La ciencia del envejecimiento de los neumáticos

"La autoxidación del caucho se conoce durante mucho tiempo, y durante mucho tiempo también, se sabe que juega un papel importante en el deterioro o el envejecimiento espontáneo, y ha sido objeto de numerosos estudios de mucho interés." - Artículo de revista de 1931

Últimamente ha habido bastante controversia sobre el tema del envejecimiento de los neumáticos. A muchas personas les gustaría ver a los fabricantes y distribuidores poner fechas de vencimiento en sus neumáticos o marcar claramente la edad de cada neumático para los consumidores al momento de la compra.

El problema llegó a un punto crítico a principios de este año cuando Maryland debatió un proyecto de ley para exigir a los traficantes de neumáticos de Maryland que brinde a los consumidores una declaración impresa sobre los peligros del envejecimiento de los neumáticos cada vez que venden un neumático que es más de tres años después de su fecha de fabricación.

Hay múltiples y complejos problemas en juego aquí:

• Si los neumáticos deben tener citas más evidentes?
• ¿Cuándo es un neumático demasiado viejo para estar seguro??
• ¿Deberían sacarse un neumático de servicio debido a la edad, incluso si tiene la vida de la banda de rodadura restante??
• Si se almacena un neumático nuevo durante mucho tiempo si se vende con una etiqueta de advertencia o no se vende en absoluto?

La ciencia del envejecimiento

“Los neumáticos se degradan principalmente de adentro hacia afuera, debido [a] la permeación y la reacción del oxígeno presurizado dentro de la estructura de los neumáticos, con tasas proporcionales a la temperatura." - Resumen de la investigación de desarrollo de pruebas de envejecimiento de neumáticos NHTSA

El envejecimiento de los neumáticos es un problema de oxidación. Como el caucho está expuesto al oxígeno, se seca y se vuelve más rígido, lo que lleva a agrietarse. El problema se trata principalmente de cómo las capas internas, "cuña" de la oxidación de goma.

La rigidez y el agrietamiento de la goma envejecida pueden conducir a las capas internas de los neumáticos que se delaminan de las correas de acero en lugar de flexionarse con el acero a medida que el neumático rueda bajo peso.

Esencialmente, hay cuatro factores principales que determinan qué tan rápido envejecerá un neumático:

• El revestimiento interno: El revestimiento interno de cualquier neumático es un compuesto especializado de goma de butilo que está diseñado para ser impermeable al aire para mantener el aire dentro del neumático donde pertenece. Ningún revestimiento interno es completamente impermeable, por lo que algo de aire siempre se filtrará lentamente a través del revestimiento debido a la ósmosis. La calidad del revestimiento interno determina cuánto aire se filtra y, por lo tanto, qué tan rápido se expone la estructura interna del neumático al oxígeno.
• Concentración de oxígeno: Es bastante fácil ver que las tasas de oxidación aumentarán cuando la concentración de oxígeno sea mayor. Lo que esto significa es que un neumático que está montado y lleno de aire comprimido envejecerá mucho más rápido que un neumático que solo se almacena, porque la presión de aire es órdenes de magnitud más altas en un neumático lleno, y más oxígeno impregnará a través del revestimiento.
• Calor: La oxidación de caucho ocurre mucho más rápido a fuego alto que el fuego bajo. En esencia, el calor aumenta tanto la permeabilidad como la reactividad del oxígeno, lo que hace que sea más fácil para el oxígeno atravesar el revestimiento interno y más fácil para reaccionar con el caucho dentro del neumático.
• Uso: Cuando se conduce un neumático, la presión y el movimiento de flexión circulan los aceites internos a través del caucho. Estos aceites lubriquen la goma interna y evitan que se seque y se endurezcan. Entonces, los neumáticos que se usan menos son a menudo más vulnerables a los efectos de envejecimiento.

La historia de la ciencia

• En 1989, ADAC, el grupo de defensa del consumidor de Alemania concluyó: “Incluso los neumáticos que tienen solo seis años, aunque parecen ser nuevos, pueden presentar un riesgo de seguridad. Los expertos en neumáticos incluso dicen que si no se usan, de hecho, los neumáticos envejecen más rápidamente."
• En 1990, los fabricantes de vehículos, incluidos BMW, Audi, Volkswagen, Toyota, Mercedes-Benz, Nissan y GM Europe, entre otros, incluidos en las advertencias manuales del propietario que los neumáticos mayores de seis años solo deben usarse en una emergencia y reemplazarse tan pronto como sea posible.
• La Asociación Británica del Fabricante del Caucho señaló: “Los miembros de BRMA recomiendan encarecidamente que los neumáticos no utilizados no se pongan en servicio si tienen más de 6 años y que todos los neumáticos deben reemplazarse a 10 años a partir de la fecha de su fabricación."
• En 2005, Ford, Daimlerchrysler y Bridgestone/Firestone agregaron advertencias de que los neumáticos deben inspeccionarse a los 5 años y reemplazarse después de 10. Michelin y Continental emitieron boletines similares en 2006. Hankook lo hizo en 2009.

La investigación de NHTSA proporciona evidencia

En 2007, el informe de investigación de NHTSA al Congreso sobre el envejecimiento de los neumáticos presentó evidencia clara de las fallas de envejecimiento de los neumáticos y el efecto descomunal del calor sostenido en el mecanismo de envejecimiento.

• "Esta tendencia se observó en el análisis de los datos de NHTSA proporcionados por una gran compañía de seguros ... Informó que el 27 por ciento de sus asegurados son de Texas, California, Louisiana, Florida y Arizona, pero el 77 por ciento de los reclamos de neumáticos provienen de estos estados y El 84 por ciento de estos fueron para neumáticos mayores de 6 años. Si bien las reclamaciones de seguro de neumáticos no son necesariamente una medida absoluta de las fallas debido al envejecimiento, [son] una indicación de que es probable que ocurra una gran cantidad de fallas de neumáticos debido al efecto de la alta temperatura sostenida en los neumáticos." - Informe de investigación de NHTSA al Congreso sobre el envejecimiento de los neumáticos

Cuando NHTSA realizó más pruebas en Arizona, descubrieron que no solo que los neumáticos mostraron una tasa de falla creciente con la edad, especialmente en alrededor de 6 años, también descubrieron que la tasa de envejecimiento era solo un poco menor para los neumáticos de repuesto.

• “El análisis del DOE confirma que el millaje fue un factor relativamente poco importante en [fallas debido al] envejecimiento en comparación con el tiempo. Por lo tanto, el tiempo, no el kilometraje, es la métrica correcta para el envejecimiento de los neumáticos ... además de las variaciones del fabricante al fabricante, el tamaño del neumático o más específicamente, la relación de aspecto del neumático parece afectar la tasa de envejecimiento de los neumáticos. Los neumáticos con relaciones de aspecto más altas envejecen más rápido que los neumáticos con relaciones de aspecto más bajas." - Oxidación de caucho y envejecimiento de neumáticos: una revisión.
• "... Los resultados respaldan la hipótesis de que los neumáticos de repuesto podrían degradarse mientras se almacenan en el vehículo. Esta es una preocupación particular cuando se combina con las presiones de inflación de los neumáticos de repuesto de tamaño completo en la recuperación. Más del 30% de los neumáticos de pasajeros y camiones ligeros en la ubicación de la llanta de refacción tenían presiones de inflación debajo de los mínimos de la mesa de carga T&RA. Un estudio reciente de la agencia proyectó que más del 50% de los vehículos de pasajeros seguirán en el camino en la U.S. Después de 13 años de servicio, y más del 10% seguirá en el camino después de 19 años. Para los pluctos de luz, esas cifras van a 14 y 27 años respectivamente. Dado que pocos consumidores reemplazan sus neumáticos de repuesto de tamaño completo al reemplazar los juegos de neumáticos en carretera, los neumáticos de repuesto de tamaño completo tienen el potencial de una vida de servicio muy larga. Esto provoca la preocupación lógica de que los neumáticos de repuesto de tamaño completo más antiguos con posibles degradaciones en la capacidad pueden ver el uso de emergencia mientras están significativamente inflados." - Proyecto de desarrollo de la prueba de envejecimiento de neumáticos NHTSA: Fase 1

Los neumáticos nominal de mayor velocidad se degradaron menos, incluso en neumáticos de repuesto.

• “Los resultados indicaron una fuerte correlación con la clasificación de velocidad del neumático, con los neumáticos nominal de mayor velocidad perdiendo la menor capacidad con el aumento de la edad y el kilometraje." - Proyecto de desarrollo de la prueba de envejecimiento de neumáticos NHTSA: Fase 1

Conclusiones

Si ha tenido neumáticos en el automóvil durante cinco años, debería verificarlos para que se agrieta a lo largo de la pared lateral o dentro de las ranuras de la banda de rodadura, lo que indicaría problemas de envejecimiento. Si ha tenido neumáticos en el automóvil durante seis años, deben ser reemplazados.

Si vives en Phoenix, deberías revisar tus neumáticos y tu cordura a los cuatro años Max. Los neumáticos de repuesto deben verificarse y reemplazarse en el mismo horario. También debe verificar antes de usar uno. Debido a que los repuestos no se usan a menudo, si es que lo hacen, los aceites en el neumático no circulan bajo presión y porque los troncos pueden calentarse, los neumáticos de repuesto pueden ser particularmente vulnerables a los efectos de envejecimiento.

Los neumáticos pueden envejecer un poco de almacenamiento, pero no comienzan a envejecer hasta que estén montados y llenos de aire. Incluso si compraras un neumático nuevo que ya tiene tres años, contaría conservadoramente esos años como medio años y diría que el neumático tiene 4.Quedan 5 años. Tendría que depender de ti si crees que obtendrás tantos años de la banda de rodar. Sin embargo, el almacenamiento en condiciones sofocantes puede negar de alguna manera este efecto.

En este momento, para averiguar cuándo se hizo el neumático, tendrá que decodificar el número de identificación del neumático o la lata. Muchos están a favor de una fecha legible de fabricación en ambas paredes laterales.

Las relaciones de aspecto más bajas y las calificaciones de mayor velocidad tienden a correlacionarse con una vida más larga. Esto probablemente se deba a menos superficie en la cámara de aire y una mejor construcción, especialmente mejor.