Datos: ¿Son realmente eficaces las llantas y los neumáticos anchos? Pruebas de neumáticos de carretera, grava y montaña con diferentes anchos de llanta
Es bien sabido que las llantas se han ido ensanchando en los últimos años. Para mejorar la manejabilidad y aumentar el volumen de aire del neumático, ya nadie combina un neumático de 55 mm con una llanta de 17 mm o 19 mm de ancho interior, como era habitual hace unos años. Los ciclistas sienten curiosidad por saber cómo se comporta el mismo neumático en llantas anchas frente a las estrechas (por ejemplo, la llanta de prueba de 17,8 mm utilizada habitualmente en las pruebas de resistencia a la rodadura de las bicicletas).
Para ello, hemos probado tres neumáticos de carretera, tres de grava y tres de montaña en llantas de 18, 22 y 26 mm. Nuestros resultados abarcan una relación entre la anchura de la llanta y la anchura del neumático que oscila entre 0,32 y 1,04. Al final del artículo, combinamos todos los datos de las pruebas para ofrecer recomendaciones sobre los emparejamientos óptimos entre anchura de llanta y anchura de neumático.
Recopilamos una gran cantidad de datos y, dado que las diferencias entre neumáticos de anchuras similares dentro de la misma categoría eran mínimas, promediamos los resultados para cada categoría de neumático (carretera, grava y montaña).
Preparación de la prueba y condiciones para Ruedas de bicicleta de fibra de carbono
Neumáticos de prueba
Todas las pruebas de resistencia a la rodadura se realizaron en una máquina de pruebas de resistencia a la rodadura. Se utilizaron bujes Shimano LX670 con 32 radios DT Champion 2.0. Los rodamientos de los bujes se ajustaron ligeramente sueltos. Los rodamientos de los bujes se ajustaron para que estuvieran ligeramente sueltos. Debido a ligeras variaciones en el peso de la llanta, ajustamos la carga para garantizar una carga constante de 42,5 kg en todas las ruedas de prueba.
- Llanta de 18 mm
- Llanta de 22 mm
- Llanta de 26 mm
En todas las pruebas se utilizaron llantas y neumáticos sin cámara. Aunque las llantas más anchas estiran más las cámaras de aire, lo que puede ofrecer ventajas con neumáticos más anchos, creemos que el uso de llantas y neumáticos sin cámara para todas las pruebas proporciona los datos más precisos sobre cómo afecta la anchura de la llanta al rendimiento del neumático. Para cada uno de los tres anchos de llanta, probamos cuatro presiones de neumático diferentes para recopilar más datos y comprender mejor cómo maximizar las ganancias de rendimiento.
Condiciones de ensayo de resistencia a la rodadura
- Todos los neumáticos utilizan un sistema sin cámara
- Velocidad: 28,8 km/h
- Carga de las ruedas: 42,5 kg
- Temperatura: 21,5-22,5 °C
- Superficie del tambor diamantada
- Diámetro del tambor: 77 cm
Neumáticos de carretera combinados con llantas de 18 mm, 22 mm y 26 mm
Aunque los neumáticos de carretera de 25 mm de ancho se suelen combinar con llantas de entre 15 y 18 mm de ancho, también los hemos probado con llantas de 22 mm y 26 mm para comprobar su rendimiento. Con una presión de los neumáticos de 6,9 bares, la altura y la anchura de los neumáticos en diferentes llantas son las siguientes:
Anchura de rueda | 18C | 22C | 26C |
---|---|---|---|
Relación llanta/neumático estándar | 18/25=72% | 22/25=88% | 26/25=104% |
Anchura del neumático | 26,4 mm | 28,1 mm | 29,8 mm |
Altura del neumático | 23,7 mm | 23,8 mm | 23,9 mm |
Se puede observar que por cada 1 mm de aumento en la anchura de la llanta, un neumático de carretera de 25 mm de ancho montado en ella se vuelve aproximadamente 0,425 mm más ancho. Esto significa que por cada 4 mm de aumento en la anchura de la llanta, equivale a elegir la siguiente talla superior en neumáticos (por ejemplo, 26C se convierte en 28C, 28C se convierte en 30C). Un neumático más ancho también significa que, con la misma presión, el neumático tendrá un tacto más firme.
A continuación se realiza la prueba de resistencia a la rodadura. Se mide la resistencia media a la rodadura de tres neumáticos con cuatro ajustes de presión y diferentes anchos de llanta. Tenga en cuenta que, dado que un neumático más ancho se siente más firme a la misma presión, algunas combinaciones probablemente requerirían ajustes en la práctica (por ejemplo, 120 psi en una llanta 26C sería demasiado duro para la mayoría de la gente).
Presión de los neumáticos | 18C | 22C | 26C |
---|---|---|---|
Relación llanta/neumático estándar | 72% | 88% | 104% |
120 psi Resistencia a la rodadura | 8.5 W | 8.6 W | 8.1 W |
100 psi Resistencia a la rodadura | 9.1 W | 9.1 W | 8.9 W |
80 psi Resistencia a la rodadura | 10.2 W | 10.1 W | 9.7 W |
60 psi Resistencia a la rodadura | 11.9 W | 11.7 W | 11.1 W |
Resistencia media a la rodadura | 9.93 W | 9.88 W | 9.45 W |
En la prueba anterior, utilizamos la misma presión de neumáticos para cada anchura de llanta. Está claro que las llantas más anchas presentan menor resistencia a la rodadura. Aunque la diferencia no es significativa, la tendencia es evidente. Sin embargo, utilizar directamente estos resultados para guiar la configuración de los neumáticos puede plantear algunos problemas, ya que la anchura del neumático aumentó de 26,4 mm en la llanta 18C a 29,8 mm en la llanta 26C. Para mantener el mismo nivel de confort, los neumáticos más anchos requieren una presión más baja.
En la prueba que se muestra a continuación, ajustamos la presión de los neumáticos basándonos en niveles de confort iguales en diferentes anchuras de llanta. La presión del neumático para la llanta 22C permanece inalterada, mientras que la presión para la llanta 18C se incrementa en 6%, y la presión para la llanta 26C se reduce en 6%. El ajuste de 6% corresponde aproximadamente al cambio de anchura de la llanta.
Presión de los neumáticos | 18C | 22C | 26C |
---|---|---|---|
Relación llanta/neumático estándar | 72% | 88% | 104% |
Resistencia a la rodadura (127-120-113 psi) | 8.3 W | 8.6 W | 8.3 W |
Resistencia a la rodadura (106-100-94 psi) | 8.9 W | 9.1 W | 9.0 W |
Resistencia a la rodadura (85-80-75 psi) | 9.9 W | 10.1 W | 10 W |
Resistencia a la rodadura (64-60-57 psi) | 11.5 W | 11.7 W | 11.5 W |
Resistencia media a la rodadura | 9.65 W | 9.88 W | 9.70W |
Después de ajustar la presión de los neumáticos en función de la comodidad, es evidente que el rendimiento de todas las configuraciones es casi idéntico. La configuración 22C parece funcionar ligeramente peor, pero la diferencia es tan pequeña que puede atribuirse a un error de medición.
Conclusión para bicicletas de carretera
Llegamos a la conclusión de que cuando la anchura de la llanta es superior a 72% de la anchura del neumático, ensanchar más la llanta no aumenta la resistencia a la rodadura. Para neumáticos de carretera de 25 mm de ancho, una anchura de llanta adecuada es de aproximadamente 17-18C, lo que se ajusta a la configuración estándar de la mayoría de las bicicletas de carretera actuales. Para neumáticos de 28 mm de ancho, la mejor anchura de llanta es de 19-20C.
Neumáticos para grava combinados con llantas de 18 mm, 22 mm y 26 mm
Los tres neumáticos de grava probados son los siguientes:
- Panaracer GravelKing TLC 40-622
- Continental Terra Speed TR 35-622
- Michelin Power Grava 35-622
Aquí examinamos cómo afecta la anchura de la llanta a los neumáticos ligeramente más anchos y comparamos los resultados con los de las bicicletas de carretera. Utilizamos la anchura nominal media de los tres neumáticos de grava (36,67 mm) para calcular la relación de anchura nominal llanta-neumático. Las relaciones de anchura nominal llanta-neumático para los neumáticos de grava en la prueba son 49% (llanta 18C), 60% (llanta 22C) y 71% (llanta 26C). La mayoría de las bicicletas de gravel tienen llantas de entre 19 mm y 25 mm de ancho, lo que hace que este conjunto de datos sea bastante representativo de las condiciones del mundo real.
Anchura de la llanta | 18C | 22C | 26C |
---|---|---|---|
Relación llanta/neumático estándar | 49% | 60% | 71% |
Anchura del neumático | 35,2 mm | 36,4 mm | 37,6 mm |
Altura del neumático | 33,0 mm | 33,1 mm | 33,3 mm |
A diferencia de las llantas de carretera, en las que un aumento de 1 mm en la anchura de la llanta hace que un neumático de carretera de 25 mm sea aproximadamente 0,425 mm más ancho, en el caso de las llantas de grava, un aumento de 1 mm en la anchura de la llanta sólo ensancha el neumático unos 0,3 mm. La altura del neumático también muestra un cambio mínimo con la anchura de la llanta; un aumento de 8 mm en la anchura de la llanta sólo aumenta la altura del neumático en 0,3 mm.
Comenzamos las pruebas con la resistencia a la rodadura con las mismas presiones de neumáticos, midiendo la resistencia media a la rodadura de los tres neumáticos en cuatro ajustes de presión de neumáticos y diferentes anchos de llanta. Aunque los cambios son menos notables en comparación con las bicicletas de carretera, las llantas más anchas con el mismo neumático y presión ofrecen una ventaja debido a su mayor volumen.
Presión de los neumáticos | 18C | 22C | 26C |
---|---|---|---|
Relación llanta/neumático estándar | 49% | 60% | 71% |
Resistencia a la rodadura a la misma presión | 15.5 W | 15.5 W | 15.3w |
Ajuste de la resistencia a la rodadura | 16.5 W | 16.4 W | 16.1 W |
Ajuste de la resistencia a la rodadura | 18.2 W | 17.7 W | 17.4 W |
Ajuste de la resistencia a la rodadura | 21.2 W | 20.7 W | 20.2 W |
Resistencia media a la rodadura | 17.85 W | 17.58 W | 17.25 W |
La tendencia de los cambios es claramente similar a la de las bicicletas de carretera: las llantas más anchas aumentan el volumen del neumático, reduciendo el hundimiento y la deformación del neumático bajo la misma carga, lo que proporciona a las llantas más anchas una ventaja en la resistencia a la rodadura con la misma presión del neumático.
A continuación, ajustamos la presión de los neumáticos al mismo nivel de confort. Dado que los cambios dimensionales de los neumáticos de grava en llantas de diferentes anchuras son menos pronunciados, los ajustes de la presión de los neumáticos también son menores. Utilizando 22C como referencia, la presión de los neumáticos para llantas de 18C se incrementa en 3%, y para llantas de 26C, se reduce en 3%.
Presión de los neumáticos | 18C | 22C | 26C |
---|---|---|---|
Relación llanta/neumático estándar | 49% | 60% | 71% |
Resistencia a la rodadura a la misma presión | 15.4 W | 15.5 W | 15.4W |
Ajuste de la resistencia a la rodadura | 16.3 W | 16.4 W | 16.3 W |
Ajuste de la resistencia a la rodadura | 17.9W | 17.7 W | 17.6 W |
Ajuste de la resistencia a la rodadura | 20.9 W | 20.7 W | 20.5 W |
Resistencia media a la rodadura | 17.63 W | 17.58 W | 17.45 W |
La tendencia de los cambios es claramente similar a la de las bicicletas de carretera: las llantas más anchas aumentan el volumen del neumático, reduciendo el hundimiento y la deformación del neumático bajo la misma carga, lo que proporciona a las llantas más anchas una ventaja en la resistencia a la rodadura con la misma presión del neumático.
A continuación, ajustamos la presión de los neumáticos al mismo nivel de confort. Dado que los cambios dimensionales de los neumáticos de grava en llantas de diferentes anchuras son menos pronunciados, los ajustes de la presión de los neumáticos también son menores. Utilizando 22C como referencia, la presión de los neumáticos para llantas de 18C se incrementa en 3%, y para llantas de 26C, se reduce en 3%.
Tras realizar ajustes equivalentes, comprobamos que los neumáticos para grava tienen un rendimiento similar en llantas de diferentes anchuras. Curiosamente, los neumáticos para grava rinden mejor en llantas más anchas, concretamente la 26C, mientras que los neumáticos de carretera rinden mejor en llantas más estrechas, concretamente la 18C.
En cuanto a la relación anchura nominal llanta-neumático, los neumáticos de grava muestran la mejor resistencia a la rodadura con una relación de 71%, mientras que los neumáticos de carretera obtienen los mejores resultados con 72%. Aunque la diferencia no es significativa, podemos concluir que una relación de anchura nominal llanta-neumático de alrededor de 0,7 proporciona la resistencia a la rodadura óptima para los neumáticos.
Conclusión para neumáticos de grava
En el caso de las cubiertas para gravel, llegamos a la conclusión de que la diferencia de rendimiento entre utilizar llantas de 18C, 22C y 26C es muy pequeña. Dado que la mayoría de las bicicletas de gravel vienen con llantas de entre 19 y 25 mm de ancho, ajustar este aspecto parece ofrecer pocas mejoras.
Neumáticos para bicicletas de montaña combinados con llantas de 18 mm, 22 mm y 26 mm
Los tres neumáticos de bicicleta de montaña probados son los siguientes:
- Continental Race King Protección 55-622 (29×2.2)
- Maxxis Aspen EXO TR 57-622 (29×2,25)
- Vittoria Mezcal TNT G+ 2.0 55-622 (29×2.25)
Para ahorrar costes y reducir peso, sigue siendo habitual ver bicicletas de montaña equipadas con llantas relativamente estrechas. Mientras que las llantas de 17 mm y 19 mm de ancho interior pueden haber pasado de moda, las llantas de 21-25 mm siguen siendo bastante comunes. Combinando nuestros neumáticos seleccionados con llantas de 18 mm, 22 mm y 26 mm se obtienen relaciones de anchura nominal de llanta a neumático que van de 32% a 47%. Esta prueba nos mostrará cómo se comportan las llantas estrechas con neumáticos más anchos.
Como de costumbre, a una presión de neumáticos de 35 psi / 2,4 bares, la altura y la anchura de los neumáticos en diferentes llantas son las siguientes:
Anchura de la llanta | 18C | 22C | 26C |
---|---|---|---|
Relación llanta/neumático estándar | 32% | 40% | 47% |
Anchura del neumático | 55,3 mm | 56,4 mm | 57,5 mm |
Altura del neumático | 54,5 mm | 55,1 mm | 55,7 mm |
El cambio en la anchura del neumático de bicicleta de montaña con la anchura de la llanta es mucho menor de lo que esperábamos. De una llanta de 18 mm a una de 26 mm, la anchura de la cubierta sólo aumenta en 2,2 mm (por cada 1 mm de aumento en la anchura de la llanta, la anchura de la cubierta sólo aumenta en 0,275 mm). Sin embargo, a diferencia de los neumáticos de carretera, CX y grava, la altura del neumático aumenta significativamente, posiblemente porque en llantas estrechas con neumáticos anchos, el ángulo del flanco con el suelo se hace mayor, empujando la altura del neumático hacia arriba.
Seguimos midiendo la resistencia a la rodadura con la misma presión de los neumáticos.
Presión de los neumáticos | 18C | 22C | 26C |
---|---|---|---|
Relación llanta/neumático estándar | 32% | 40% | 47% |
Resistencia a la rodadura a 55 psi | 18.4 W | 18.2 W | 17.7 W |
Resistencia a la rodadura a 45 psi | 54,5 mm | 55,1 mm | 55,7 mm |
Resistencia a la rodadura a 35 psi | 19.8 W | 19.5 W | 18.9 W |
Resistencia a la rodadura a 25 psi | 22.3 W | 21.8 W | 21.1 W |
Resistencia media a la rodadura | 19.58 W | 19.28 W | 18.73 W |
Estos resultados son interesantes. Tras el ajuste, las diferentes combinaciones de presión de neumáticos-llanta-neumático proporcionan niveles de confort similares, pero las llantas más anchas ofrecen claramente una ventaja significativa en la resistencia a la rodadura.
Si se considera la relación entre la anchura nominal de la llanta y el neumático, el cambio de una llanta estrecha con una relación de 32% a una llanta ancha con una relación de 47% puede reducir la resistencia a la rodadura en aproximadamente 3%.
Conclusión sobre las bicicletas de montaña
Según los resultados de estas pruebas, las llantas estrechas de menos de 25 mm en bicicletas de montaña deberían eliminarse progresivamente. Las llantas más anchas no sólo mejoran la maniobrabilidad, sino que también reducen la resistencia a la rodadura. (¿Y qué hay de los problemas de coste y peso que acabas de mencionar?)
Conclusión
El gráfico anterior consolida todos los resultados de las pruebas y sirve de resumen de este estudio.
Hemos comprobado que, tras ajustar la presión de los neumáticos para un mismo nivel de confort, el impacto de las diferentes anchuras de llanta sobre la resistencia a la rodadura es mínimo. Los neumáticos presentan un rendimiento óptimo de baja resistencia a la rodadura cuando la relación entre la anchura nominal de la llanta y el neumático se sitúa entre 65% y 75%. Dentro de un rango de relación de 50% a 80%, los neumáticos mantienen 99% de su mejor rendimiento de baja resistencia a la rodadura. Sólo cuando la relación de anchura nominal llanta-neumático cae por debajo de 0,5 disminuye notablemente el rendimiento de baja resistencia a la rodadura. Sin embargo, incluso con una relación tan baja como 0,3, los neumáticos conservan 95% de su rendimiento máximo de baja resistencia a la rodadura.
Esto plantea una pregunta: ¿deberíamos intentar mantener una relación de anchura nominal llanta-neumático entre 0,65 y 0,75? Probablemente no, ya que una mejora de 1% en la resistencia a la rodadura es insignificante y puede obtenerse fácilmente en otro lugar. Además, no todos los neumáticos con dibujos en la banda de rodadura son lo suficientemente anchos como para adaptarse a llantas muy anchas. Las llantas más anchas aplanan el perfil del neumático, y cuando la moto se inclina en una curva, el uso de las zonas no cubiertas del neumático puede provocar una pérdida de control.
Proporcionar una recomendación universal que cubra todas las combinaciones de llanta y neumático es claramente impracticable. Sugerimos que la anchura de la llanta sea al menos 50% de la anchura nominal del neumático y, a continuación, tenga en cuenta las características específicas del neumático y sus propios requisitos, como la agresividad de su estilo de conducción, su peso y el peso de la bicicleta, el rendimiento aerodinámico, etc.