Neumáticos de competición: características y claves en su diseño

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.

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.

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.

Neumáticos Goodyear en la competición: la estrategia en las diferentes competiciones

No es lo mismo “calzar” a un superdeportivo eléctrico que a un prototipo de resistencia o a una bestia en forma de camión. Hay muchas diferencias entre rodar en las pistas bacheadas de un circuito urbano que en las interminables rectas del “infierno verde” de Nürburgring. No se responde igual ante la lluvia y el frío que bajo 50 grados en la pista: por eso, los fabricantes de neumáticos tienen que ser auténticos estrategas.

Queda mucho por inventar en el ámbito de los neumáticos de competición. Cada circuito, cada categoría y cada estación meteorológica implican cientos de horas de investigación y pruebas. Cada decisión puede costar un campeonato. Además, las carreras más exigentes del mundo suponen el mejor laboratorio para investigar mejoras que pronto llevemos en los coches de calle.

La presión, los ángulos de caída, la convergencia… la configuración correcta de los neumáticos es clave para ganar carreras. Pero aún hay que añadir más variantes a la ecuación: valorar el tipo de pista, la competición y sus normas y la forma de pilotaje. Analizamos los principales circuitos y las pruebas más exigentes del mundo del motor y la estrategia que plantea Goodyear, el proveedor oficial, para que todo vaya “sobre ruedas”.

WEC: los ultraligeros de largas distancias

Los prototipos del WEC son unos 400 kilos más ligeros que los coches de calle, por lo que pueden funcionar con presiones más bajas. El reglamento ha añadido aún más emoción: solo deja que cada equipo lleve un solo compuesto de neumáticos slicks (de superficie lisa para un máximo agarre en condiciones secas) y otro de mojado (que permita el máximo desplazamiento del agua con mayor superficie de contacto). Eso significa que hay que diseñar compuestos que sean lo más versátil posible.

En las carreras de resistencia, como la mítica Le Mans, es vital minimizar el tiempo que los coches estén en el ‘’pit lane’’; cuanto menos haya que cambiar las ruedas, mejor. Suelen hacer cuatro relevos, lo que equivale a más del doble de distancia de la que se recorre en un Gran Premio de Fórmula 1 (y ellos cambian dos o tres veces el juego de neumáticos).

Los neumáticos de este tipo de competición tienen características especiales que debemos tener en cuenta. Pensemos además que fabricantes como Goodyear utilizan los aprendizajes y la adaptación a las duras exigencias de las carreras a los coches de calle para obtener neumáticos eficientes y de alta resistencia. Entre las características de estos neumáticos destacan:

• 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.

ELMS: la serie europea de Le Mans

Estamos ante una de las competiciones de resistencia más exigentes del planeta, donde ruedan las versiones GTE de coches como el Porsche 911, el Aston Martin Vantage o el Ferrari 488. Se permiten tres tipos de neumático: slick de compuesto blando/medio, mixto o wets para condiciones de lluvia. Y en las European Le Mans Series no hay tiempo para el error.

La estrella de la corona es el circuito de Imola, la emblemática pista italiana rebautizada como Autódromo de Enzo&Dino Ferrari. Con 19 míticas curvas, como la de Tamburello, adelantar no es nada fácil y cada segundo en boxes puede marcar la diferencia.

FIA ETCR: máxima potencia eléctrica

El ETCR se ha convertido oficialmente en el Campeonato del mundo de coches eléctricos de la FIA. Estas carreras a toda velocidad están diseñadas para exprimir al máximo a poderosos coches eléctricos de 450 kW: ¡son los turismos más potentes del mundo! Por esa razón, los neumáticos tienen que ser capaces de traducir su bestial par motor en tracción.

También pesan más que los turismos de gasolina, por lo que se han diseñado unas ruedas únicas, con una banda de rodadura inusual entre los deportes de motor de alto nivel. Ofrece agarre en cualquier pista y no necesitan cambiarlos cuando empieza a llover: mantienen el tipo ya rueden en las carreras callejeras del centro de la ciudad de Pau o en la pista del Jarama a más de 50ºC.

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.

WTCR: el campeonato de turismos se enfrenta a nuevos retos

Los turismos que participan en el WTCR tienen cilindradas no superiores a 2.0 litros y potencias de 350 CV que tienen que combinar su resistencia en kilométricas carreras con adelantamientos y aceleraciones vertiginosas. Se permiten dos tipos de neumáticos de competición: un único y versátil compuesto slick para rodar en seco y un neumático de banda de rodadura para carreras en mojado. Lo interesante es que muchos utilizan neumáticos lisos y de mojado en el coche al mismo tiempo.

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, reduce la huella de carbono, al no tener que transportar tantos pares de neumáticos a cada cita internacional.

Además, uno de los circuitos donde se ponen a prueba es el mítico Nürburgring Nordschleife, el denominado “infierno verde” con 28 interminables kilómetros y 64 peligrosas curvas. En esta pista se somete a los neumáticos a grandes cargas de impacto. Los ingenieros de Goodyear aconsejan a los pilotos que utilicen presiones más altas en frío y que reduzcan la caída para aumentar la durabilidad.

ETRC: camiones con aceleración de superdeportivos

Fuertes frenadas, golpes de bordillo, curvas rápidas… el pilotaje y los neumáticos cobran especial protagonismo en el ETRC. Camiones de 1500 CV con una aceleración similar a un superdeportivo compiten en circuitos míticos como Nürburgring, Hungaroring o el Jarama. Sus números son abrumadores: con una cifra de 5.500 Nm pueden pasar de 0 a 100 km/h en menos de 5 segundos. La tracción es fundamental. Por eso este campeonato se considera una prueba de fuego para que la industria del transporte compruebe el rendimiento y la durabilidad de los 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.

Y aún queda un campeonato más, virtual pero muy exigente: los eSports. Goodyear también cuenta con versiones digitales de sus neumáticos de carrera que compiten en simuladores de alta tecnología.

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.