Teoría del equilibrio estático de las ruedas
Cuando un conjunto de neumático y rueda tiene el equilibrio estático adecuado, tiene el peso
distribuido equitativamente alrededor de su eje de rotación y la gravedad no lo obligará a girar
desde su posición de reposo. Si se levanta un vehículo del suelo y se gira una rueda en intervalos
de 120°, una rueda estáticamente equilibrada permanecerá estacionaria en cada intervalo.
Cuando una rueda y un neumático están estáticamente desequilibrados, el neumático tiene una
parte pesada en un lugar. La fuerza de la gravedad que actúa sobre esta parte pesada hará que la
rueda gire hasta que la parte pesada se encuentre cerca de la parte inferior de la llanta (Figura 1).
Figura 1 Desequilibrio estático de ruedas.
Resultados del desequilibrio estático
La fuerza centrífuga se puede definir como la fuerza que tiende a alejar una masa giratoria de su
eje de rotación. Como hemos explicado anteriormente, un neumático y una rueda están sujetos
a fuerzas de aceleración y desaceleración muy fuertes cuando un vehículo está en movimiento.
La parte pesada de una rueda estáticamente desequilibrada está influenciada por la fuerza
centrífuga. Esta influencia intenta mover el punto pesado en una línea tangente lejos del eje de
la rueda. Esta acción tiende a levantar el conjunto de ruedas de la superficie del camino (Figura
2).
Figura 2 Efectos del desequilibrio estático.
La acción de elevación de las ruedas provocada por el desequilibrio estático puede denominarse
vagabundeo de las ruedas (Figura 3. La acción de atrapamiento de la rueda permite que la llanta
se deslice momentáneamente cuando se levanta verticalmente.
Figura 3 Trampa de ruedas.
Cuando la rueda y la llanta se mueven hacia abajo a medida que el punto pesado se desacelera,
la llanta golpea la superficie de la carretera con una acción de golpes. Esta acción repetida de
resbalones y golpes provoca raspaduras y ahuecamientos severos en las llantas (Figura 4).
Figura 4 Desgaste de los neumáticos ahuecados causado por desequilibrio estático.
El movimiento vertical de las ruedas debido al desequilibrio estático se transfiere al sistema de
suspensión y luego es absorbido por el chasis y la carrocería. Esta acción provoca un desgaste
rápido de los componentes de la suspensión y la dirección. La acción del golpeteo de las ruedas
que resulta del desequilibrio estático también se transmite al compartimiento de pasajeros, lo
que provoca incomodidad para los pasajeros y fatiga para el conductor.
Cuando un vehículo viaja a velocidad de crucero normal en carretera, la velocidad promedio de
las ruedas es de 850 revoluciones por minuto (rpm). Un conjunto de neumático y rueda
estáticamente desequilibrado es una masa descontrolada de peso en movimiento. Cuando un
vehículo viaja a 60 mph (97 km/h) y un neumático tiene 2 onzas (oz) o 57 gramos (g) de
desequilibrio estático, la fuerza de impacto resultante es de aproximadamente 15 libras (lb) o 6,8
kilogramos (kg), contra la superficie de la carretera.
Teoría dinámica del equilibrio de las ruedas
Cuando un conjunto de neumático y rueda tiene un equilibrio dinámico correcto, el peso del
conjunto se distribuye por igual en ambos lados del centro de la rueda visto desde el frente. El
equilibrio dinámico de las ruedas puede explicarse dividiendo el neumático en cuatro secciones
(Figura 5). En la figura 5, si las secciones A y C tienen el mismo peso y las secciones B y D también
tienen el mismo peso, la llanta tiene el equilibrio dinámico adecuado. Si un neumático tiene
desequilibrio dinámico, la sección D puede tener un punto pesado; por lo tanto, las secciones B y
D tienen diferentes pesos (Figura 6).
Figura 5 Teoría dinámica del equilibrio de las ruedas.
Figura 6 Desequilibrio dinámico de ruedas
De nuestra discusión sobre el equilibrio dinámico, podemos entender que un conjunto de
neumático y rueda puede estar en equilibrio estático, pero tener un desequilibrio dinámico. Por
lo tanto, las ruedas deben estar en equilibrio estática y dinámicamente.