad más alta. Hice un tema en el foro American RV al respecto en el que calculé el sistema que usan los fabricantes de neumáticos, por lo que puede estar un poco fuera del sistema real. http://www.rv.net/forum/index.cfm/fuseaction/thread/tid/27477930.cfm
Pero las llantas de tractor usan baja velocidad, por lo que tienen una carga máxima más alta que la que tendría una llanta de camión con los mismos tamaños. Por eso permite bajas presiones. Pero incluso los neumáticos de los automóviles tienen una presión más baja cuando van fuera de la carretera, a veces incluso hasta 0,8 bar para un mejor agarre. el consejo para automóviles normales se mantiene alto después de 2000, antes de ese año, a veces se daban neumáticos más pequeños de hasta 1,4 bar.
Entonces, debido a la baja velocidad y las llantas de gran tamaño que tiene un tractor, puede funcionar con una presión más baja. Además, el suelo agrícola está menos presionado por el tractor, por lo que el agua se absorbe mejor.
Si tratamos el neumático como completamente flexible, el área de contacto con el suelo es el peso soportado dividido por la presión. Un neumático pequeño significará una pequeña área de contacto. El neumático de su bicicleta tiene un parche de contacto estrecho y si el parche se alarga, la llanta toca el suelo, por lo que necesita una presión razonablemente alta. Los neumáticos de mi bicicleta de carretera de 25 mm funcionan de 6 a 9 bares.
El neumático también debe ser lo suficientemente fuerte para contener la presión. El grosor del caucho escalará linealmente con la presión y también con las dimensiones del neumático. Hacer que un neumático de automóvil aguante 6-9 bar requeriría una goma extremadamente gruesa, que sería tan rígida que resultaría incómoda y pesada.
garyp