Ciencias tcnicas y aplicadas

Artculo de investigacin

 

Incidencia del aire y del nitrgeno en el desgaste de neumticos en vehculos sedan

 

Impact of air and nitrogen on tire wear in sedan vehicles

 

Wilmer A. Lemache-Caiza I
wilmeraldair@hotmail.com
https://orcid.org/0000-0001-6429-1263
Impacto do ar e do nitrognio no desgaste dos pneus em veculos sedan

 

 

 

Estalin B. Sangoquiza-Guachi II
bayardo20_@hotmail.com
https://orcid.org/0000-0003-0735-0284
,Daniela C. Vsconez-Nez IV    
daniela.vasconez@espoch.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-1898-9529
Eder L. Cruz-Sigenza III    
eder.cruz@espoch.edu.ec 
https://orcid.org/0000-0002-9273-4188
,Fernando M. Tello-Oquendo V
fernando.tello@espoch.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-2551-9648
 

 

 

 

 

 

 


Correspondencia: [email protected]

 

*Recibido: 22 de mayo del 2021 *Aceptado: 20 de junio del 2021 * Publicado: 05 de julio del 2021

       I.            Itronicars S.A.S., Departamento de Mantenimiento Automotriz, Riobamba, Ecuador.

    II.            China Railway 19 Bureau Group Corporation, Departamento de Mecnica de Maquinaria Pesada, Tundayme-Zamora Chinchipe, Ecuador.

III.            Grupo de Investigacin en Seguridad, Ambiente e Ingeniera (GISAI), Facultad de Mecnica, Escuela Superior Politcnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

IV.            Doctora Dentro del Programa de Doctorado en Ingeniera y Produccin Industrial, Master Universitario en Tecnologas, Energtica para el Desarrollo Sostenible en la Especialidad Eficiencia Energtica, Ingeniera Mecnica, Grupo de Investigacin y Desarrollo en Nanotecnologa, Materiales y Manufactura (GIDENM), Facultad de Mecnica, Escuela Superior Politcnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

    V.            Doctor Dentro del Programa de Doctorado en Ingeniera y Produccin Industrial, Master Universitario en Tecnologa Energtica para el Desarrollo Sostenible Especialidad: Eficiencia Energtica, Ingeniero Mecnico, Grupo de Investigacin y Desarrollo en Nanotecnologa, Materiales y Manufactura (GIDENM), Facultad de Mecnica, Escuela Superior Politcnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

 

Resumen

En presente trabajo se analiza la incidencia del aire y del nitrgeno en el desgaste de los neumticos en vehculos sedan y en la variacin de la temperatura y presin en varios recorridos. Para ello, se utiliz un sistema TPMS instalado en la vlvula de los neumticos en un vehculo Kia rio modelo 2018. Dos de los neumticos se inflaron con aire y los otros dos con nitrgeno; adems, se utiliz un pie de rey para medir el desgaste de la banda de rodadura. El sistema TPMS arroj datos de temperatura y presin, determinando que los neumticos inflados con nitrgeno alcanzaron una temperatura menor que los neumticos que fueron inflados con aire. Las pruebas se realizaron en diferentes condiciones climticas, encontrando que la temperatura de la calzada influye directamente sobre la temperatura de los neumticos, en consecuencia, los neumticos inflados con nitrgeno mantienen la presin de inflado por ms tiempo que los neumticos inflados con aire. El desgaste de los neumticos inflados con aire fue en promedio de 1,31 mm por cada 12127 km recorridos, en cambio los neumticos inflados con nitrgeno presentaron un desgaste promedio de 0,98 mm. Despus de los anlisis de temperatura, presin y desgaste, se verific que el nitrgeno otorga mayores prestaciones que el aire para el inflado de los neumticos, alargando su vida til.

Palabras clave: Aire; nitrgeno; desgaste; neumticos; sistema TPMS.

Abstract

In this paper, the impact of air and nitrogen in the wear of tires in sedan vehicles and in the variation of temperature and pressure in various routes is analyzed. To do this, a TPMS system installed on the tire valve was used on a 2018 Kia rio vehicle. Two of the tires were inflated with air and the other two with nitrogen; In addition, a caliper was used to measure tread wear. The TPMS system returned temperature and pressure data, determining that tires inflated with nitrogen reached a lower temperature than tires that were inflated with air. The tests were carried out in different climatic conditions, finding that the temperature of the road directly influences the temperature of the tires, consequently, the tires inflated with nitrogen maintain the inflation pressure for longer than the tires inflated with air. The wear of the tires inflated with air averaged 1.31 mm for every 12,127 km traveled, whereas the tires inflated with nitrogen showed an average wear of 0.98 mm. After the analysis of temperature, pressure, and wear, it was verified that nitrogen provides greater benefits than air for inflating tires, extending their useful life.

Keywords: Air; nitrogen; wear; tires; analysis; TPMS system.

 

Resumo

Neste trabalho, analisado o impacto do ar e do nitrognio no desgaste dos pneus dos veculos sed e na variao da temperatura e presso em diversos percursos. Para isso, foi utilizado um sistema TPMS instalado na vlvula do pneu em um veculo Kia rio 2018. Dois pneus foram insuflados com ar e os outros dois com nitrognio; Alm disso, um paqumetro foi usado para medir o desgaste do piso. O sistema TPMS retornou dados de temperatura e presso, determinando que os pneus inflados com nitrognio atingiram uma temperatura mais baixa do que os pneus inflados com ar. Os testes foram realizados em diferentes condies climticas, constatando que a temperatura da estrada influencia diretamente na temperatura dos pneus, conseqentemente, os pneus insuflados com nitrognio mantm a presso por mais tempo do que os pneus insuflados com ar. O desgaste dos pneus inflados com ar foi em mdia de 1,31 mm para cada 12.127 km percorridos, enquanto os pneus inflados com nitrognio apresentaram um desgaste mdio de 0,98 mm. Aps as anlises de temperatura, presso e desgaste, verificou-se que o nitrognio proporciona maior desempenho do que o ar para o enchimento dos pneus, prolongando sua vida til.

Palavras-chave: Air; azoto; vestem; pneus; Sistema TPMS.

 

Introduccin

Los neumticos son considerados como uno de los componentes ms importantes que influyen principalmente en el rendimiento y comportamiento de los vehculos, puesto que se encuentran en contacto directo con el suelo (Paucar, y otros, 2015). Las propiedades fundamentales de los neumticos son:

              Capacidad de absorber vibraciones

              Gran capacidad de drenaje

              Peso reducido

              Elevada resistencia al corte

              Alta resistencia a agentes climatolgicos

              Flexibilidad

              Alto poder calorfico

Los neumticos pueden ser inflados con aire o con nitrgeno. El aire es un gas que constituye la atmsfera terrestre, formado principalmente de oxgeno y nitrgeno, y con otros componentes como el dixido de carbono y el vapor de agua (RAE, 2019).

El aire se rige por algunas leyes fsicas donde una de ellas establece que, si un gas es sometido a una temperatura baja, la presin disminuye debido a que el gas se contrae. Cuando baja la temperatura ambiente afecta directamente a la temperatura del neumtico, consecuentemente, su presin disminuye (Velasquez, 2018).

El nitrgeno es un elemento qumico gaseoso, de nmero atmico 7, inerte, incoloro, inodoro e inspido, abundante en la corteza terrestre, presente en todos los seres vivos, que constituye las cuatro quintas partes del aire (RAE, 2019). El uso de nitrgeno puro para inflar los neumticos permite obtener estabilidad durante los cambios de temperatura, por ende, la presin se mantiene lo ms constante posible, ya sea que los neumticos se encuentren fros o calientes. El nitrgeno no se escapa por las paredes del neumtico como lo hace el aire (Asturias, 2019).

La composicin del aire es de 78% de nitrgeno, por lo que no existe mucha diferencia entre el uso del aire o nitrgeno. Sin embargo, existen algunas ventajas si se inflan los neumticos con nitrgeno puro. El nitrgeno tiene molculas ms grandes que el oxgeno, por lo tanto, tiene mayor dificultad al momento de escaparse de la goma del neumtico, por lo que la presin en los neumticos se mantendr por mucho tiempo. El nitrgeno tiene menos sensibilidad a los cambios de temperatura y, al ser un gas seco, no produce vapor de agua y limita la corrosin de los elementos metlicos de los neumticos (Lizeo, 2017).

Por otro lado, el desgaste de los neumticos se ve influenciado por la presin inadecuada de aire y nitrgeno, y a su vez a la temperatura a los que estn expuestos. Adems, los esfuerzos de traccin y frenado en los neumticos tambin contribuyen al desgaste de estos.

En la actualidad, dentro del parque automotor de la ciudad de Riobamba, en algunos automviles se est utilizando nitrgeno como un elemento alternativo para el inflado de los neumticos, pero se desconocen los efectos de dicho gas ante las diferentes condiciones de servicio de los neumticos. Este desconocimiento se debe a que no se ha realizado un anlisis comparativo del comportamiento que presentan los neumticos que utilizan aire con respecto a los que utilizan nitrgeno. Consecuentemente, los usuarios, fabricantes, rencauchadoras o vulcanizadoras de la ciudad no cuentan con la informacin necesaria que les permita argumentar sobre el tipo de gas a utilizar en el inflado de los neumticos. En este contexto, el presente trabajo busca analizar el comportamiento del aire y del nitrgeno en los neumticos, as como su incidencia en el desgaste debido al cambio trmico al que estn expuestos durante el recorrido del automvil. De esta manera, se puede incrementar su rendimiento y, por consiguiente, alargar su vida til. Como consecuencia indirecta de estas mejoras se disminuir la contaminacin que se produce por el desecho de los neumticos.

 

Metodologa

Para esta investigacin, la poblacin de estudio est compuesta por los vehculos de la cooperativa de taxis Wilson Morocho de la ciudad de Riobamba, que cuenta con 59 unidades de trasporte, donde varias de ellas utilizan aire o nitrgeno para el inflado de sus neumticos. Para llevar a cabo el estudio, la muestra considerada fue un vehculo Kia Rio 2018 perteneciente a la cooperativa, donde dos de sus neumticos se inflaron con aire y los otros dos con nitrgeno.

Para el presente caso de estudio se define las siguientes variables dependientes.

                El desgaste fsico que tiene un neumtico inflado con aire

                El desgaste fsico que tiene un neumtico inflado con nitrgeno

                Temperatura

                Presin

Adems, se determinaron las siguientes variables independientes:

                Velocidad del vehculo

                Distancia recorrida por el vehculo

                Situacin climtica en el que circula en vehculo

La tabla 1 muestra las especificaciones tcnicas de los instrumentos y equipamiento utilizado en el estudio. Se realiz una tcnica de recoleccin de datos mediante investigacin basada en la observacin indirecta, es decir, se utilizaron sensores de medicin TPMS o sistema de monitoreo de presin y temperatura en los neumticos. Para adquirir los datos se incorporaron los sensores en cada uno de los neumticos, los mismos que tiene como finalidad medir la presin de inflado y la temperatura en tiempo real, adems realizar un monitoreo constante de estas variables.

Para la recoleccin de los datos del desgaste se utiliz un calibrador pie de rey, para medir la profundidad de los surcos de la banda de rodadura y de esta manera observa el desgaste que se va generando de acuerdo con el kilometraje que recorre el vehculo.

 

Tabla 1: Especificaciones de los instrumentos y equipamientos utilizados

Materiales / Equipos

Figura

Sensor de presin neumtica TPMS

Permite realizar un monitoreo constante de las condiciones de temperatura y presin en el interior del neumtico, las unidades de medida de temperatura y presin con las que trabaja son:

C y F; Psi, kPa y Bar

Sistema de actualizacin TPMS de doble potencia BP45

Tensin de funcionamiento 12 VCC/4,5 VCC (batera AAA * 3)

Corriente de funcionamiento 40 mA

Temperatura de funcionamiento -20 C 70 C

Temperatura de almacenamiento -30 C 80 C

Rango de monitoreo de la presin neumtica 0 115 1,5 psi (0 800 10 kPa)

Temperatura de monitoreo -40 C 125 C

Tamao 84x60x29 mm

Peso 75 g

Calibrador pie de rey

Permite medir la profundidad de los surcos de la banda de rodadura de los neumticos, su unidad de medida es en mm con una precisin de 1/10 mm.

Neumticos de vehculo liviano

Caractersticas:

3 surcos para evacuacin de agua

Desarrollo de la banda de rodamiento

Amplia rea de contacto y adherencia con el suelo

Mejor maniobrabilidad

Medidas: 195/60R15

ndice de velocidad: H (210 km/h)

ndice de carga: 88 (560 kg)

 

Instalacin del sistema TPMS en el vehculo

La instalacin del sistema TPMS en el vehculo consta de dos partes. La primera es la instalacin del sensor en las vlvulas de las 4 llantas y la segunda parte es la instalacin de la pantalla de visualizacin dentro vehculo, donde se muestran los datos censados de presin y temperatura. Las Figuras 1a y 1b muestran la instalacin de los sensores TPMS. La Figura 1c muestra la denominacin de cada uno de los sensores en las ruedas.

a)

b)

c)

Figura 1: a) Instalacin de los sensores en el aro del neumtico. b) Instalacin de la pantalla en el habitculo del vehculo. c) Denominacin de sensores TPMS (Cubaautoparts, 2016).

Instalacin de los neumticos en el vehculo

El vehculo utilizado para la realizacin de las pruebas es un taxi de la compaa de taxis Wilson Morocho de la ciudad de Riobamba, de marca KIA Rio del ao 2018, donde dos de los neumticos se inflaron con aire y dos con nitrgeno, para el inflado de los neumticos se tomaron en cuenta las especificaciones del fabricante del vehculo. La Figura 2 muestra el vehculo de prueba. Las Figuras 2b y 2c muestran la forma en que fueron ubicados los neumticos en el vehculo y la respectiva presin especificada por el fabricante.

Figura 2: a) Vehculo de prueba. b) Posicin de los neumticos. c) Informacin del fabricante sobre presiones en los neumticos.

a)

b)

c)

 

Alineacin y balanceo del vehculo

Una vez instalados los neumticos en el vehculo se realiz la alineacin y balanceo, para evitar un desgaste desigual de los neumticos. Las Figuras 3a y 3b muestran el proceso de balanceo de los neumticos. Las Figuras 3c y 3d muestran el procedimiento de la alineacin del vehculo.

 

a)

b)

c)

d)

 

 

Figura 3: a) Balanceo de los neumticos. b) Indicadores de correccin. c) Alineacin de los neumticos. d) Valores de correccin.

 

Adquisicin de datos de presin, temperatura y degaste

Para la recoleccin de los datos se realizaron 8 pruebas, en cada una se realiz una prueba de ruta de 10 km, donde se tomaban los valores de presin, temperatura por cada km recorrido.

Los datos, tanto de la presin como de temperatura, se tomaron de manera manual, es decir, que se tomaba fotografas a los datos que de visualizaba en la pantalla del sistema TPMS para luego ser tabulados. Las Figuras 4a y 4b muestran los datos de presin y temperatura observados en tiempo real y la tabla de registro de datos, respectivamente.

 

Figura 4: a) Datos de presin y temperatura de los neumticos. b) Hoja de registro de datos.

a)

b)

 

Para la adquisicin de los datos del desgaste de los neumticos, primero se establecieron 6 puntos de medicin y por medio de un calibrador pie de rey se procedi a medir la profundidad de los surcos de la banda de rodadura, para constatar el desgaste del neumtico ocasionado durante el kilometraje recorrido. La Figura 13 muestra los puntos de medicin. Las Figuras 14 y 15 muestra el procedimiento de medicin y los datos tabulados en las hojas de registro.

Figura 5: a) Puntos de medicin de desgaste de los neumticos. b) Medicin del desgaste del neumtico. c) Hoja de registro de datos.

a)

b)

c)

 

Resultados y discusin

Antes de realizar las pruebas correspondientes, primeramente, se establecieron datos iniciales para tomar como referencia de las variables de presin, temperatura y desgaste de los neumticos. Estos valores se registraron con el vehculo funcionando con los neumticos de prueba. Los datos iniciales se muestran en la Tabla 2.

 

Tabla 2: Datos iniciales de los neumticos

DATOS DE LOS NEUMTICOS

Fecha

12/6/2020

Neumtico 1

Neumtico 2

Neumtico 3

Neumtico 4

Tipo de gas

Aire

Nitrgeno

Nitrgeno

Aire

kilometraje inicial (km)

162774

162774

162774

162774

Medidas de la profundidad (mm)

surco 1

surco 2

surco 3

promedio

9

10

9

9,3

Presin inicial (psi)

29,1

28,7

31,1

28,3

Temperatura inicial (C)

30

28

26

31

 

Se realizaron en total ocho pruebas en diferentes condiciones climticas a una velocidad moderada de aproximadamente de 60 km/h y en distintos intervalos de kilometraje recorridos por el vehculo, donde en cada una se realiz una prueba de ruta de 10 km con el objetivo de registrar los datos de presin y temperatura por cada kilmetro recorrido. Un ejemplo del registro de los datos de cada recorrido se muestra en la Tabla 3.

 

Tabla 3: Datos de la temperatura y presin en los neumticos (Recorrido 1).

RECORRIDO N 1

Fecha

28/6/2020

Tipo de clima

Parcialmente soleado 18C

Gas utilizado

Aire

Nitrgeno

Nitrgeno

Aire

Kilometraje (km)

Neumtico 1

Neumtico 2

Neumtico 3

Neumtico 4

Presin (psi)

Temperatura (C)

Presin (psi)

Temperatura (C)

Presin (psi)

Temperatura (C)

Presin (psi)

Temperatura (C)

164233

27,1

17

26,7

17

29,5

16

26,3

18

164234

27,5

19

27,1

18

29,5

18

26,7

19

164235

27,5

22

27,1

20

29,9

20

27,5

22

164236

27,9

24

27,1

22

30,3

22

27,5

25

164237

27,9

26

27,5

23

30,3

23

27,5

26

164238

27,9

27

27,5

24

30,3

24

27,9

28

164239

28,3

28

27,5

25

30,3

25

27,9

29

164240

28,3

29

27,9

26

30,3

25

27,9

30

164241

28,3

29

27,9

26

30,3

25

27,9

30

164242

28,7

30

27,9

26

30,7

26

27,9

30

 

En la Tabla 4 se presentan los distintos intervalos de los kilometrajes de cada una de las pruebas realizadas. Adems, se muestran los datos de temperatura y presin mximos alcanzados en cada neumtico durante cada uno de los recorridos.

 

Tabla 4: Datos de la temperatura y presin mximos en los neumticos

Recorridos

Kilometraje inicial (km)

Kilometraje inicial del recorrido (km)

Kilmetros recorridos (km)

Datos de la presin y temperatura mximos

Neumtico 1

Neumtico 2

Presin (psi)

Temperatura (C)

Presin (psi)

Temperatura (C)

Recorrido 1

162774

164233

1459

28,7

30

27,9

26

Recorrido 2

164233

164944

711

28,7

32

27,9

29

Recorrido 3

164944

165826

882

28,7

34

27,9

30

Recorrido 4

165826

166620

794

29,9

31

29,1

24

Recorrido 5

166620

167878

1258

30,3

34

29,9

30

Recorrido 6

167878

169506

1628

29,5

34

29,5

29

Recorrido 7

169506

172401

2895

29,1

35

29,1

30

Recorrido 8

172401

174901

2500

28,3

31

27,9

25

Recorridos

Kilometraje inicial (km)

Kilometraje inicial del recorrido (km)

kilmetros recorridos (km)

Neumtico 3

Neumtico 4

Presin (psi)

Temperatura (C)

Presin (psi)

Temperatura (C)

Recorrido 1

162774

164233

1459

30,7

26

27,9

30

Recorrido 2

164233

164944

711

31,1

28

28,3

33

Recorrido 3

164944

165826

882

31,1

29

28,7

35

Recorrido 4

165826

166620

794

29,5

23

29,5

30

Recorrido 5

166620

167878

1258

30,3

29

30,3

36

Recorrido 6

167878

169506

1628

29,9

28

29,5

36

Recorrido 7

169506

172401

2895

29,5

29

29,1

37

Recorrido 8

172401

174901

2500

28,7

25

27,9

32

 

Para realizar el anlisis de la temperatura, se tomaron todos los datos registrados de temperatura tanto de los neumticos inflados con aire como los inflados con nitrgeno. Se calcul el promedio de la temperatura en cada recorrido. Estos valores se muestran en la Tabla 5.

 

Tabla 5: Promedio de los datos de temperatura

Relacin de la temperatura (C) en los neumticos

Recorrido #

Inflados con aire

Inflados con nitrgeno

Diferencia

1

25,40

22,55

2,85

2

26,80

23,85

2,95

3

30,65

25,90

4,75

4

27,35

21,50

5,85

5

28,40

25,35

3,05

6

28,25

24,15

4,10

7

28,79

28,72

0,07

8

27,92

27,15

0,77

 

Como resultado se determin que los neumticos inflados con aire tienden a incrementar su temperatura con mayor facilidad que los neumticos que se inflaron con nitrgeno; adems, se debe notar que la temperatura de la calzada afecta directamente sobre la temperatura de los neumticos provocando distintas variaciones de temperatura en cada uno de los recorridos. En la Figura 6 se presentan las variaciones de temperatura de cada uno de los recorridos.

 


Figura 6: Variacin de los datos de temperatura

 

Para el anlisis de la presin se consideraron los datos iniciales de temperatura y presin que se muestran en la Tabla 2. En cada recorrido se tomaron en cuenta los datos de presin cuando se alcanz la temperatura inicial, para luego observar la variacin de los datos de presin registrados en cada recorrido en comparacin con la presin inicial. En la Tabla 6 se muestran los datos de variacin de las presiones en los neumticos inflados con aire y con nitrgeno de los tres primeros recorridos.

 

 

 

 

 

 

Tabla 6: Variacin de las presiones en los tres primeros recorridos

Relacin de la presin en los neumticos

Neumtico

Temperatura inicial (C)

Presin inicial (psi)

Recorrido N 1

Recorrido N 2

Recorrido N 3

1459 kilmetros recorridos

711 kilmetros recorridos

882 kilmetros recorridos

Presin a dicha temperatura (psi)

Diferencia entre presiones

Presin a dicha temperatura (psi)

Diferencia entre presiones

Presin a dicha temperatura (psi)

Diferencia entre presiones

Neumtico1

30

29,1

28,7

0,4

28,7

0,4

28,3

0,8

Neumtico2

28

28,7

27,9

0,8

27,9

0,8

27,9

0,8

Neumtico3

26

31,1

30,7

0,4

31,1

0,0

30,3

0,8

Neumtico4

31

28,3

27,9

0,4

28,3

0,0

27,9

0,4

VARIACIN

Neumticos con aire

0,40

Neumticos con aire

0,20

Neumticos con aire

0,60

Neumticos con nitrgeno

0,60

Neumticos con nitrgeno

0,40

Neumticos con nitrgeno

0,80

 

En el recorrido N 4 se realiz una correccin de presiones de cada neumtico, para igualar todos los neumticos a una misma presin de inflado para poder observar su variacin. En la Tabla 7 se muestran los datos corregidos de presin y temperatura. En base a estos nuevos valores se realiz el anlisis de presin para los recorridos 4,5,6,7,8.

 

Tabla 7: Datos de la temperatura y presin iniciales corregidos

Fecha

19/7/2020

Neumtico 1

Neumtico 2

Neumtico 3

Neumtico 4

Tipo de gas

Aire

Nitrgeno

Nitrgeno

Aire

kilometraje inicial (km)

166620

166620

166620

166620

Presin inicial (psi)

29,9

29,1

29,5

29,5

Temperatura inicial (C)

31

24

23

30

 

El estudio se centr en el recorrido N 8, donde hasta este punto el vehculo recorri 8281 km, considerando desde el Recorrido N 4. En base a dicho valor en las ruedas se tiene una variacin de presin aceptable entre los neumticos inflados con aire y nitrgeno. En la Figura 7 se observa la variacin de presin de los neumticos inflados con aire y nitrgeno de cada recorrido. A partir del cuarto recorrido se determina que los neumticos inflados con aire pierden mayor presin que los neumticos inflados con nitrgeno.

 


Figura. 7: Variacin de los datos de presin

 

Para el anlisis de los datos de desgaste se empez a partir del tercer recorrido donde hasta este punto el vehculo alcanzo un kilometraje de 3052 km, cuyo valor permite apreciar el desgaste de los neumticos debido a que eran nuevos. El registro de los datos de desgaste, medidos en los puntos establecidos para cada neumtico durante cada recorrido, se muestran en la Tabla 8.

 

Tabla 8: Datos del desgaste de los neumticos (Recorrido 3).

RECORRIDO N 3

Fecha

12/7/2020

Kilometraje inicial (km)

162774

Kilometraje previo a la medicin (km)

165826

Kilometraje recorrido (km)

3052

Gas utilizado

Aire

Nitrgeno

Puntos de medicin

Neumtico 1

Neumtico 2

Surco 1 (mm)

Surco 2 (mm)

Surco 3 (mm) 

Surco 1 (mm)

Surco 2 (mm)

Surco 3 (mm) 

P1

0,3

1,2

0,5

0,4

1,5

0,6

P2

0,3

1,2

0,3

0,3

1,0

0,1

P3

0,3

1,3

0,3

0,3

1,1

0,2

P4

0,3

1,3

0,3

0,4

1,2

0,2

P5

0,4

1,3

0,3

0,4

1,0

0,1

Promedio (mm)

0,64

0,59

Gas utilizado

Nitrgeno

Aire

Puntos de medicin

Neumtico 3

Neumtico 4

Surco 1 (mm)

Surco 2 (mm)

Surco 3 (mm) 

Surco 1 (mm)

Surco 2 (mm)

Surco 3 (mm) 

P1

0,0

1,0

0,0

0,2

1,0

0,0

P2

0,1

1,0

0,2

0,0

1,0

0,1

P3

0,1

0,8

0,1

0,2

1,0

0,2

P4

0,0

0,5

0,0

0,2

1,0

0,2

P5

0,1

1,0

0,0

0,0

1,1

0,0

Promedio (mm)

0,33

0,41

 

Se realizaron seis pruebas en total, donde se calcul el promedio de desgaste en cada uno de los puntos de medicin tanto para los neumticos inflados con aire y nitrgeno en la Tabla 9 se muestran los datos clculos en cada uno de los recorridos.

 

Tabla 8: Promedio de desgaste en los puntos de medicin establecidos

 

Recorrido N 3

Recorrido N 4

Recorrido N 5

3052 kilmetros recorridos

794 kilmetros recorridos

1258 kilmetros recorridos

Gas

Aire

Nitrgeno

Aire

Nitrgeno

Aire

Nitrgeno

Puntos de medicin

Desgaste

Desgaste

Desgaste

Desgaste

Desgaste

Desgaste

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

P1

0,53

0,58

0,75

0,65

0,92

0,70

P2

0,48

0,45

0,58

0,48

0,90

0,68

P3

0,55

0,43

0,62

0,50

0,75

0,55

P4

0,55

0,38

0,68

0,68

0,82

0,55

P5

0,52

0,43

0,70

0,50

0,88

0,67

PROMEDIO (mm)

0,53

0,46

0,67

0,56

0,85

0,63

 

Recorrido N 6

Recorrido N 7

Recorrido N 8

1628 kilmetros recorridos

2895 kilmetros recorridos

2500 kilmetros recorridos

Gas

Aire

Nitrgeno

Aire

Nitrgeno

Aire

Nitrgeno

Puntos de medicin

Desgaste

Desgaste

Desgaste

Desgaste

Desgaste

Desgaste

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

P1

0,93

0,77

1,13

0,88

1,33

1,02

P2

0,92

0,72

1,12

0,90

1,32

1,00

P3

0,83

0,65

0,98

0,82

1,25

0,90

P4

0,82

0,72

1,00

0,95

1,32

0,97

P5

1,07

0,68

1,12

0,88

1,32

1,00

PROMEDIO (mm)

0,91

0,71

1,07

0,89

1,31

0,98

 

A partir de los datos calculados se realiz un promedio general para los neumticos inflados con aire y nitrgeno, enfocndose en el Recorrido N 8, donde el vehculo recorri 12127 km, determinando que los neumticos inflados con aire llegaron a tener un degaste promedio de 1,31 mm y los neumticos inflados con nitrgeno tuvieron un desgaste promedio de 0,98 mm. En cada prueba se pudo apreciar que los neumticos inflados con aire tienden a tener mayor desgaste que los neumticos inflados con nitrgeno, como se observa en la Figura 8.


Figura. 8: Promedio de desgaste en cada recorrido

 

Conclusiones

A partir de los resultados obtenidos, se pueden extraer las siguientes conclusiones: 1) Los neumticos inflados con aire tienden a perder la presin interna y aumentar la temperatura con mayor facilidad que los neumticos inflados con nitrgeno, ya que estos mantienen los niveles de presin interna ptimos y la temperatura por mayor tiempo, aumentando as la vida til de los neumticos. 2) El desgaste de los neumticos es directamente proporcional al kilometraje, es decir, a mayor nmero de kilmetros recorridos, mayor es el desgaste de la banda de rodadura. 3) El desgaste de los neumticos inflados con aire tiene un promedio aproximado de 1,31 mm por cada 12127 km recorridos, en cambio los neumticos inflados con nitrgeno tienen un promedio aproximado de 0,98 mm por el mismo nmero de kilmetros. 4) De acuerdo con los anlisis de presin, temperatura y degaste de los neumticos que fueron inflados con aire y nitrgeno, se concluye que el gas ms eficiente para el inflado de los neumticos es el nitrgeno ya que otorga mayores prestaciones que el aire en los parmetros analizados.

 

Referencias

1.          Asturias. 2019. Ventajas de inflar los neumticos con nitrgeno. [En lnea] 2019. [Citado el: 19 de Noviembre de 2020.] http://teleneumaticosasturias.com/ventajas-inflado-neumaticos-nitrogeno/.

2.          AutoAvance. 2015. Sistema TPMS: Mucho ms que un simple Sensor de Neumtico. [En lnea] 2015. [Citado el: 11 de Octubre de 2020.] https://www.autoavance.co/blog-tecnico-automotriz/182-sistema-tpms-mucho-mas-que-un-simple-sensor-de-neumatico/.

3.          Cubaautoparts. 2016. User Manual BP45(VS-63W019). User Manual BP45(VS-63W019). [En lnea] 20 de Mayo de 2016. [Citado el: 10 de Agosto de 2020.] www.cubaautoparts.com.

4.          Lizeo. 2017. Rezueteo. INFLADO DE NEUMTICOS CON NITRGENO O CON AIRE QU ES MEJOR? [En lnea] 2017. [Citado el: 11 de Octubre de 2020.] https://neumaticos.rezulteo.es/guias/mantenimiento/inflado-presion-neumaticos/inflado-nitrogeno-neumaticos-aire-que-es-mejor.

5.          MeteoBlue. 2017. Temperatura del aire. [En lnea] 2017. [Citado el: 17 de Noviembre de 2020.] https://content.meteoblue.com/es/meteoscool/el-tiempo/temperatura.

6.          Paucar, Byron y Tacuri, Lauro. 2015. Estudio de las condiciones que generan un desgaste anormal de los neumticos radiales para vehiculos pesados que impiden su reutilizacin como base para reencauche. [En lnea] 2015. [Citado el: 2020 de Octubre de 4.] https://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/7975/1/UPS-CT004843.pdf.

7.          RAE. 2019. Real Academia dela Lengua Espaola. Aire. [En lnea] 2019. [Citado el: 11 de Octubre de 2020.] https://dle.rae.es/aire.

8.          Velasquez, Juan. 2018. VARIACIN DE LA PRESIN : ALTITUD Y TEMPERATURA. [En lnea] 2018. [Citado el: 17 de Noviembre de 2020.] https://www.neumaticoslider.es/consejos-neumaticos/presion-del-neumatico-en-altitud#:~:text=Una%20de%20estas%20leyes%20establece,La%20presi%C3%B3n%20del%20neum%C3%A1tico%20disminuye.

 

2020 por los autores. Este artculo es de acceso abierto y distribuido segn los trminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribucin-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0) (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/).

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