Manual de equipos operativos y herramientas de intervención Vehículos de Bomberos PDF

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Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. CEIS Guadalajara PARTE 2 Colaborador: Antonio Abujeta de la Fuente Manual de equipos operativos y VEHÍCULOS DE herramientas de BOMBEROS intervención Coordinadores de la colección Agustín de la Herrán Souto José Carlos Martínez Collado Alejandro Cabrera Ayllón Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Edición r0 2015.10.05 Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las Tratamiento posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia pedagógico, diseño y [email protected] igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las www.ceisguadalajara.es producción imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. Mecánica 7 CAPÍTULO Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás.  Manual de equipos operativos y herramientas de intervención 1. Principios básicos El ciclo teórico de funcionamiento de un motor de cuatro tiem- pos y cuatro cilindros está compuesto por estas cuatro fases. 1.1. Motores de combustión Se denomina motor a aquella máquina que transforma cual- quier tipo de energía en energía mecánica. En automoción esta transformación produce el movimiento. Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. Imagen 48. Ciclo de trabajo de un motor de gasolina Primer tiempo. Admisión: en el tiempo de admisión la válvula de admisión está abierta. El pistón inicia su mo- vimiento en el PMS y desciende al PMI, momento en el que la válvula de admisión se cierra. Los gases que provienen del conducto de admisión entran en el interior del cilindro gracias a la succión creada por el pistón, lo que iguala la presión interior a la presión atmosférica. Imagen 47. Motor de combustión Tras recorrer el pistón una carrera el cigüeñal ha girado Existen multitud de tipos de motores. Los que más se em- media vuelta. plean en automoción son los motores térmicos de combus- Segundo tiempo. Compresión: en el tiempo de compre- tión interna, que son aquellos que transforman en su interior sión la válvula de admisión y la válvula de escape per- la energía química de un carburante en energía mecánica manecen cerradas. El pistón inicia su movimiento en el Los motores térmicos se dividen en: PMI y asciende al PMS, lo que comprime la mezcla sin Motores de explosión, que emplean como carburante la perder calor. Los gases quedan comprimidos en la cá- gasolina. Existen dos tipos: mara de compresión. El pistón ha recorrido una carrera y el cigüeñal ha girado media vuelta. Alternativos (de dos tiempos o de cuatro tiempos). El rendimiento del motor es directamente proporcional a Motor rotativo Wankel. la relación de compresión (Rc), la relación entre el volu- Motores de combustión (diesel), que emplean como car- men del cilindro y el de la cámara de combustión. burante el gasoil. Tercer tiempo. Explosión: en el tiempo de explosión las dos válvulas están cerradas y la mezcla comprimida está 1.2. Motores de explosión en la cámara de compresión. Mientras el pistón perma- 1.2.1. Motores alternativos nece en el PMS salta la chispa en la bujía que inflama la mezcla y produce un aumento de presión y temperatura. a) Motor de cuatro tiempos Los gases comprimidos tienden a escapar por el camino más débil, desplazando el pistón una carrera en un mo- Entendemos por tiempo el desplazamiento que efectúa el pis- vimiento descendente del PMS al PMI. El cigüeñal gira tón entre el punto muerto superior (PMS) y el punto muerto otra media vuelta. inferior (PMI), o viceversa. El punto muerto es el extremo de la carrera de un pistón. Al tiempo de explosión se le denomina también tiempo motor, porque es el único tiempo que produce trabajo. Un motor de explosión de cuatro tiempos es aquel que reali- za cuatro carreras para transformar la energía química acu- Cuarto tiempo. Escape: en este tiempo se abre la válvu- mulada en la gasolina en energía mecánica o trabajo. En un la de escape mientras el pistón se encuentra en el PMI. motor de cuatro tiempos el encendido se produce mediante Al ascender al PMS el pistón desaloja los gases residua- una chispa, que provoca la inflamación de la mezcla y el des- les, producto de la explosión, que se encontraban en el plazamiento del pistón en cuatro tiempos. interior del cilindro a través de la válvula de escape. El cigüeñal gira otra media vuelta. Un ciclo es el conjunto de estos cuatro tiempos o fases, que se denominan: En resumen, el ciclo teórico de un motor de explosión de cua- tro tiempos consiste en la transformación de la energía quí- Admisión mica del combustible en energía mecánica o de trabajo que Compresión se realiza durante los cuatro tiempos del ciclo: dos vueltas del Explosión cigüeñal y cuatro carreras del pistón. Escape 320 Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados.  Parte 2. Vehículos de bomberos Mecánica b) Motor de dos tiempos La primera carrera finaliza cuando el pistón llega al PMS y el ci- güeñal ha dado media vuelta (180º). Las fases realizadas son: Los motores de dos tiempos realizan un ciclo teórico comple- to (admisión, compresión, explosión y escape) en solo dos Barrido de gases residuales carreras de pistón y una vuelta de cigüeñal. A diferencia de Admisión de la mezcla en el interior del cárter los motores de cuatro tiempos, que giran según el orden del Compresión de la mezcla en el cilindro árbol de levas, los motores de dos tiempos son reversibles: Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. giran tanto a izquierdas como a derechas. II. Segunda Carrera Habitualmente estos motores no disponen de válvulas. El ci- lindro tiene tres conductos o lumbreras: Instantes antes de que el pistón alcance el PMS salta la chis- pa en la bujía, y la inflamación de la mezcla termina cuando el Lumbrera de escape pistón alcanza el PMS. El pistón inicia entonces el descenso Lumbrera de carga hacia el PMI, cubre la lumbrera de admisión y comprime la Lumbrera de admisión mezcla pre-comprimida alojada en el cárter, al decrecer el La lumbrera de escape y la lumbrera de carga se localizan, volumen con el descenso del pistón. enfrentadas, cerca del PMI. Durante el movimiento del pistón Después se descubre la lumbrera de escape y los gases entre el PMS y el PMI estas lumbreras son descubiertas y quemados, todavía en expansión, salen del cilindro. A con- cubiertas por dicho pistón. La lumbrera de escape está colo- tinuación se descubre la lumbrera de carga y la mezcla pre- cada en una posición más elevada que la lumbrera de carga, comprimida en el cárter penetra en el cilindro hasta que lo por lo que el pistón descubrirá primero la lumbrera de escape. llena por completo. La lumbrera de admisión está situada por debajo del PMI. Cuando el pistón alcanza el PMI termina la segunda carrera, Esta lumbrera también es cubierta y descubierta por el pistón, durante la cual el cigüeñal ha dado media vuelta (180º). Así pero por su situación nunca queda por encima de la cabeza termina un ciclo de trabajo completo. Las fases realizadas en del pistón. esta segunda carrera son: Explosión y expansión de los gases Pre-compresión de la mezcla en el cárter Escape Llenado o carga del cilindro. 1.2.2. Motor rotativo Wankel El motor Wankel es un motor de combustión interna de cuatro tiempos. El pistón o rotor (de forma triangular) proporciona un movimiento rotatorio y es impulsado por la combustión que tiene lugar en sus tres cámaras dispuestas radialmente. La admisión de combustible y el escape de gases es controlado por el propio giro del motor, sin necesidad de distribución. El rotor, de forma triangular, gira sobre una leva excéntrica Imagen 49. Ciclo del motor de dos tiempos que transforma el movimiento rotatorio en movimiento alter- nativo lineal y sus tres vértices mantienen un contacto perma- I. Primera Carrera nente con la superficie interna de la camisa. Por cada vuelta sólo es necesario que el rotor gire una tercera parte o, dicho En la primera carrera el pistón asciende del PMI al PMS. Me- de otro modo, cuando el motor alcanza un régimen de 3000 diante la acción de barrido los gases frescos que entran a rpm, el motor gira a sólo 1000 rpm. través de la lumbrera de carga expulsan los gases residuales por la lumbrera de escape. El ascenso del pistón provoca el En cada una de las tres cámaras se desarrolla un ciclo de cierre de la lumbrera de carga y, acto seguido, el cierre de la cuatro tiempos en una vuelta de rotor (3 ciclos por revolu- de escape. En ese momento comienza la compresión de la ción). El motor rotativo da tres vueltas para completar un ciclo mezcla en el interior del cilindro. en cada una de las tres cámaras. Tras el cierre de la lumbrera de carga y la lumbrera de escape El funcionamiento de este motor se completa en cuatro fases: se descubre por debajo del pistón la lumbrera de admisión. Fase 1 Admisión: el motor admite la mezcla de aire En su carrera el pistón realiza por debajo de él una succión + combustible cuando uno de los vértices del rotor que hace que la mezcla penetre en el interior del cárter. descubre la lumbrera de admisión y otro de los vér- En el cárter, de pequeñas dimensiones, se admite la mez- tices cierra la lumbrera cuando la admisión se ha cla (aire, gasolina y aceite) y se realiza su pre-compresión. completado. Se utiliza el sistema de lubricación por mezcla, que consis- Fase 2 Compresión: la mezcla ya dentro de la cá- te en mezclar con la gasolina una cierta cantidad de aceite. mara reduce su volumen y los gases se compri- El sistema de refrigeración es generalmente por aire: se men. La chispa que se produce entre las bujías rodea el cilindro y la cámara de combustión con una serie inicia la combustión. de aletas. Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. 321  Manual de equipos operativos y herramientas de intervención Fase 3 Explosión: la combustión provoca un au- mento de presión que impulsa el rotor, momento en el cual se expanden los gases y uno de sus vértices abre la lumbrera de escape. Fase 4 Escape: en este momento, los gases que- mados son expulsados a gran velocidad. Esto hace que disminuya el volumen de la cámara hasta que Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. otro de los vértices del rotor rebasa la lumbrera de escape. Imagen 51. Ciclo de funcionamiento motor diesel Admisión El pistón desciende del PMS al PMI La válvula de admisión se abre en el PMS El cilindro se llena de aire En el PMI se cierra la válvula de admisión El cigüeñal ha dado media vuelta (180º) El pistón ha realizado una carrera Compresión El pistón asciende hacia el PMS Las dos válvulas (admisión y escape) permanecen cerradas Aumenta la presión de temperatura (600ºC) y el carburante se autoinflama El tiempo termina cuando el pistón alcanza el PMS El cigüeñal ha dado media vuelta (180º) El pistón ha realizado una carrera Explosión Imagen 50. Diagrama de funcionamiento del motor Wankel Se inyecta el carburante finamente pulverizado mientras el pistón está en el PMS. El carburante, 1.3. Motores diesel al contacto con el aire caliente, arde espontánea- Los motores diesel, al igual que los motores de explosión, mente y se quema durante la inyección, por lo que son motores térmicos de combustión interna. Deben su nom- la combustión dura más que en un motor de explo- bre a su inventor, el alemán Rudolf Diesel. sión. Las dos válvulas permanecen cerradas El aire circula a través del filtro y llena los cilindros. A conti- La fuerza de expansión de los gases empuja el pis- nuación el aire en los cilindros se comprime hasta que alcan- tón con violencia hacia el PMI. El tiempo de expan- za temperaturas cercanas a los 600 ºC. Al final de la compre- sión también se denomina tiempo motor porque en sión se inyecta el carburante, que al entrar en contacto con él se realiza el trabajo el aire, que se encuentra a una temperatura superior al punto El cigüeñal ha dado media vuelta (180º) de inflamación de dicho carburante, se inflama. La combus- tión dura el tiempo que se tarde en inyectar el carburante. El pistón ha realizado una carrera Para que se pueda alcanzar la temperatura de combustión la Escape relación de compresión de estos motores es superior a la de los motores de explosión. Como sólo se comprime el aire no El pistón asciende desde el PMI al PMS existe riesgo de detonación. La válvula de escape se abre El pistón, en su recorrido ascendente, vacía el cilin- Estos motores no llevan ni carburador (sustituido por un sis- dro de gases quemados tema de inyección) ni sistema de encendido (el carburante Al llegar al PMS, la válvula de escape se cierra combustiona por autoinflamación). El cigüeñal ha dado media vuelta (180º) 1.3.1. Ciclo teórico de funcionamiento El pistón ha realizado una carrera El ciclo teórico de funcionamiento en un motor diesel de cua- 1.3.2. Ventajas e inconvenientes de los motores tro tiempos es similar al ciclo del motor de explosión. La ener- diesel frente a los de explosión gía térmica del carburante se transforma en energía mecáni- ca en cuatro tiempos. Los motores diesel ofrecen ciertas ventajas e inconvenientes respecto a los motores de explosión. 322 Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados.  Parte 2. Vehículos de bomberos Mecánica Tabla 23. Ventajas e inconvenientes de los motores diesel frente a los de explosión Ventajas Inconvenientes · Consume menos carburante y el precio del mismo es · Con la misma cilindrada ofrece menor potencia menor · Produce más ruido (especialmente en frio) y mayor número de vibracio- · La contaminación atmosférica es menor, ya que al in- nes yectarse la cantidad exacta de carburante no se produce · En el arranque del motor se requiere de calentadores en el colector de Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. CO. admisión · Ofrece un rendimiento térmico superior, ya que transfor- · Requiere mantenimiento con más frecuencia ma en trabajo mayor cantidad de calor · Son motores más voluminosos y pesados, lo que implica mayor rigidez · Sufre menos averías y su mantenimiento es más sencillo en el chasis y en los elementos de la suspensión · Al trabajar a menos revoluciones el motor dura más · Su coste de adquisición es mayor, debido a que el equipo de inyección · Su robustez lo hace muy adecuado para camiones y es más caro autobuses · La reparación de las averías implica un coste mayor · El peligro de incendio es menor al no producirse vapores · Se somete al cilindro a grandes presiones y a altas temperaturas, por inflamables. lo que los elementos del motor (cilindro, pistón, biela) sufren más. Esto · El par motor es más constante obliga a que la construcción deba ser más robusta y resistente. 1.4. Tipología y nomenclatura de aceites 1.4.1. Requisitos y características de los lubri- cantes Los lubricantes para motores deben satisfacer diferentes re- quisitos: Reducir al máximo el rozamiento entre las piezas para aumentar el rendimiento mecánico de las mismas Refrigerar el motor al eliminar gran parte del calor des- prendido por el funcionamiento del mismo Proteger las piezas contra el desgaste y la corrosión Contribuir a la máxima estanqueidad de los segmentos contra las paredes de los cilindros para evitar el paso de los gases de combustión hacia el cárter Imagen 52. Llenado de aceite Evacuar las impurezas y contaminantes que se forman, Lo primero que se debe considerar al elegir un lubricante es lo que evita la acumulación y aglomeración de depósitos su viscosidad. Siempre se elegirá en función de la tempera- Las características principales para realizar estas funciones tura ambiente del lugar de trabajo del motor. Se debe tener de manera óptima son: viscosidad, fluidez y calidad (aditivos): muy presente que la viscosidad puede ser vital para el motor y, en casos límite, se debe optar por la viscosidad en lugar a) Viscosidad de la calidad. La viscosidad indica la tendencia de un lubricante a espesar- b) Fluidez se a medida que se enfría y a fluidificarse a medida que se calienta. El punto de fluidez indica la temperatura máxima a la que el lubricante fluye sólo con la ayuda de la gravedad. Con el fin La viscosidad varía en función de la temperatura de forma de conservar la fluidez se toma la temperatura más baja posi- inversamente proporcional. El índice de viscosidad es la me- ble (aproximadamente -15ºC). dida de los cambios de viscosidad con los cambios de tem- peratura. c) Aditivos El motor sufre su máximo desgaste durante el arranque en Los aditivos son sustancias de determinadas composiciones tiempo frio, debido a que el lubricante, por ser viscoso, fluye químicas que se utilizan para reforzar una característica na- lentamente por los conductos de engrase y llega tarde a los tural del lubricante o para aportar una nueva característica. órganos que se encuentran en movimiento. Una viscosidad Los aditivos se usan para: demasiado alta ocasiona problemas de arranque en frio del motor al reducir la lubricación de los segmentos. Una viscosi- Disminuir la relación entre la viscosidad y la temperatu- dad demasiado baja no es suficiente para asegurar la forma- ra, lo que permite baja viscosidad a bajas temperaturas ción de una capa bastante resistente, y ocasiona problemas y alta viscosidad a elevadas temperaturas de pérdidas de compresión por no realizar un sellado eficien- Proporcionar estabilidad química y resistencia a la oxi- te de los segmentos. dación Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. 323  Manual de equipos operativos y herramientas de intervención Disminuir el punto de fluidez Lubricantes multigrado - Aumentar el poder adhesivo y la resistencia a la pre- Lubricantes al grafito o molibdeno: se emplean para el sión rodaje de motores 1.4.2. Clasificación de los lubricantes c) Por el tipo de servicio (sistema de clasificación API) Los lubricantes se pueden clasificar por distintas característi- La clasificación para motores por tipo de servicio la establece Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. cas: el API (Instituto Americano de Petróleo) y en ella se diferencia entre calidades de motores de gasolina (S) y motores diesel Por su viscosidad o comercial (C). Por su calidad Son las especificaciones de referencia en el continente ame- Sistema de clasificación API ricano y en el continente asiático. Es una clasificación se- Sistema de clasificación ACEA cuencial (una especificación posterior engloba a la anterior) y Aceites convencionales y sintéticos su orden es alfabético. a) Por su viscosidad SJ: para motores de gasolina en modelos actuales y an- teriores a 1996. Sustituye a la clasificación SH. La SAE (Society of Automotive Engineers) es el organismo norteamericano que establece la clasificación de los lubri- SL: para motores fabricados a partir de 2001. Represen- cantes por su viscosidad. Se definen diferentes rangos de ta un aumento de control de la oxidación Sequence IIIF. viscosidad, medidos a una temperatura determinada para lu- SM: para todos los motores en uso en la actualidad. Al- bricantes de cárter con independencia de que el motor sea de gunos aceites SM tienen la clasificación Energy Conser- gasolina o diesel. El número SAE más alto indica el lubricante ving. Los aceites SM están diseñados para: de mayor viscosidad. mayor resistencia a la oxidación El número (o grado) SAE indica única y exclusivamente la mayor protección contra depósitos viscosidad del lubricante, sin valorar ni su calidad, ni su tipo ni el servicio que presta. mayor protección contra desgastes mejor rendimiento a bajas temperaturas. Los fabricantes de motores ofrecen unas recomendaciones en función de las condiciones climatológicas para determinar CF: para motores diesel de inyección directa, atmosfé- cuál es el grado SAE adecuado. ricos o sobrealimentados, que incluso pueden utilizar En la clasificación SAE figura junto a algunos grados la letra combustible con alto contenido en azufre. Satisfacen los W (invierno), que indica que ese lubricante puede ser em- requerimientos obsoletos CD y CE. Controlan: pleado a bajas temperaturas. Los grados SAE que no inclu- los depósitos en los pistones yen la letra W se usan a temperaturas más elevadas. los desgaste y protección de elementos de cobre Los lubricantes monogrado corresponden a los grados SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W, 30, 40, 50. Los lubrican- d) Sistema de clasificación ACEA para lubricantes tes multigrado se denominan con dos grados SAE: 10W30, Las normas más recientes de ACEA han unificado los niveles 15W40, 5W50, etc. Por ejemplo, un SAE 15W-40 indica que de calidad de los productos en los motores gasolina (A) y en el lubricante se comporta como un SAE 15W para bajas tem- los motores diesel (B). Las nuevas ACEA C, para lubricantes peraturas y como un SAE 40 para altas temperaturas. bajos en cenizas, son el resultado de las normas EURO IV. Los lubricantes multigrado tienen significativas ventajas so- bre los monogrado: A1/B1: aceite para motores de gasolina o diesel que han sido diseñados para utilizar aceites de baja fricción y Proporcionan un arranque fácil y un caudal adecuado baja viscosidad. de lubricante en tiempo frio. De esta forma disminuye el desgaste de las piezas móviles del motor lubricadas A3/ B3: aceites de viscosidad muy estable para moto- res de gasolina y diesel con inyección directa y mante- Son más versátiles. Permiten unificar entre diversos ve- nimiento extendido, así como para motores que utilicen hículos de diversas flotas el lubricante a utilizar. aceites de baja viscosidad con periodos de manteni- b) Por su calidad miento de un año o servicio severo. En función de sus propiedades los lubricantes se dividen en: A4/B4: aceites de viscosidad muy estable para motores de gasolina y diesel con inyección directa y manteni- Lubricantes regulares: no llevan aditivos y se usan en miento extendido (incluye todas las aplicaciones B3). trabajos moderados corrientes A5/B5: aceites de viscosidad muy estable para motores Lubricantes Premium: llevan aditivos químicos para me- de gasolina y diesel de altas prestaciones y con mante- jorar su resistencia a la corrosión y a la oxidación nimientos extendidos, así como para motores prepara- Lubricantes detergentes: llevan gran cantidad de adi- dos para aceites de baja viscosidad y reducida fricción. tivos que impiden la formación de depósitos sobre las C1: lubricantes diseñados para ser compatibles con mo- superficies metálicas tores de altas prestaciones diesel y gasolina, equipados 324 Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados.  Parte 2. Vehículos de bomberos Mecánica con convertidores catalíticos y sistemas de post-trata- Deben rodar de forma segura y duradera proporcionan- miento de gases (DPF O TWC), que requieran la utiliza- do el mayor placer de conducción. ción de aceites LOW SAPS (contenido de cenizas sulfa- Deben guiar con precisión al vehículo en cualquier tipo tadas por debajo de un 0,8%, fosforo inferior a 0,8%, y de suelo y bajo cualquier condición climática. limite de azufre admisible en 0,2%), de baja viscosidad, baja fricción y HTHS superior a 2,9 mPa. Deben amortiguar las irregularidades del firme para ase- gurar la duración mecánica del vehículo y el confort del Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. C2: lubricantes diseñados para ser compatibles con mo- conductor y de los pasajeros. tores de altas prestaciones diesel y gasolina, equipados con convertidores catalíticos y sistemas post-tratamien- Deben mantener el mejor nivel de prestaciones durante to de gases con restricciones en cenizas superiores a su vida útil. los C1, de baja viscosidad y baja fricción. 1.5.1. Estructura del neumático C3: lubricantes diseñados para ser compatibles con mo- tores de altas prestaciones diesel y gasolina equipados La estructura de un neumático está formada por los elemen- con convertidores catalíticos y sistemas post- tratamien- tos que se detallan a continuación: to de gases con restricciones en cenizas superiores a los C1.A diferencia de los C2, estos aceites tienen un alto HTHS. C4: lubricantes con SAPS 1 bajo de la mejor calidad. Están diseñados para su uso en motores de gasolina de alto rendimiento y diesel para trabajo liviano donde se utilizan sistemas de mantenimiento posterior avan- zados, como la filtración particulada diesel (DPF) y los Imagen 53. Estructura de un neumático catalizadores de tres vías (TWC). En general los aceites ACEA C4 son SAE 5W-30 basados en aceites base API Revestimiento de goma interior: es una capa de cau- Grupo III, con requisitos de rendimiento adicionales en cho sintético, situada en el interior del neumático, que áreas como la detergencia*, la oxidación y la durabilidad. hace la función de cámara de aire estanca. e) Aceites convencionales y sintéticos Carcasa: es una estructura flexible formada por hilos (textiles o de acero) embutidos en goma que forman ar- Los aceites convencionales son el resultado directo de la cos rectos y se enrollan en el aro del talón del neumáti- destilación del petróleo, mientras que los aceites sintéticos co. Sobre la carcasa se colocan el resto de lonas y ca- se fabrican en laboratorios a partir de de compuestos de bajo pas de goma que forman el neumático. En una carcasa peso molecular y con unas propiedades determinadas. de neumático hay aproximadamente 1400 cables, cada Un aceite sintético siempre será mejor que uno conven- uno de los cuales es capaz de resistir una fuerza de 15 cional, ya que: kg Sus funciones son: Trabaja adecuadamente a temperaturas extremas Soportar la carga y la velocidad con ayuda de la (es más o menos fluido en función de las condi- presión ciones) Participar en la estabilidad y el confort Es menos volátil Participar en el rendimiento y eficiencia energética Dura más de la cubierta El aceite sintético es más delgado que el natural, por lo que Zona baja: transmite la potencia (par motor) del vehícu- no se recomienda su uso para coches viejos o con mu- lo hacia la zona de contacto con el suelo en la acelera- chos kilómetros recorridos. ción y en la frenada de la llanta. Aro de talón: forma parte de la cubierta que se fija y 1.5. Tipología y nomenclatura de los ajusta a la llanta. Está formado por un cable de acero neumáticos inextensible cuya forma y proporción depende de la di- El neumático es un producto de alta tecnología que constitu- mensión y tipo de neumático. En él se enrolla la lona ye el único punto de unión entre el vehículo y el suelo. La su- carcasa. Un aro puede soportar hasta 1800 kg sin riesgo perficie de contacto del neumático es reducida, apenas unos de rotura. Sus funciones son: centímetros y equivale a la superficie de una tarjeta postal. Fijar el neumático a la llanta. Las principales misiones de los neumáticos son: Garantizar la estanqueidad del neumático. Deben soportar el peso del vehículo y resistir las sobre- Transmitir el par motor en los esfuerzos de acele- cargas dinámicas que se producen en la aceleración y ración y frenada. la frenada. Banda de rodadura: es la parte del neumático que está Deben transmitir la potencia útil del motor y los esfuer- en contacto con el suelo. Es una capa de goma con una zos en curva, en aceleración y en frenada. serie de ranuras que forman el dibujo o escultura. La banda de rodadura soporta esfuerzos muy importantes. * Ver glosario Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. 325  Manual de equipos operativos y herramientas de intervención Sus funciones son: 1.5.2. Dibujo del neumático Proporcionar adherencia (agarre, grip) en suelo El dibujo o escultura del neumático es muy importante para: seco y mojado. la adherencia, la capacidad de frenada, las prestaciones y la Ofrecer duración y resistencia al desgaste y a las seguridad (en especial en condiciones meteorológicas des- agresiones. favorables). Participar en la baja resistencia a la rodadura. Para valorar el dibujo de un neumático hay que conocer su Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. Participar en el confort acústico (sonoridad en el comportamiento en mojado y seco. rodaje). a) Comportamiento del neumático en mojado Participar en la dirección y manejo del vehículo. La función esencial de la escultura del neumático en mojado Mejorar la estética, relevante para muchos usua- es expulsar el agua de la zona de contacto. Cuanto más re- rios. cortado sea el dibujo y cuantos más canales tenga la escul- Flanco: es la zona comprendida entre la banda de roda- tura del neumático, mayor será su capacidad para almacenar dura y los talones de la cubierta. El flanco representa la y bombear agua entre la zona de contacto y la superficie de altura de la cubierta. Sus funciones son: la carretera. Soportar la carga La forma del dibujo de la escultura (simétrica, direccional, asi- Soportar las constantes flexiones mecánicas métrica) determina la rapidez con la que se expulsa el agua Ofrecer resistencia a los roces y a las agresiones de la zona de contacto. Sus laminillas son pequeñas ranuras Participar en la estabilidad y en el confort en la superficie de la goma del neumático que mejoran la tracción en superficies mojadas o heladas. Funcionan como Lonas de cima: constituidas por cables metálicos re- limpiaparabrisas y ayudan a que las aristas y las entalladuras vestidos de goma, se colocan sobre la carcasa para for- del neumático expulsen el agua. mar un cinturón que garantiza la resistencia mecánica del neumático a la velocidad y a la fuerza centrífuga. El La escultura del neumático recoge el agua y la desplaza de la cinturón está formado por lonas cruzadas en oblicuo y zona de contacto en solo unos milisegundos. Por ejemplo, un pegadas una sobre otra. El cruce de sus hilos con los neumático de dimensiones 195/65 R 15 puede desplazar casi de la carcasa forma triángulos indeformables, que ga- quince litros de agua por segundo. rantizan la rigidez de la cima. Las lonas de cima deben: b) Comportamiento del neumático en seco Ser rígidas en sentido circunferencial para no ex- Una característica relevante para el control del vehículo es tenderse bajo el efecto del centrifugado y para con- la rigidez de la escultura y se obtiene gracias a su perfil. Un trolar el diámetro del neumático. perfil plano con hombros cuadrados proporciona un excelen- Ser rígidas en sentido transversal para resistir los te soporte en los giros. esfuerzos de deriva. Cuanto menos recortado sea el dibujo más goma del neumá- Ser flexibles en sentido vertical para “beberse el tico estará en contacto directo con el suelo, lo que permitirá obstáculo”. que el agarre sea mayor. Los tacos de goma limitan la movi- lidad de la escultura. Imagen 54. Partes de un neumático 326 Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados.  Parte 2. Vehículos de bomberos Mecánica Los bloques de goma, atravesados por múltiples laminillas, La normativa exige que se incluya en el flanco del neumático reducen la rigidez de la escultura. Para paliar este efecto se el nombre del fabricante (1) y el tipo de neumático (2). introducen lamillas tridimensionales, que se agrupan cuando Ancho del neumático (3): la anchura de un neumático se indi- soportan una carga. ca en intervalos de 10 milímetros. La anchura real puede di- ferir de la marcada por los márgenes de tolerancia aplicados 1.5.3. Leer un neumático en el proceso y depende de la anchura de la llanta sobre la En el flanco del neumático se inscriben una serie de nú- que va montado. Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. meros, letras, símbolos y códigos que proporcionan in- Los neumáticos convencionales tienen una anchura de entre formación útil y relevante sobre la capacidad del neu- 125 mm (por ejemplo, 125/80 R 12) y 335 mm (por ejemplo, mático. Las características técnicas del neumático están 335/30 R 19). Los neumáticos especiales, como los neumáti- determinadas en el reglamento de vehículos. Los neumá- cos TD de Dunlop o los neumáticos TRX o TDX de Michelin, ticos de turismo están unificados en Europa conforme al alcanzan un ancho de 160 mm a 240 mm. reglamento 30 de la ECE. Los elementos de identificación de un neumático son los que ilustra la siguiente imagen: Aunque la estandarización de los neumáticos permite en teoría montar la mayoría de los neumáticos sobre llantas de diversas anchuras, es importante respetar lo indicado en la documenta- 1. Fabricante del neumático (marca) ción y el manual de servicio del vehículo. Es posible que las di- 2. Tipo de neumático y diseño de la banda de rodadura ferencias de ancho provoquen que sólo se puedan montar los neumáticos de un fabricante concreto en cierto tipo de vehícu- 3. Ancho del neumático (en milímetros) los o para un tipo de llanta determinado. Las cadenas de nieve 4. Relación entre la altura y la anchura del neumático (en también pueden presentar estas limitaciones. porcentaje) Relación entre la altura y la anchura del neumático (4): este 5. Estructura del neumático indicador expresa en porcentaje la relación entre la altura y la anchura de sección. Por ejemplo, un porcentaje del 50% in- 6. Diámetro de la llanta expresado en pulgadas dica que el neumático es la mitad de alto que ancho. Cuanto 7. Código de carga más bajo sea este porcentaje, más bajo será el neumático, como por ejemplo en los coches deportivos (225/45...). 8. Código de velocidad Como caso especial, antes no se solía incluir “.../80” en los 9. Neumáticos sin cámara (tubeless) neumáticos de las series 80 y 82, por lo que en la documen- 10. Fecha de fabricación tación del vehículo puede aparecer solo “155 R13”, que ahora corresponde a “155/80 R13”. 11. Indicador de desgaste Estructura del neumático (5): está indicada con una letra. 12. Indicador adicional para los neumáticos reforzados “R”(significa que es radial), “D” ó “-“ (significa que es diago- nal). En la actualidad todos los neumáticos son de estructura 13. Indicador para neumáticos de invierno (y para todas las radial y llevan una carcasa con lonas de cables en arcos ra- estaciones) diales. Hasta los años 60, lo habitual era utilizar neumáticos diagonales. Ahora sólo se fabrican para casos particulares, como los coches antiguos. En un vehículo es obligatorio montar todos los neumáti- cos con la misma estructura. Diámetro de la llanta (6): es la distancia en diagonal de borde a borde de la llanta y se expresa en pulgadas. Suele estar comprendido entre las 10 y las 20 pulgadas. En el caso de los neumáticos TD de Dunlop y los neumáticos TRX, TDX y PAX de Michelin, el diámetro de la llanta se indica en milímetros. Suele estar entre los 315 mm y 440 mm. Código de carga (7): Este código indica la carga máxima que puede soportar el neumático. En una tabla estandarizada se establece la correspondencia entre este índice y la carga so- portada para una presión de inflado determinada. El índice de carga debe estar indicado en la documentación del vehículo, aunque se permiten neumáticos con códigos de carga ma- yores a los indicados. Si además aparece en el neumático el indicador “reforzado” (12), se trata de neumáticos preparados para soportar una gran carga (pequeños vehículos de car- Imagen 55. Elementos de identificación de un neumático ga, microbuses, furgonetas, todoterrenos, etc.). Documento bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0 elaborado por Grupo Tragsa y CEIS Guadalajara. No se permite un uso comercial de la obra original ni de las posibles obras derivadas, la distribución de las cuales se debe hacer con una licencia igual a la que regula la obra original. Asimismo, no se podrán distribuir o modificar las imágenes contenidas en este manual sin la autorización previa de los autores o propietarios originales aquí indicados. 327  Manual de equipos operativos y herramientas de intervención una solución de emergencia provisional. No está recomen- El código de carga es siempre determinante. dado (y en la mayoría de los casos está prohibido) introducir una cámara en este tipo de neumáticos. Fecha de Fabricación (10): el número DOT (Department of Tabla 24. Código de carga de los neumáticos del Transportation - Ministerio de Transporte de Estados Unidos) fabricante MICHELIN indica la fecha de fabricación de un neumático. En neumáti- Este documento es un fragmento del original. Acudir al documento completo para consultar índice, bibliografía, propiedad de las imágenes y demás. Índice Carga en kg Índice Carga en kg cos antiguos el indicador está formado por tres dígitos (los dos primeros indican la semana de fabricación, el último el 63 272 88 560 año) más un triángulo si fue fabricado en los años 90 o sin 64 280 89 580 triángulo si fue fabricado en los años 80. 65 290 90 600 En el año 2000 cambió la normativa y ahora el indicador está 66 300 91 615 formado por cuatro dígitos: los dos primeros reflejan la sema- 67 307 92 630 na y los dos últimos el año de fabricación. 68 315 93 650 Por ejemplo, el número 0100 indica que el neumático se 69 325 94 670 fabricó durante la primera semana del año 2000. Ejemplo 70 335 95 690 71 345 96 710 72 355 97 730 73 365 98 750 74 375 99 775 75 387 100 800 76 400 101 825 77 412 102 850 78 425 103 875 Imagen 56. Fecha de fabricación del neumático 79 437 104 900 Indicador de desgaste (TWI, por sus siglas en inglés) (11): 80 450 105 925 los indicadores de desgaste se señalan en el flanco del neu- 81 462 106 950 mático con las letras “TWI” (siglas en inglés), aunque tam- 82 475 107 975 bién es posible encontrar otras abreviaturas. Indican que las 108 1000 ranuras principales de la banda de rodamiento han alcanza- 83 487 do la profundidad mínima de dibujo, que es de 1,6 mm. Se 84 500 109 1030 recomienda sustituir los neumáticos antes de alcanzar esa 85 515 110 1060 profundidad, ya que los expertos han demostrado que con 86 530 111 1090 un dibujo inferior a 3 mm disminuye la adherencia,sobre