ES2336741B1 - MANUFACTURED TIRE, AMONG OTHER MATERIALS, WITH PCM MATERIALS. - Google Patents
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Abstract
Neumático fabricado, entre otros materiales, con materiales PCM.Tire manufactured, among other materials, with PCM materials.
Neumático que comprende, entre los múltiples materiales que lo forman, un material PCM que actúa como controlador de la temperatura de funcionamiento del neumático. El material PCM está caracterizado por una determinada temperatura de cambio de fase sustancialmente igual a la temperatura de óptimo funcionamiento deseada para el neumático. Cuando el neumático alcanza dicha temperatura, los materiales PCM comienzan a almacenar grandes cantidades de energía térmica, por lo que a pesar de que el neumático continúe en funcionamiento la temperatura del neumático permanece aproximadamente constante, durante un tiempo determinado hasta que los materiales PCM cambian de fase. Por lo tanto, la invención permite mantener limitada la temperatura de funcionamiento de un neumático durante un tiempo determinado.Tire comprising, among the multiple materials that form it, a PCM material that acts as a controller of the operating temperature of the tire. PCM material It is characterized by a certain phase change temperature substantially equal to the optimum operating temperature desired for the tire. When the tire reaches said temperature, PCM materials begin to store large amounts of thermal energy, so even though the tire continue running tire temperature remains approximately constant, for a certain time until PCM materials change phase. Therefore, the invention allows to keep the operating temperature limited of a tire for a certain time.
Description
Neumático fabricado, entre otros materiales, con materiales PCM.Tire manufactured, among other materials, with PCM materials.
La invención se refiere al uso de materiales de cambio de fase ("Phase Change Materials" o PCM) en la fabricación de neumáticos de vehículo.The invention relates to the use of materials of phase change ("Phase Change Materials" or PCM) in the manufacture of vehicle tires.
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El neumático es un elemento básico de cualquier tipo de vehículo, especialmente debido a que es el único medio de contacto entre el vehículo y el suelo. Por ello, los neumáticos de un vehículo desempeñan un papel primordial en la seguridad y confort de quienes viajan a bordo. Más concretamente, los neumáticos forman parte integral del sistema de suspensión, del sistema de frenos, del sistema de dirección, además de influir directamente en el manejo del vehículo y en el rendimiento de consumo de combustible.The tire is a staple of any type of vehicle, especially since it is the only means of contact between the vehicle and the ground. Therefore, the tires of A vehicle plays a key role in safety and comfort of those who travel on board. More specifically, the tires form integral part of the suspension system, the brake system, the steering system, in addition to directly influencing the management of the vehicle and the fuel consumption performance.
Las funciones principales de los neumáticos de un vehículo son transmitir las fuerzas de aceleración y frenado del vehículo al suelo, mantener y cambiar la dirección de la marcha, absorber las irregularidades del terreno y soportar el peso del vehículo. Para ello, los neumáticos deben cumplir requisitos relativos a:The main functions of the tires of a vehicle is to transmit the acceleration and braking forces of the ground vehicle, maintain and change the direction of travel, absorb the irregularities of the ground and support the weight of the vehicle. For this, the tires must meet requirements relating to:
- --
- la estabilidad, para que permitan conducir el vehículo con precisión y firmeza, independientemente del estado del suelo y de las condiciones climáticas, y para que contrarresten la tendencia del vehículo a salirse en las curvas debido a la fuerza centrífuga,the stability, so that they allow you to drive the vehicle accurately and firmness, regardless of soil condition and weather conditions, and to counter the trend of vehicle to get out of corners due to force centrifuge,
- --
- el soporte, para que sostengan al vehículo y resistan la transferencia de carga en la aceleración y el frenado,he support, to support the vehicle and resist the transfer of load on acceleration and braking,
- --
- el amortiguamiento, para que reduzcan las irregularidades del suelo, garantizando la comodidad de los viajeros,he damping, so that they reduce soil irregularities, guaranteeing the comfort of travelers,
- --
- la rodada, para que rueden de una manera más regular y segura, mejorando la conducción,the rolled, so that they roll in a more regular and safe way, improving driving,
- --
- la durabilidad, para que conserven sus cualidades óptimas durante millones de vueltas.the durability, so that they retain their optimal qualities during millions of laps
Un neumático comprende una serie de componentes o partes que tienen una función específica y que se encuentran unidos o integrados con el fin de satisfacer los requisitos del neumático descritos anteriormente. Los componentes principales son, generalmente:A tire comprises a series of components. or parts that have a specific function and that are united or integrated in order to meet the requirements of tire described above. The main components are, usually:
- --
- Carcasa: armazón del neumático, realizado generalmente como un conjunto de telas tejidas mediante un cableado de fibras de vidrio o hilos de acero, recubiertos con caucho. Otorga al neumático su resistencia a la carga y a la deformación. Debe soportar la presión del inflado y los esfuerzos exteriores del neumáti- co.Housing: tire frame, generally performed as a set of woven fabrics by means of a fiberglass wiring or steel wires, coated with rubber. It gives the tire its resistance to load and deformation. Must withstand inflation pressure and stress tires outside.
- --
- La banda de rodadura: zona externa del neumático que va en contacto con el suelo y que comprende el dibujo del neumático. Debe ser adherente, resistente al desgaste y a la abrasión, y debe calentarse poco.The tread: external area of the tire that comes in contact with the ground and that includes the drawing of the tire. Must be adherent, resistant to wear and abrasion, and must warm up a little.
- --
- Las lonas de cima: lonas armadas con cables de acero muy finos pero resistentes, situadas por debajo de la banda de rodadura y por encima de la carcasa. Entre otras funciones, aportan estabilidad, reducen la resistencia al rodamiento, aumentan la duración y la rigidez del neumático, y aumentan la resistencia del mismo a impactos y vibraciones producidos por accidentes en el firme.The top tarps: tarpaulins armed with very thin steel cables but resistant, located below the tread and by above the housing. Among other functions, they provide stability, reduce rolling resistance, increase durability and tire stiffness, and increase its resistance to impacts and vibrations caused by accidents in the firm.
- --
- Flancos: costados del neumático, de cuya mayor o menos rigidez depende el grado de confort. Deben ser duros y flexibles a la vez. Sus funciones principales son proteger la carcasa de elementos externos (bordillos de acera, etc.) y absorber flexiones verticales y laterales.Flanks: sides of the tire, whose more or less stiffness depends on the degree of comfort. They must be hard and flexible at the same time. Its main functions are to protect the External element housing (curb curbs, etc.) and absorb vertical and lateral push-ups.
- --
- Talones: formados generalmente por aros de alambres trenzados forrados de caucho, responsables de unir el neumático a la llanta.Heels: generally formed by hoops of braided wires lined with rubber, responsible for joining the tire to the tire.
- --
- Calandraje interior: revestimiento protector de la parte interna del neumático. Sirve de cámara de aire y su función es proporcionar hermeticidad al aire e impedir la penetración de la humedad en los neumáticos sin cámara. Alternativamente, los neumáticos pueden estar provistos de una cámara interior.Interior calendering: coating protector of the internal part of the tire. It serves as an air chamber and its function is to provide air tightness and prevent moisture penetration in the tires without a chamber. Alternatively, the tires may be provided with a inner chamber
Los neumáticos están fabricados combinando un número muy elevado de materiales, partiendo generalmente de una mezcla de diversos cauchos. Los cauchos comúnmente empleados son el caucho natural, los poliisoprenos de síntesis, copolímeros de butadieno-estireno, polibutadieno y el caucho butil. Todos ellos son polímeros capaces de alcanzar grandes deformaciones en situación de esfuerzo y de recuperar la forma una vez finalizado el esfuerzo. La mezcla de diversos cauchos se amasa en molinos de masticación y mezcla, ablandándose. Posteriormente, se agregan otras sustancias tales como el negro carbón (partículas de carbón muy finas, para aumentar la resistencia a la abrasión), azufre (agente vulcanizante, que permite volver al caucho más duro y resistente al calor), óxido de cinc (acelerador del proceso de vulcanizado), caucho regenerado (para disminuir el coste final del neumático), ablandadores, plastificante, antioxidantes, materiales de protección anti-radiación ultravioleta, pigmentos, etc. El procedimiento de fabricación del neumático generalmente consta de las siguientes fases: preparación de las necesarias mezclas de cauchos y otras sustancias; laminado de las mezclas mediante rodillos, para fabricar cada componente del neumático; ensamblaje de los diferentes componentes del neumático; curado o vulcanizado del neumático.The tires are manufactured by combining a very high number of materials, generally starting from a Mix of various rubbers. The commonly used rubbers are the natural rubber, synthetic polyisoprenes, copolymers of butadiene-styrene, polybutadiene and butyl rubber. All of them are polymers capable of reaching great deformations in a situation of effort and to recover the form once finished the effort. The mixture of various rubbers is kneaded in mills chewing and mixing, softening. Subsequently, others are added substances such as carbon black (very carbon particles fine, to increase abrasion resistance), sulfur (agent vulcanizing, which makes it possible to return to the hardest and most resistant rubber heat), zinc oxide (accelerator of the vulcanizing process), regenerated rubber (to reduce the final cost of the tire), softeners, plasticizer, antioxidants, protective materials UV radiation, pigments, etc. He Tire manufacturing procedure generally consists of the following phases: preparation of the necessary mixtures of rubbers and other substances; rolling of the mixtures by rollers, to manufacture each tire component; assembly of the different components of the tire; cured or vulcanized tire.
Desde el punto de vista del mantenimiento, la vida de un neumático, las prestaciones óptimas y la seguridad, existen dos factores de gran influencia durante la vida útil y utilización del neumático: la presión de aire del neumático y la temperatura del mismo.From the point of view of maintenance, the tire life, optimum performance and safety, there are two factors of great influence during the useful life and Tire utilization: the tire air pressure and the temperature of it.
De la presión del aire alojado en el interior
del neumático dependen las características de comportamiento,
duración, resistencia a la carga, a la velocidad y a los esfuerzos
exteriores, precisión en la conducción, adherencia, etc. Los
neumáticos están diseñados para que se establezca un equilibrio
entre presión de inflado, carga y resistencia de la carcasa. Así,
cuando la presión de inflado no está en consonancia con la carga, el
neumático se deforma y la banda de rodadura no apoya correctamente
sobre el suelo, lo que origina desgastes anormales. El bajo inflado
provoca flexiones exageradas en la carcasa, aumentándose la
temperatura interna, pudiendo provocar la rotura y dislocación de
las lonas así como su despegue. Además, el bajo inflado reduce la
posibilidad de recauchutado, rebaja el rendimiento kilométrico y
aumenta el consumo de combustible. El desgaste en estas condiciones
de trabajo es mucho mayor en los lados exteriores de la banda de
rodadura. En cambio, cuando un neumático está parcialmente
desinflado, el rozamiento interno y el externo puede producir una
acumulación de calor tal que el neumático corre el peligro de
inflamarse. Por otro lado, el sobreinflado del neumático provoca
sobre la carcasa una sobre-fatiga por el aumento de
la tensión en las partes interiores, pudiendo producirse incluso
roturas en el tejido de la carcasa. Además, un neumático
sobreinflado se hace más duro y rígido, perdiendo adherencia y
haciéndose más vulnerable a los riesgos de cortes y
pinchazos.The characteristics of behavior, duration, resistance to load, speed and external stress, driving precision, adhesion, etc. depend on the pressure of the air inside the tire. The tires are designed to establish a balance between inflation pressure, load and carcass resistance. Thus, when the inflation pressure is not in line with the load, the tire deforms and the tread does not rest properly on the ground, which results in abnormal wear. The low inflation causes exaggerated bending in the housing, increasing the internal temperature, and can cause the rupture and dislocation of the canvases as well as their take off. In addition, low inflation reduces the possibility of retreading, lowers mileage performance and increases fuel consumption. Wear in these working conditions is much greater on the outer sides of the tread. On the other hand, when a tire is partially deflated, internal and external friction can produce a build-up of heat such that the tire is in danger of becoming inflamed. On the other hand, the overinflation of the tire causes an over-fatigue on the carcass due to the increase in tension in the inner parts, even breaking the carcass fabric. In addition, an overinflated tire becomes harder and stiffer, losing grip and becoming more vulnerable to the risks of cuts and
punctures
Por parte, la temperatura de los neumáticos es
uno de los principales indicadores de su funcionamiento y de si se
están aprovechando correctamente o no. La temperatura de un
neumático aumenta en función de los esfuerzos mecánicos a los cuales
está sometido: rodar, acelerar, frenar, tomar curvas, etc. A cada
neumático, en función de los materiales de los cuales esté
fabricado, le corresponde una temperatura de funcionamiento óptimo o
un rango de temperaturas de funcionamiento óptimo, a las cuales la
adherencia y otros aspectos funcionales del neumático alcanzan sus
mejores valores. Por ejemplo, los neumáticos blandos generalmente
tienen una temperatura de funcionamiento óptimo más elevada que un
neumático de goma dura y requieren más tiempo para aumentar su
temperatura y alcanzar dicha temperatura de funcionamiento óptimo.
En general, pero dependiendo de los materiales de fabricación del
neumático y por lo tanto del tipo de neumático (de competición, de
carretera, para usos industriales, etc.) la temperatura de
funcionamiento óptimo estará entre 25 y 105ºC aproximadamente.
Entonces, si el neumático funciona fuera de dicho rango, por ejemplo
por encima de 140ºC, los neumáticos se degradan y destruyen
rápida-
mente.On the other hand, the temperature of the tires is one of the main indicators of their operation and whether they are being used correctly or not. The temperature of a tire increases depending on the mechanical stress to which it is subjected: rolling, accelerating, braking, cornering, etc. Each tire, depending on the materials from which it is manufactured, corresponds to an optimum operating temperature or an optimum operating temperature range, to which the adhesion and other functional aspects of the tire reach their best values. For example, soft tires generally have a higher optimum operating temperature than a hard rubber tire and require more time to increase their temperature and reach that optimum operating temperature. In general, but depending on the materials of manufacture of the tire and therefore on the type of tire (racing, road, for industrial uses, etc.) the optimum operating temperature will be between approximately 25 and 105 ° C. Then, if the tire operates outside that range, for example above 140 ° C, the tires degrade and destroy rapidly.
mind.
La invención tiene como objetivo definir una nueva composición o utilización de materiales en la fabricación de neumáticos, que permita conseguir un neumático cuya temperatura de funcionamiento permanezca controlada dentro de sus valores óptimos, es decir, que permita evitar sobrecalentamientos en los neumáticos. De este modo, se conseguirá que el neumático presente un mejor funcionamiento y una mayor vida útil.The invention aims to define a new composition or use of materials in the manufacture of tires, which allows to obtain a tire whose temperature of operation remains controlled within its optimum values, that is, to avoid overheating in the tires. In this way, the tire will get a better operation and longer life.
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Es objeto de la invención un neumático que comprende, entre los múltiples materiales que lo forman, un Material con Cambio de Fase ("Phase Change Material", en adelante PCM) que actúa como controlador de la temperatura de funcionamiento del neumático.The object of the invention is a tire that comprises, among the multiple materials that form it, a Material with Phase Change ("Phase Change Material", hereinafter PCM) which acts as a controller of the operating temperature of the tire.
Un material PCM es una sustancia acumuladora de
energía térmica con una temperatura de fusión (paso de fase sólida a
fase líquida o viceversa) relativamente elevada, que como cualquier
sustancia absorbedora de energía va aumentando su temperatura según
va acumulando energía. La particularidad de los materiales PCM es
que, a temperaturas próximas a su temperatura de fusión, son
materiales capaces de almacenar (en caso de cambio de sólido a
líquido) o liberar (en caso de cambio de líquido a sólido) grandes
cantidades de energía. Gracias a esta importante particularidad, los
materiales PCM se utilizan en múltiples campos de la tecnología: en
el almacenaje de calor para agua caliente sanitaria (ACS); en la
conservación de alimentos; en el sector textil, para mantener la
temperatura de confort corporal; en arquitectura, para mantener una
temperatura de confort en los edificios;
etc.A PCM material is a thermal energy accumulator substance with a relatively high melting temperature (solid phase to liquid phase or vice versa), which, like any energy absorbing substance, increases its temperature as it accumulates energy. The particularity of PCM materials is that, at temperatures close to their melting temperature, they are materials capable of storing (in case of change from solid to liquid) or releasing (in case of change of liquid to solid) large amounts of energy. Thanks to this important feature, PCM materials are used in multiple fields of technology: in the storage of heat for domestic hot water (DHW); in food preservation; in the textile sector, to maintain body comfort temperature; in architecture, to maintain a comfort temperature in buildings;
etc.
De acuerdo con la invención, el neumático comprende un material PCM caracterizado por una determinada temperatura de cambio de fase sustancialmente igual a la temperatura de óptimo funcionamiento deseada para el neumático. Durante su funcionamiento, el neumático aumenta su temperatura de forma constante hasta alcanzar aproximadamente la temperatura de fusión de los materiales PCM. En ese momento, los materiales PCM comienzan a almacenar grandes cantidades de energía térmica, por lo que a pesar de que el neumático continúe en funcionamiento la temperatura del neumático permanece aproximadamente constante. Una vez transcurrido un tiempo finito que depende del tipo y cantidad de material PCM utilizado, el material PCM cambia de fase (pasa a estado líquido) y el neumático continúa aumentando su temperatura. Por lo tanto, la invención permite mantener limitada la temperatura de funcionamiento de un neumático durante un tiempo determinado.According to the invention, the tire it comprises a PCM material characterized by a certain phase change temperature substantially equal to the temperature Optimum performance desired for the tire. During his operation, the tire increases its temperature so constant until approximately the melting temperature of PCM materials. At that time, PCM materials begin to store large amounts of thermal energy, so despite that the tire continues to run the temperature of the tire remains approximately constant. Once elapsed a finite time that depends on the type and quantity of PCM material used, the PCM material changes phase (enters liquid state) and The tire continues to increase its temperature. Therefore, the invention allows to keep the operating temperature limited of a tire for a certain time.
La invención es aplicable a todo tipo de neumáticos: de competición, de carretera, industriales (aviones, grandes máquinas, etc.), deportivos, etc. en cualquier tamaño o versión. Por supuesto, es aplicable en neumáticos de cualquier configuración: radiales, diagonales, con cámara, sin cámara, etc.The invention is applicable to all types of tires: racing, road, industrial (airplanes, large machines, etc.), sports, etc. in any size or version. Of course, it is applicable on any tire configuration: radial, diagonal, with camera, without camera, etc.
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Los detalles de la invención se aprecian en las figuras que se acompañan, no pretendiendo éstas ser limitativas del alcance de la invención:The details of the invention can be seen in the accompanying figures, not pretending to be limiting of scope of the invention:
La Figura 1 muestra un gráfico de la evolución de la temperatura con respecto al tiempo para un neumático convencional y un neumático según la invención.Figure 1 shows a graph of the evolution of the temperature with respect to the time for a tire conventional and a tire according to the invention.
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Es objeto de la invención un neumático que comprende, entre los múltiples materiales que lo forman, al menos un material PCM.The object of the invention is a tire that comprises, among the multiple materials that form it, at least one PCM material
El material PCM está ubicado y distribuido en función de las necesidades requeridas en cada neumático. Preferentemente, va incorporado dentro de la mezcla de cauchos e integrado en alguno de los componentes, y/o en un nuevo componente del neumático (por ejemplo una nueva capa realizada de material PCM). En caso de estar integrado en alguno de los componentes, lo estará en la banda de rodadura, la carcasa, los flancos, los talones, las lonas de cima, el calandraje interior o en cualquier otro componente no citado.The PCM material is located and distributed in function of the needs required in each tire. Preferably, it is incorporated into the mixture of rubbers and integrated into any of the components, and / or a new component of the tire (for example a new layer made of material PCM). If it is integrated into any of the components, the it will be on the tread, the housing, the flanks, the heels, top canvases, interior calendars or any Another component not mentioned.
En caso de que el material PCM esté integrado en alguno de los componentes conocidos de un neumático, la integración está realizada preferentemente de una o varias de entre las formas siguientes:In case the PCM material is integrated in some of the known components of a tire, the integration it is preferably made in one or several of the ways following:
- --
- añadiendo el material PCM, microencapsulado o sin microencapsular, a la mezcla de cauchos a partir de la cual se fabrica el componente;adding the PCM material, microencapsulated or without microencapsular, to the mixture of rubbers to from which the component is manufactured;
- --
- adhiriendo el material PCM (previamente encapsulado en caucho u otro material compatible) al componente.adhering the PCM material (previously encapsulated in rubber or other compatible material) at component.
El material PCM comprendido en el neumático
presenta una determinada temperatura de cambio de fase
sustancialmente igual a la temperatura de óptimo funcionamiento
deseada para el neumático. De este modo, cuando un neumático según
la invención comienza a rodar, va aumentando su temperatura de forma
constante hasta alcanzar aproximadamente la temperatura de fusión de
los materiales PCM. En ese momento, los materiales PCM comienzan a
almacenar grandes cantidades de energía térmica, por lo que a pesar
de que el neumático continúe en funcionamiento la temperatura del
neumático permanece aproximadamente constante. Una vez transcurrido
un tiempo finito que depende del tipo y cantidad de material PCM
utilizado, el material PCM cambia de fase (pasa a estado líquido) y
la temperatura del neumático vuelve a aumentar. En cambio, en un
neumático convencional sin materiales PCM, la temperatura va
ascendiendo de forma constante, sin detenerse, hasta que
eventualmente supera la temperatura de funcionamiento óptimo. En ese
momento, el neumático convencional empieza a correr peligro
de
deteriorarse.The PCM material included in the tire has a certain phase change temperature substantially equal to the optimum operating temperature desired for the tire. Thus, when a tire according to the invention begins to roll, its temperature increases steadily until approximately the melting temperature of PCM materials is reached. At that time, PCM materials begin to store large amounts of thermal energy, so despite the fact that the tire continues to operate, the temperature of the tire remains approximately constant. After a finite time has elapsed depending on the type and quantity of PCM material used, the PCM material changes phase (goes into liquid state) and the tire temperature increases again. In contrast, in a conventional tire without PCM materials, the temperature is rising steadily, without stopping, until it eventually exceeds the optimum operating temperature. At that time, the conventional tire begins to be in danger of
deteriorate.
Cuando el neumático se deja de calentar, el material PCM se enfría y pasa a fase sólida de nuevo, quedando preparado para volver a actuar.When the tire stops heating, the PCM material cools and goes to solid phase again, leaving Ready to act again.
Por lo tanto, la invención permite mantener limitada la temperatura de funcionamiento de un neumático durante un tiempo determinado. Es decir, la invención permite congelar el ascenso de la temperatura del neumático durante un determinado tiempo y preferentemente cuando dicha temperatura alcanza el valor de funcionamiento óptimo del mismo (si se seleccionan para ello, adecuadamente, los materiales PCM). El tiempo de mantenimiento y control de la temperatura del neumático puede ser desde minutos hasta horas, en función de los materiales y del tipo de neumático (de competición, industrial, etc.).Therefore, the invention allows to maintain limited the operating temperature of a tire during a set time That is, the invention allows to freeze the tire temperature rise during a given time and preferably when said temperature reaches the value optimal operation (if selected for this, properly, PCM materials). Maintenance time and Tire temperature control can be from minutes up to hours, depending on the materials and the type of tire (competition, industrial, etc.).
La Figura 1 muestra un gráfico que representa la evolución de la temperatura "T" de un neumático convencional (1) y de un neumático según la invención (2) con respecto al tiempo "t". Como puede verse en la figura, el neumático convencional (1) alcanza la temperatura de funcionamiento óptimo cuando ha transcurrido un tiempo t1, tras el cual la temperatura sigue aumentando de forma constante con el riesgo que ello supone para el neumático. Por su parte, el neumático según la invención (2) alcanza la temperatura de funcionamiento óptimo en aproximadamente el mismo tiempo t1 (es decir, hasta t1 las dos curvas están sustancialmente solapadas en el ejemplo de la gráfica). En ese momento, dado que los materiales PCM tienen una temperatura de fusión igual a Tc, dichos materiales PCM comienzan a almacenar grandes cantidades de energía. Por ello, la temperatura del neumático se mantiene constante tal como se muestra en la figura por un tiempo finito. Una vez transcurrido dicho tiempo, es decir, cuando se alcanza el tiempo t2, los materiales PCM cambian de fase (pasan de sólido a líquido) aumentando nuevamente la temperatura del neumático.Figure 1 shows a graph representing the "T" temperature evolution of a conventional tire (1) and of a tire according to the invention (2) with respect to time "t". As can be seen in the figure, the conventional tire (1) reaches the optimum operating temperature when it has after a time t1, after which the temperature continues steadily increasing with the risk that this entails for the tire. On the other hand, the tire according to the invention (2) reaches the optimum operating temperature at approximately the same time t1 (that is, until t1 the two curves are substantially overlapped in the example in the graph). At that time, since the PCM materials have a melting temperature equal to Tc, said PCM materials begin to store large amounts of energy. Therefore, the tire temperature remains constant such As shown in the figure for a finite time. One time after that time, that is, when time t2 is reached, PCM materials change phase (from solid to liquid) increasing the temperature of the tire again.
El tipo de material PCM y su cantidad óptima
depende de cuál deba ser la temperatura o rango de temperaturas
requeridas para el funcionamiento óptimo del neumático y de cuánto
deba ser tiempo finito de mantenimiento pretendido de dichas
temperaturas. Preferentemente, el material PCM es cualquier material
de cambio de fase cuya temperatura esté comprendida entre 10 y
140ºC. La cantidad es preferentemente de un 0 a un 30% del peso del
neumático, dependiendo del tiempo que se requiera para mantener
constante la temperatura, aunque no se descartan otras cantidades.
El material PCM puede ser orgánico (ácidos grasos tales como el
ácido esteárico y el ácido palmítico, parafinas, ceras de parafina,
etc.), inorgánico (nitrato de magnesio hexahidratado, etc.) o una
mezcla eutécti-
ca.The type of PCM material and its optimum quantity depends on what the temperature or temperature range required for the optimal operation of the tire should be and how much the intended finite maintenance time of said temperatures should be. Preferably, the PCM material is any phase change material whose temperature is between 10 and 140 ° C. The amount is preferably from 0 to 30% of the weight of the tire, depending on the time required to keep the temperature constant, although other quantities are not discarded. The PCM material can be organic (fatty acids such as stearic acid and palmitic acid, paraffins, paraffin waxes, etc.), inorganic (magnesium nitrate hexahydrate, etc.) or an eutectic mixture.
AC.
A continuación se muestran algunos ejemplos de diferentes materiales PCM orgánicos susceptibles de ser utilizados en neumáticos, indicando su temperatura de fusión o cambio de fase:Below are some examples of different organic PCM materials that can be used on tires, indicating their melting temperature or change of phase:
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A continuación se muestran algunos ejemplos de diferentes materiales PCM inorgánicos susceptibles de ser utilizados en neumáticos, indicando su temperatura de fusión o cambio de fase:Below are some examples of different inorganic PCM materials that can be used on tires, indicating their melting temperature or change of phase:
A continuación se muestran algunos ejemplos de diferentes materiales PCM en forma de mezclas eutécticas susceptibles de ser utilizados en neumáticos, indicando su temperatura de fusión o cambio de fase:Below are some examples of different PCM materials in the form of eutectic mixtures liable to be used in tires, indicating their melting temperature or phase change:
También se contempla la utilización de cualquier material PCM mejorado en sus propiedades (conductividad térmica, densidad de almacenaje) mediante la síntesis de nuevos composites de PCM, tales como el composite grafito+PCM.It also contemplates the use of any PCM material improved in its properties (thermal conductivity, storage density) by synthesizing new composites of PCM, such as graphite composite + PCM.
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