¡Esta es una pregunta interesante! ¿Qué neumáticos debería utilizar el todoterreno más potente? Parece que incluso los neumáticos MT (Mud Terrain) pueden patinar. Entonces, ¿qué puede realmente manejar caminos embarrados como si fueran terreno plano? La respuesta es "pistas". Bulldozers, excavadoras o vehículos cisterna con orugas no parecen resbalar.
Dejemos de lado las diferencias entre orugas y ruedas por ahora y primero comprendamos la relación entre el área de fuerza y la presión.
Área de fuerza más grande=Presión más pequeña
Área de fuerza más pequeña=Mayor presión
La relación entre la presión aplicada a un objeto y el área de la fuerza se llamapresión. En pocas palabras, cuanto mayor es la presión, mayor es la fuerza ejercida.
La fricción del neumático está determinada por tres factores principales y el agarre del neumático requiere un factor adicional:
Rugosidad superficial del área de contacto.
Presión positiva
Área de contacto
La fricción depende de los dos primeros factores. Sólo cuando la fricción es lo suficientemente fuerte el neumático puede evitar resbalar. Sin embargo,presión positivaes constante: el peso en vacío del vehículo permanece prácticamente sin cambios y sólo el peso combinado del conductor y los pasajeros tendrá un pequeño impacto.
Por lo tanto, los factores principales que determinan el agarre de los neumáticos son la rugosidad de la superficie y el área de contacto. El área de contacto se refiere principalmente al ancho del neumático. Los neumáticos más anchos pueden deformarse más, mejorando el agarre a altas velocidades. Generalmente, los neumáticos más anchos son más propensos a resbalar sobre la nieve y el hielo, mientras que los neumáticos más estrechos tienen menos probabilidades de resbalar. Pero la diferencia es mínima cuando se utilizan cadenas antideslizantes.
Si la masa del vehículo permanece igual, la presión sobre el neumático permanece sin cambios. Si la presión permanece constante, la única forma de aumentarla es reduciendo laárea de fuerza.
La presión depende tanto del área de fuerza como de la presión positiva, al igual que la fricción depende de la rugosidad de la superficie y el área de contacto. Si no se puede cambiar la presión positiva, la única forma de aumentar la presión es reducir el área de contacto. Sin embargo, una mayor área de contacto reduciría la presión y, en el caso de los neumáticos de caucho, esto puede mejorar el agarre al permitir que el neumático se deforme. Pero en el caso de cadenas o orugas antideslizantes, que están hechas de metal, la deformación no es un factor, por lo que se puede reducir la superficie de contacto.
Esta explicación puede ser un poco complicada de seguir, así que simplifiquémosla. Aumentar el área de contacto sólo mejora el agarre de los neumáticos de goma, pero no la fricción. En realidad, un área de contacto más grande reduce la fricción porque genera una superficie de contacto más suave.
Si una oruga estuviera hecha de una placa de acero lisa, su área de contacto con el suelo sería demasiado grande, lo que daría como resultado una presión reducida y una fricción baja, lo que provocaría que se deslizara. Sin embargo, la mayoría de las vías están diseñadas con secciones empotradas, dejando sólo los bordes metálicos que sobresalen en contacto con el suelo. Esto reduce el área de contacto y aumenta la rugosidad de la superficie de contacto (con baches/desigual), lo que a su vez aumenta la fricción. Por eso los vehículos sobre orugas no suelen resbalar, aunque también ayuda el peso de los tanques o de las excavadoras.
(Aunque las ruedas de la vía son lisas, solo son ruedas de carga. Las ruedas motrices están especialmente diseñadas para conectarse con la vía).
Las cadenas antideslizantes imitan las orugas. Las cadenas metálicas antideslizantes son similares a las orugas, pero como la masa del coche es mucho menor, la presión ejercida con las cadenas metálicas sigue siendo baja. No basta con triturar la capa de hielo o nieve compactada en hielo. La fricción en la posición de liberación es demasiado baja, lo que provoca un deslizamiento continuo.
Muchas cadenas antideslizantes están equipadas con púas hechas de tendón de vaca. Las puntas de estos clavos son pequeñas y los neumáticos presionan el suelo con solo las puntas haciendo contacto. Esto significa que la superficie de contacto es extremadamente pequeña, manteniendo la presión sin cambios pero incrementándola mucho. La alta presión permite que las púas penetren en el hielo, lo que ayuda a empujar el coche hacia adelante.
Por eso los neumáticos equipados con cadenas antideslizantes no resbalan. Sólo las cadenas que pueden penetrar el hielo o aquellas con una fricción extremadamente alta pueden evitar el deslizamiento, algo que los neumáticos por sí solos no pueden lograr. Por lo tanto, conducir sobre nieve o hielo requiere cadenas antideslizantes con púas o ruedas de oruga modificadas (aunque esto último es costoso y poco práctico).
En resumen:Las cadenas antideslizantes con púas aumentan la presión y la fricción en superficies resbaladizas, ayudando a los neumáticos a agarrarse al suelo y evitando derrapes.