El otro día delarosa me reenviaba el correo de un lector que nos preguntaba el porqué de las llantas tan grandes en los vehículos de hoy en día, no sólo en aquellos que se pueden considerar deportivos sino también en otros de carácter más burgués. Y nos instaba a arrojar un poco de luz sobre este tema.

Hablar de llantas implica obligatoriamente hablar de neumáticos, pero el mundo de los neumáticos es, incluso a día de hoy, una materia en la que los conocimientos y el entendimiento de cómo se genera el agarre de un neumático en movimiento es bastante rudimentario. De hecho, es muy habitual referirse a los neumáticos como “Magia Negra”, no sólo por la complejidad de la física que rodea al propio neumático sino por la reticencia de los fabricantes de neumáticos a compartir su experiencia.

 

Para aquellos que quieran adentrarse con más detalle en el mundo de los neumáticos hay dos buenos libros que consultar: “Todo sobre el neumático”, editado por Michelin en 2002, es un libro con apenas 100 páginas que nos muestra de forma sencilla las complejidades de la fabricación, la evolución del neumático o consejos sobre su utilización y “The racing & high performance tire”, de Paul Haney, que es, a día de hoy, probablemente el libro más completo y que ahonda de forma más exhaustiva en la física y dinámica del neumático; un libro completísimo en todos los sentidos y una referencia para ingenieros de automoción y del mundo de la competición.

Como nuestro debate se va a centrar en si a igualdad de diámetro total (neumático + llanta) es mejor una llanta grande con un neumático de perfil bajo o viceversa, vamos a tratar solamente los conceptos necesarios para comprender las ventajas y desventajas de cada una.

Cuando hablamos del perfil de un neumático hablamos de la relación de aspecto, es decir: si un neumático tiene medidas 225/45 R17 quiere decir que de ancho mide 22,5 cm, el perfil es un 45% de esa anchura (10,125 cm) y está preparado para montarse en un llanta de diámetro 17 pulgadas. Sabiendo esto, podemos encontrar equivalencias (mismo diámetro total) tanto por abajo como por arriba (225/55 R16 ó 225/40 R18), para comparar cuales son las ventajas e inconvenientes de unas respecto a otras.

Para la comparativa, obviamente supondremos exactamente las mismas condiciones en ambos casos (anchura y dibujo de neumático, modelo de llanta, código de velocidad y carga, presión y temperatura, etc.) variando solamente las medidas de la combinación neumático-llanta pero manteniendo una circunferencia del mismo diámetro –o lo más parecida posible– en ambos casos.

¿Marketing?

Sí, y mucho. Con la “democratización” del lujo, la globalización y con la accesibilidad de los coches para cualquier bolsillo, el coche ha perdido peso como símbolo de estatus social. Ahora, donde todos los coches son “iguales”, la diferenciación se basa en variaciones de un mismo modelo dotándolo de extras que descarten al bolsillo menos pudiente: motorizaciones más potentes, opciones de confort o seguridad, kits aerodinámicos específicos (Pack M, S Line, AMG Line…) o en montar llantas más grandes que otorgan un aspecto más deportivo y exclusivo a los vehículos. Los departamentos de marketing se han esforzado mucho en que así lo veamos, ¿pero hay una justificación real para el asombroso incremento del tamaño de neumático que se ve hoy en día por nuestras carreteras? A la cabeza me viene el nuevo Opel GTC, que en su variante 1.6 diésel equipa llantas de 18 pulgadas (20” en opción) con perfiles muy bajos mientras que un coche deportivo y con un 50% más de potencia como un Toyota GT86, considerado una referencia en cuanto a comportamiento y eficacia equipa llantas de “solo” 17 pulgadas.

Precio y economía

Llantas más grandes equivale a llantas más caras, por tanto hay un claro punto a favor de llantas más pequeñas en este caso.

Lo mismo sucede con los neumáticos: a mayor tamaño, más caros. A modo de curiosidad, haciendo la comparativa en una web de venta de neumáticos, para un neumático Continental Sport Contact 3 en medida 225/45/R17 el precio es de 96,80 €/unidad, mientras que su medida más equivalente en diámetro por arriba conservando el ancho, que es la 225/35/R18, tiene un precio de 169,90 €/unidad. Quiero pensar que esto se debe a que la medida en llanta 17 es muy común y eso siempre abarata los precios, pero ahí queda la diferencia.

En cuanto a la duración, es un factor muy subjetivo que depende del tipo de conducción de cada persona así como de la atención que le prestemos a las presiones, tipo de carretera por la que circulemos etc. Sí que es cierto que un neumático de mayor perfil se deforma más y genera más calor, lo que acelera el desgaste, aunque también es cierto que a medida que reducimos perfil y aumentamos tamaño de llanta los compuestos son más blandos, ya que están enfocados a vehículos más deportivos, con lo que la duración suele ser menor y repercute de nuevo en la economía.

Confort

La suspensión de un coche se basa en tres elementos fundamentales:

• El conjunto muelle-amortiguador.
• El neumático, donde la goma hace de amortiguador gracias al fenómeno de la histéresis y el aire en el interior hace de muelle.
• Elementos de goma interpuestos entre estos dos elementos y la carrocería (silentbocks, juntas, aislantes…).

Al reducir perfil endurecemos los flancos del neumático con lo que endurecemos la suspensión en general y perdemos confort de marcha. Además, un perfil más bajo es más crítico con los baches, perdiendo capacidad para absorberlos y donde, además, podemos hasta doblar o partir una llanta ya que apenas amortiguan el impacto.

Uno se pregunta entonces por qué hay tantos SUV, vehículos teóricamente mixtos para asfalto y tierra que llevan ruedas con perfiles ridículos.

Prestaciones: aceleración

Aquí la respuesta es muy sencilla: en el conjunto llanta-neumático la parte más pesada es la llanta, por tanto si aumentamos llanta y reducimos perfil del neumático aumentamos el peso total, por tanto a la hora de acelerar seremos más lentos.

Comportamiento

Más masa no suspendida en un coche influye de manera muy negativa en el comportamiento del mismo. A muy “grosso modo”, la influencia de la masa de un cuerpo en rotación es 4 veces mayor que la de su propio peso. Es decir, el aumento de 1 kg en una llanta, una vez en movimiento, “se nota“ como si fueran 4 kg. Esto repercute en la capacidad de amortiguación sobre los baches. Al ser la inercia del conjunto rueda-freno-buje mucho mayor, el amortiguador y el muelle no son capaces de llevar la rueda a su sitio a la misma velocidad que con un conjunto más ligero. Como consecuencia, en una carretera de baches, el neumático pasa mucho menos tiempo en contacto con el suelo. La única forma de “camuflar” este incremento de peso que supone una llanta mayor es poniendo a punto la suspensión para esa nueva llanta (tarados más enérgicos). Por tanto, si elegimos como opción una llanta mayor en el concesionario lo ideal es que incluya también una suspensión con diferentes tarados, más deportivos. Cuando un fabricante desarrolla un vehículo pone especial cuidado en el puesta apunto de la suspensión usando la llanta estándar como referencia, dejando las opciones como una alternativa que, sin estar perfectamente calibrado cumple holgadamente. Esto explicaría, por ejemplo, por qué toda la prensa del motor coincidía en que el primer Mini Cooper S (2001-2006) era mucho mejor coche con la llanta 16” que con la opcional de 17”.

Tracción y frenado

Nos vamos acercando a puntos más interesantes para los fans de las ruedas de perfil bajo, sin embargo, desgraciadamete para ellos, en esta ocasión vuelve a ganar el perfil alto. Para muestra un botón:

Lo que se ve en la foto superior es un Top Fuel acelerando. En la imagen se puede ver la distorsión del neumático producido por el agarre. La razón de que, a igualdad de condiciones, un neumático de mayor perfil sea capaz de generar más agarre que otro de menor perfil es que debido a la histéresis y a la capacidad de deformación del neumático (consecuencia de una carcasa de menor rigidez) el área de contacto con el suelo aumenta, con lo que existe más fricción y agarre mecánico.

Hasta aquí todo son ventajas para los neumáticos con mayor perfil, entoces ¿por qué se usan neumáticos de perfil bajo? Existen varias razones:

Por un lado, para un mismo diámetro, una rueda de perfil bajo deja más espacio para poner unos frenos de mayores dimensiones, que como ya comentamos en nuestra serie de artículos sobre los frenos (parte 1, parte 2 y parte 3), no hacen que frenemos en menos metros, pero sí que sean más resistentes al fadding y a las altas temperaturas.

Por otro lado, ante los esfuerzos laterales, un neumático de perfil bajo genera más agarre. Esto es debido a que una carcasa blanda (típica de ruedas con mucho perfil) se deforma más.

En estático y con carga vertical, la forma en la que un neumático de perfil alto reparte el peso es similar a la de una rueda ligeramente deshinchada, es decir, en los hombros. Este reparto no uniforme de la presión sobre la huella de contacto reduce el agarre ligeramente ya que el neumático es muy sensible a la carga. Un neumático con los flancos más duros reparte el peso de forma más uniforme. A su vez, en pleno esfuerzo, un neumático de carcasa blanda tiende a flexar más, en ocasiones hasta tal límite que el neumático se deforma de tal manera que apoya sobre los flancos por un lado y “levanta” la banda de rodadura por el otro, con lo que reducimos el área de contacto, lo que también reduce el agarre.

Por último, pero no menos importante, un neumático de menor perfil, es muchísimo más directo a la hora de obedecer las órdenes que el conductor da a través del volante, esto se debe a la rigidez de la carcasa, que no amortigua ni suaviza nuestras órdenes si no que las comunica con la misma rápidez con la que las ejecutamos. Como contrapartida, esta instantaniedad se da en los dos sentidos, desde el volante hacia las ruedas, pero también desde las ruedas al volante, por ello son mucho más apreciables en el volante las irregularidades de las carreteras como baches o roderas que en ocasiones pueden dar la sensación de una dirección nerviosa.

 

En esta misma línea de trabajo, el neumático de perfil bajo genera más agarre, pero la transición entre agarre y deslizamiento es mucho más abrupta, tanto más cuanto menos perfil y más rígida sea la carcasa. Un neumático de perfil alto es más predecible y, aunque la sensación conduciendo al límite es de mayor flotabilidad y mayor aislamiento con la carretera, nos avisa cuando estamos cerca del límite de adherencia, lo que en ciertas circunstancias y/o conductores puede marcar una diferencia vital.

En resumidas cuentas: el perfil alto es más benevolo con el conductor, contribuye a un mayor confort de marcha y seguridad además de ser más barato. El perfil bajo es más deportivo, transmite mejores sensaciones, permite frenos más grandes y genera más agarre lateral pero es más crítico al límite de adherencia. Con estas conclusiones, cada uno que opte por lo que mejor le convenga.

Extra Lap

¿Por qué un 991 GT3 RS viene de origen con llanta de 21” mientras que un 991 GT3 Cup viene con llanta 18”, marketing o justificación técnica? Debatan señores.