Seguro que te ha pasado sentir una pérdida de estabilidad del coche al cruzar con mucha velocidad un charco. De esta manera has experimentado el fenómeno del aquaplaning. En algunas situaciones, puede llevar a la pérdida de control sobre el coche y a un accidente grave. Comprueba cuál es la causa del aquaplaning, qué es y cómo prevenirlo.
Los neumáticos garantizan la adhesividad a la superficie.
¿Qué es el aquaplaning (acuaplaneo)?
Hablamos del aquaplaning (o, más raramente, «acuaplaneo»), sin en el punto de contacto del neumático con la superficie se produce una cuña de agua y la banda de rodadura no puede evacuar el agua que está debajo de la rueda. Como resultado, se pierde la adhesividad de los neumáticos a la superficie y el coche empieza a «flotar».
¡Atención! Solo el contacto constante entre la banda de rodadura y la superficie garantiza una adhesividad óptima.
El cese de tal contacto puede producirse por una capa gruesa de agua en la superficie de la calzada. El agua entre la superficie y el neumático obstaculiza la adhesión molecular (es la acción en el nivel molecular que afecta la adhesividad). Cuando las micro rugosidades de la superficie están cubiertas de agua, o sea a mayores profundidades, la adhesividad puede conservarse solamente mediante el contacto de la banda de rodadura con las macro rugosidades de la calzada.
Las macro rugosidades drenan y almacenan el agua sin romper su capa. Entonces, cuanto más profundidad y velocidad del coche, mayor riesgo de producirse el aquaplaning.
Pérdida de adhesividad
Si el aquaplaning te toca en una carretera recta, no podrás corregir la trayectoria y en las curvas no serás capaz de seguir la corvadura, saliendo por la tangente.
¿Cómo se produce el aquaplaning?
El neumático en una superficie mojada «empuja» el agua hacia adelante. Cada golpe de la superficie del neumático contra el agua hace aumentar su presión hidrodinámica. En el momento en el que su valor sea mayor que la presión de la construcción sobre la superficie, el modelo no será capaz de seguir empujando el agua y empezará a flotar por encima de sus superficie.
¿Qué afecta la adhesividad en superficies mojadas?
Específica del modelo de neumático:
La variedad de tipos de banda de rodadura es enorme. Unos fabricantes prefieren la banda de rodadura asimétrica, otros la prefieren direccional, mientras que otros siguen fieles a la banda de rodadura simétrica. Hay mucha variedad también entre los neumáticos de clase alta y económica. La escultura de la banda de rodadura de un neumático moderno consta de surcos angulares, diagonales, periféricos y de láminas de altura y anchura idóneas. Esto garantiza una evacuación rápida y eficaz del agua sin crear remolinos donde se juntan los canales perimétricos y los angulares.
La profundidad de los surcos (es decir la altura de la banda de rodadura) de los neumáticos disponibles en el mercado europeo oscila alrededor de 7-8 mm. El recuadro presenta la anchura de los elementos de la escultura de la banda de rodadura.
Elemento | Anchura |
Lámina | 0,3-1,5 mm |
Surco angular y diagonal | 2-8 mm |
Surco periférico | 8-10 mm |
Poca presión en los neumáticos
El neumático que rueda por una carretera mojada produce debajo de sí una cuña de agua. El golpe de la banda de rodadura contra el agua antes de la superficie de contacto crea presión hidrodinámica. Si el valor de esta presión es superior a la presión dentro de los neumáticos, deja de ser posible empujar el agua y el neumático empieza a flotar en la superficie.
El valor de la presión hidrodinámica puede calcularse aproximadamente usando la presente fórmula:
De esta fórmula claramente resulta que la presión hidrodinámica aumenta con el cuadrado de la velocidad. Por lo tanto, cuanto más rápido conduces, mayor será la presión producida por la cuña de agua. Cuando la presión sea superior a la presión en los neumáticos, ocurrirá el aquaplaning. El mayor riesgo del aquaplaning lo supone conducir rápidamente con neumáticos con baja presión. Incluso a velocidades relativamente bajas, este fenómeno puede ser muy peligroso.
El siguiente gráfico muestra la importancia de la presión correcta en la superficie de contacto.
Forma de la huella del neumático:
Como hemos mencionado, en superficies mojadas antes del neumático rodante aparece una cuña de agua. Hace falta dispersarla eficazmente antes de que la presión contra el borde delantero de la superficie de contacto supere la presión en el neumático. Aquí se trata de fenómenos de mecánica de fluidos. Es sabido que la forma plana presenta más resistencia que la forma redondeada. Por eso, las unidades navegantes suelen tener la proa en «V» o redondeada. Esto pasa también con los neumáticos: cuanto más redondeada la forma de la superficie de contacto, más agua se dispersará, menor será la presión hidrodinámica, por lo cual aumentará la velocidad a la que existe el riesgo de aquaplaning.
La fórmula antes presentada puede elaborarse considerando el ángulo de dispersión del agua en un punto concreto, resultante de la forma de la superficie de contacto. De esta manera calcularás el valor de la presión hidrodinámica en un punto dado.
Esta relación matemática nos demuestra que cuanto mayor el ángulo, menor la presión hidrodinámica.
Anchura del neumático:
A base de las consideraciones anteriores, puede decirse que el riesgo de aquaplaning aumenta:
Cuanto menor la altura de la banda de rodadura y mayor la densidad de su escultura (es decir los surcos desempeñan un papel menor)
Cuanto más alta la velocidad
Cuanto más gruesa es la capa del agua en la carretera
Cuanto menor es la presión dentro del neumático.
Todos estos elementos están vinculados a la cantidad de agua por evacuar por la banda de rodadura. De manera simplificada, esta puede calcularse usando la siguiente fórmula.
La cantidad de agua evacuada en un intervalo de tiempo (por ejemplo, en 1 segundo) puede calcularse usando esta fórmula:
Con esta fórmula, podrás calcular cuántos litros de agua deben de ser evacuados de debajo del neumático en cada segundo de su movimiento.
Para nuestras necesidades, vamos a analizar los neumáticos de anchura de la banda de rodadura de 145 mm y 225mm para darnos cuenta de la cantidad de agua que tienen que evacuar los neumáticos. En el primer caso, vamos a ver cómo afecta la anchura de la banda de rodadura a la misma velocidad y la misma profundidad de agua. Supongamos que la profundidad de agua es de 3 mm y la velocidad es de 50 km/h, es decir 13,9 m/s. En tales circunstancias, el volumen de agua por evacuar es de:
Anchura de la frente | 145 mm | 225 mm |
Velocidad | 50 km/h | 50 km/h |
Profundidad de agua | 3 mm | 3 mm |
Flujo | 6,05 l/s | 9,38 l/s |
¡La diferencia entre el neumático más ancho y más estrecho es de 55%! Es decir que el neumático ancho debe estar preparado para evacuar una cantidad de agua mucho más grande. El neumático ancho debe, por tanto, no solo evacuar, sin dispersar mejor el agua.
Ahora veamos como aumenta la cantidad de agua por evacuar con el aumento de profundidad.
Anchura de la frente | 145 mm | 145 mm |
Velocidad | 50 km/h | 50 km/h |
Profundidad de agua | 3 mm | 7 mm |
Flujo | 6,05 l/s | 14,11 l/s |
Anchura de la frente | 225 mm | 225 mm |
Velocidad | 50 km/h | 50 km/h |
Profundidad de agua | 3 mm | 7 mm |
Flujo | 9,38 l/s | 21,91 l/s |
El aumento de la profundidad de 3 mm a 7 mm en el caso de un neumático con la frente de 145 mm de ancho causó el aumento de 6.05 l/s do 14,1 l/s, y en el caso de un neumático con la frente de 225 mm de ancho causó el aumento de 9,38 l/s a 21,9 l/s. Por lo tanto, en los dos casos la cantidad de agua por evacuar se duplicó.
La última variable que puede considerarse a base de esta fórmula simplificada es la velocidad del movimiento. Fijémonos entonces en la cantidad de agua por evacuar en el caso del aumento de velocidad de 50 km/h a 100 km/h. Conociendo la fórmula, es fácil llegar a la conclusión que duplicando la velocidad con la profundidad de agua y la anchura constantes, la cantidad de agua por evacuar se duplicará también. Fijémonos, sin embargo, en las cifras concretas. Miremos el caso «extremo» de profundidad de agua de 7 mm.
Anchura de la frente | 145 mm | 145 mm |
Velocidad | 50 km/h | 100 km/h |
Profundidad de agua | 7 mm | 7 mm |
Flujo | 14,11 l/s | 28,21 l/s |
Anchura de la frente | 225 mm | 225 mm |
Velocidad | 50 km/h | 100 km/h |
Profundidad de agua | 7 mm | 7 mm |
Flujo | 21,91 l/s | 43,81 l/s |
Los cálculos tienen carácter orientativo y teórico y no incluyen varios factores importantes relacionados con el neumático. Sin embargo, nos hacen darnos cuenta de los factores como la velocidad, la profundidad de agua y la anchura del neumático en lo relativo a la conducción en superficies mojadas.
Hay que señalar que el neumático ancho no será necesariamente peor que la estrecha en la superficie mojada. Se trata solamente de que tiene que evacuar una cantidad mayor de agua que encuentra en su camino. Los fabricantes, diseñando los neumáticos, toman en cuenta este factor, aumentando la cantidad de surcos o incluso creando en ocasiones nuevos tipos de escultura de la banda de rodadura para tamaños mayores. Con frecuencia aprovechan también el hecho de que, gracias a la huella redondeada que garantiza la dispersión adecuada del agua, es posible disminuir la cantidad de agua por canalizar a través del sistema de surcos de la banda de rodadura.
La anchura del neumático en la situación concreta es un parámetro fijo, la profundidad de agua suele ser difícil de estimar y puede cambiar bruscamente, por ejemplo si cruzamos un charco transversal. El único parámetro que depende de nosotros es la velocidad. Por eso, vale la pena quitar el pie del acelerador en superficies mojadas para evitar el aquaplaning.
Otros factores:
Mal estado de la calzada: baches y surcos transversales, superficies desgastadas,
Tipo de superficie (hormigón, asfalto bituminoso), nivel de macro y micro rugosidades,
Profundidad de agua,
Mal estado de los neumáticos (poca profundidad de la banda de rodadura, neumáticos viejos)
Desgaste de piezas y elementos de la suspensión,
Velocidad,
Conduciendo por superficies mojadas, hay que tener mucho cuidado.
¿Cómo prevenir el aquaplaning?
Es muy importante tener neumáticos en buen estado técnico y equipados con una banda de rodadura profunda. ¿Cuál es la velocidad segura? Es difícil dar una respuesta concreta: tal velocidad depende del modelo del neumático y de la profundidad de agua.
En práctica, durante el uso cotidiano, la profundidad de agua puede ser mucho mayor de 7mm. En principio, es difícil estimar la profundidad del charco al que te estás acercando, la gran cantidad de baches hace aparecer arroyos de varios centímetros y las curvas mal perfiladas permiten la aparición de flujos de agua transversales. Hay que recordar que la profundidad del obstáculo disminuye considerablemente la velocidad teórica del aquaplaning, sobre todo en las curvas.
¿Qué hacer en el caso de producirse el aquaplaning?
Si se produce el aquaplaning, lo más importante es conservar la calma.
No hagas movimientos bruscos con el volante y mantén el pedal de acelerador en posición neutra. En el momento de recuperar la adhesividad tales acciones pueden tener consecuencias desagradables: el coche arrancará bruscamente en la dirección indicada por las ruedas. El momento de salida del aquaplaning es el más peligroso y debe realizarse con cuidado. La causa mayoritaria de los accidentes en superficies mojadas no es el aquaplaning en sí, sino la reacción brusca del conductor. El coche debe ir perdiendo velocidad tranquilamente, sin frenado brusco y sin girar el volante.
¿Qué neumáticos son más propensos al aquaplaning?
Los parámetros que más contribuyen a la resistencia al aquaplaning, relacionados con los neumáticos, son la forma de la huella y la escultura de la banda de rodadura. La forma de la huella depende de varios elementos: construcción interna del neumático, la escultura de la banda de rodadura, el contorno del molde de vulcanización. Cuanto más redondeada, mejor la dispersión de la cuña de agua que aparece ante el neumático.
Los modelos con una banda de rodadura direccional son menos propensos a aquaplaning. Por ejemplo, los neumáticos de lluvia de la marca Uniroyal son famosos por sus buenas propiedades. Numerosos surcos de la banda de rodadura crean una repetitiva forma en «V» para aumentar la capacidad del neumático en lo relativo a la evacuación del agua de entre la superficie de contacto y la carretera. Como aspas de una bomba de agua que empujan sin parar el agua en una dirección a través del motor, los surcos del neumático direccional están diseñados para «empujar» el agua en una dirección (hacia adelante y para los costados).
Los neumáticos de las mejores marcas se someten a pruebas de aquaplaning. (fot. Pirelli)
Clase de adhesividad en superficies mojadas
Información sobre la clase de adhesividad del neumático puede encontrarse en la etiqueta de cada modelo. Los neumáticos se clasifican de A a F, lo que designa la distancia del frenado en superficies mojadas. La diferencia entre la mejor y la peor clase puede ser de hasta 18 metros.
En la etiqueta pueden encontrarse también los datos relativos a los parámetros como la resistencia a la rodadura o el ruido emitido.
Aquaplaning y la motocicleta
Los motociclistas corren un grave peligro de aquaplaning cuando hay una cantidad considerable de agua en la carretera y cuando van con mucha velocidad.
La velocidad a la que puede producirse el fenómeno en cuestión es afectada por varios factores, como:
Si llega a producirse el aquaplaning, la probabilidad de caída es muy alta. Para reducirla:
Mantén el volante firme,
Suelta el acelerador o presiona el embrague,
Deja los pies en el posapies, bajo ningún concepto intentes apoyarte con ellos,
La moto debe quedarse en la posición vertical,
No frenes: frenar con ruedas sin adhesividad supone una caída inevitable,
No intentes girar: mantén el volante recto.