SCORE Journal - The Official Publication of SCORE Off-Road Racing
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LA CIENCIA DE LAS RUEDAS La Ingeniería Detrás De Las Ruedas De Carrera “Probada En Baja” Por Micah Anderson si los neumáticos son las botas de un vehículo de carreras, las ruedas son los cordones, componentes cruciales que mantienen todo seguro cuando el terreno se vuelve brutal. En las exigentes carreras todoterreno actuales, la tecnología de las ruedas se está llevando al límite. Los SCORE Trophy Trucks son más grandes, rápidos y potentes que nunca, ofreciendo una potencia impresionante gracias a sus avanzados sistemas de tracción total. Para mantenerse al día, los tamaños de neumáticos estándar se han disparado a 40 pulgadas, dominando el ranking de tamaño completo, mientras que los UTV ahora también ruedan con confianza con neumáticos más grandes de 37 pulgadas. La evolución de los sistemas de frenos modernos para carreras todoterreno no ha hecho más que acelerar esta tendencia. El uso de rotores y pinzas más grandes requiere ruedas más grandes. ¿El resultado? Un campo muy competitivo donde las carreras se deciden por segundos, los pilotos son más valientes que nunca y las velocidades superan con frecuencia los tres dígitos. En esta creciente guerra por el rendimiento, las ruedas son más que simples accesorios para rodar; son fundamentales para el éxito de cualquier programa de carreras. Los materiales, los métodos de construcción, la resistencia, el peso, el desplazamiento, la tecnología beadlock e incluso el estilo juegan un papel importante para mantener vivo un vehículo de carreras en Baja. Para descubrir hacia dónde se dirige la tecnología de rines, SCORE Journal conversó con varios fabricantes líderes y expertos en carreras todoterreno, incluyendo a John Remus de Method Race Wheels (la rueda oficial de SCORE International), Rhett Sanders de Raceline Wheels, Chris Vorhies de Vision Wheel, Jaime Zamora de Tremrr Wheels, Will Cross de ROH Wheels y Ryan Interrante de Torque Wheels. Esto es lo que comentaron sobre lo que se necesita para mantener a los pilotos rodando al límite de un caos controlado y, de hecho, sobre la física involucrada en el asunto. ¿Qué características específicas de ingeniería o diseño distinguen a tus ruedas de carreras todoterreno cuando se trata de sobrevivir al terreno y al abuso típicos de Baja? El lema de Method Race Wheels es: “Más ligero. Más resistente. Más rápido”. Y, en definitiva, ese es su objetivo con cada rin. “Se trata de maximizar la resistencia sin peso innecesario”, explicó el director de comercio electrónico de Custom Wheel House. Rines como el rin de carrera forjado 202 alcanzan una asombrosa capacidad de carga de 1817 kg gracias al aluminio forjado 6061-T6 de alta resistencia, combinado con un tratamiento térmico T6, que permite una mayor capacidad de carga con un peso total menor. Todo está optimizado mediante análisis de elementos finitos (FEA en inglés) para gestionar las trayectorias de carga reales. Además, características clave como su tecnología patentada Bead Grip, los labios reforzados del barril y los herrajes internos del anillo de bloqueo sobredimensionados están diseñados teniendo en cuenta las condiciones estresantes específicas del desierto. Raceline Wheels aprovecha más de 20 años de experiencia en carreras para mejorar continuamente sus rines. Sus anillos de bloqueo de carrera utilizan palanquillas forjadas y orificios profundos para los pernos para mayor resistencia bajo cargas torsionales y verticales severas, y trabajan constantemente para perfeccionar las estructuras de carga y las estrategias de refuerzo de los labios. “Utilizamos pernos beadlock de zinc amarillo de grado 8 con arandelas de acero endurecido y tuercas PEM integradas en la rueda”, declaró Rhett Sanders de Raceline. “Esto permite reemplazar los pernos del anillo de bloqueo sin dañar las roscas de la rueda, un problema importante en el terreno campo. También fundimos y mecanizamos nosotros mismos para garantizar una supervisión completa del control de calidad. Raceline es la única marca que actualmente realiza esto en EE. UU.”. Vision Wheel incorpora la colaboración de CAD de nivel de fabricantes originales con ingenieros de frenos y suspensiones para garantizar la resistencia, la holgura y el ajuste. Sus ruedas de carrera se fabrican con aleaciones de aluminio validadas para competencia y se someten a un desarrollo práctico junto con sus equipos. Entre sus innovaciones más destacadas se encuentra la tecnología Tire-Lock de Vision, que consiste esencialmente en un canal agresivo en el borde del talón integrado en el interior y el exterior del cuerpo de la rueda, que sujeta firmemente el neumático a la rueda. Además, Vision está a punto de lanzar una rueda de carrera UTV de fibra de carbono, diseñada para minimizar el peso no suspendido sin comprometer la resistencia. Tremrr Wheels ofrece un enfoque centrado en los neumáticos para el diseño de los rines, basado en la experiencia real en carreras, como señaló Jaime Zamora. “Seguir el ritmo de los fabricantes de neumáticos en cuanto a grosor del talón y los flancos marca una gran diferencia”, afirma Zamora. Esta atención al detalle impulsa el desarrollo de rines Tremrr, tanto forjados como fundidos, con “canales en el asiento del neumático” reforzados que protegen los talones interiores y exteriores de rompimientos. Su sistema patentado Tremrr Tire Lock System (un perfil de montaje escalonado de 45 grados que fija ambos talones firmemente en su lugar) ha sido probado para funcionar a presiones de hasta 12 PSI en neumáticos de 35 pulgadas, ofreciendo un rendimiento excepcional en condiciones típicas de Baja. ROH Wheels aporta la credibilidad de los vastos desiertos interiores australianos a las carreras estilo SCORE. Sus rines forjados de alta resistencia están diseñados para resistir impactos radiales, deformaciones de las pestañas y fallas en el asiento del talón. Los diseños se ven influenciados por el uso intenso a alta velocidad y la carga lateral a largo plazo. Will Cross, coordinador de marketing de ROH Wheels, afirmó que sus productos están diseñados para resistir el uso intenso gracias a los anillos de bloqueo de aluminio 6061-T6 forjado y aleaciones fundidas con tratamiento térmico en el cuerpo del rin. Los diseños de Lock Off-Road incorporan perfiles de forjado patentados y aluminio de grado aeronáutico para optimizar la dispersión del impacto y reducir la concentración de tensión. Los bordes profundos y el ensamblaje del sistema de bloqueo de alta resistencia anclan el rin al neumático bajo condiciones extremas. “Utilizamos rines y anillos forjados de aluminio 6061-T6 para mejorar tanto la resistencia como la ductilidad”, afirmó Ian Horne, gerente de marketing de American Wheel Group. El hardware del sistema de bloqueo utiliza pernos galvanizados de grado 10.9, y nuestras ruedas cuentan con labios engrosados y refuerzos en las zonas de mayor tensión. La geometría de los radios es funcional, no estética. Torque Wheels adopta un enfoque de “la forma viene por la función”, fabricando con pestañas engrosadas, talones altos y material solo donde es necesario. Sus diseños provienen directamente de pruebas y abuso en Baja, incluyendo miles de kilómetros en vehículos especiales como los de Baja Challenge. “Aumentamos el grosor de las pestañas y la altura de los talones para mejorar la resistencia y la retención de los neumáticos”, reveló Ryan Interrante, director de operaciones de OE Wheel Works y Torque Wheels. “Nuestra construcción de aluminio forjado 6061-T6 nos permite añadir estructura donde sea necesario sin añadir peso. Estas ruedas están diseñadas para resistir y ganar en Baja”. ¿Cómo prueban o validan sus equipos la resistencia y durabilidad de las ruedas antes de que estén listas para competir? El método supera los estándares SAE J2530 mediante una combinación de pruebas destructivas de laboratorio y validación de campo. La fatiga en curvas, la fatiga radial y la resistencia al impacto están verificadas, pero el kilometraje real en el desierto es la prueba final. Raceline aplica protocolos de prueba SAE y sus propios programas de pruebas de campo con pilotos patrocinados. La retroalimentación de los equipos de Baja y otras series de carreras informa las mejoras iterativas. Sus rines beadlock forjados deben soportar ciclos de calor sostenidos, diferencial de presión e impactos de alta gravedad. “Utilizamos modelos FEA para optimizar la preproducción del diseño”, declaró Sander. “Validamos en el campo: circuitos cortos, desierto, escalada en roca, lo que sea. Los beadlocks Pro Series se encuentran en vehículos que compiten en las pruebas más brutales de las carreras todoterreno”. Vision Wheel utiliza pruebas SAE J2530 modificadas en la fábrica, combinadas con pruebas de durabilidad patentadas. Según Chris Vorhies de Vision Wheel, “También utilizamos los datos recopilados por nuestros equipos para mejorar constantemente el producto”. Tremrr Wheels utiliza una combinación de validación de diseño basada en FEA y pruebas de rendimiento en condiciones reales para evaluar cada rin antes de su aprobación para competición. “Vamos más allá de las clasificaciones básicas”, afirma Zamora. “Probamos el rendimiento de la rueda cuando está desinflada, flexionada o bajo el peso de un vehículo en movimiento sin neumático”. La rueda forjada de 17x9 para Trophy Truck, por ejemplo, soporta una capacidad de carga de 3700 lb y está diseñada para rendir incluso en las duras condiciones de las carreras en el desierto. Su rueda 104 Aftershock UTV de 15x7 es igualmente robusta, con una capacidad de carga de 1600 lb y probada en retención de presión en los flancos, resistencia al impacto y resistencia en escenarios todoterreno de alta velocidad. ROH somete las ruedas a ciclos de fatiga multiaxial con cargas superiores a 1500 kg durante un millón de repeticiones. Además, la resistencia a la corrosión y al impacto se valida en condiciones de simulación de campo. Cross explicó: “Todas las ruedas se someten a pruebas de laboratorio internas según las normas australianas e internacionales: pruebas de impacto, pruebas de fatiga (radiales y en curvas) y capacidades de carga de 1547 kg o más por curva. También realizamos pruebas reales en el interior de Australia, que ofrece desierto, terreno irregular, rocas y polvo rojo; básicamente, la Baja, pero al revés”. Lock Off-Road comienza con simulaciones de elementos finitos (FEA) con cargas de tensión al estilo de la Baja para identificar los puntos de tensión antes de la producción, y luego pasa a pruebas físicas radiales y de impacto. Las pruebas de campo en escenarios de carreras reales validan sus simulaciones. “Todas nuestras ruedas se utilizan en camiones del equipo durante miles de kilómetros, en cualquier superficie que podamos ponerles”. Torque confía en la propia Baja como su laboratorio definitivo. “Lanzamos nuestra marca llevando nuestras ruedas a Baja e intentando romperlas deliberadamente”, declaró el director de operaciones, Ryan Interrante. “Diseñamos y fabricamos en EE. UU., y el propietario, Joe Interrante, ha ganado varios podios en la SCORE Baja 1000, así que sabemos lo que significa estar listo para competir. La Canyon TW301AF ha recorrido miles de kilómetros en la serie Baja Challenge como rueda especificada”. ¿Cómo ha cambiado la evolución del tamaño de los neumáticos y el recorrido de la suspensión la forma de diseñar las ruedas para los vehículos todoterreno actuales? Method ha ajustado las estructuras de los radios, las interfaces de los bujes y el hardware de los aros para afrontar las crecientes demandas de tamaño de los neumáticos, velocidades más altas e impactos fuertes. Unos neumáticos más grandes implican una mayor fuerza de rotación y de carga lateral. “Para los vehículos de carrera, intentamos comprender el futuro trabajando con los fabricantes de equipos originales para conocer el mercado y planificar en consecuencia. En el mercado de consumo, es fundamental estar al tanto de las tendencias actuales y la demanda, y comprender las adaptaciones a las necesidades del mercado”. Raceline respondió reforzando las zonas de carga y ajustando el diseño de los radios para una mayor deflexión contra impactos. Los flancos más altos y el mayor apalancamiento de los neumáticos modernos requieren una geometría de barril y de aro más rígida. “Las camionetas con tracción total y neumáticos más grandes son la tendencia, lo que cambia los requisitos de desplazamiento y la forma en que se transfieren las fuerzas a la rueda. Por eso ofrecemos las beadlocks Ryno forjadas con espaciado de 4.5” y 6”. Se acabaron los tiempos de montaje estándar, ahora diseñamos para aplicaciones específicas de carrera”. Vision Wheel integra una geometría moderna de suspensión y un diseño de frenos en sus conceptos de ruedas. Colaboran con fabricantes de suspensiones y chasis para adaptar las ruedas a los problemas conocidos de tensión mecánica y holgura. Tremrr Wheels diseña ruedas que superan los perfiles de los frenos más grandes, pero que también mantienen los perfiles de neumático correctos para un rendimiento óptimo en los flancos. Zamora explica: “Con las camionetas de competencia modernas equipadas con sistemas de frenos más grandes y un recorrido de suspensión más agresivo, Tremrr se ha centrado en soluciones de montaje que se adaptan a esos componentes, preservando la resistencia y la seguridad. Ya sean patrones de 5, 6 u 8 pernos en la línea de camionetas o múltiples opciones de pernos para UTV, cada rueda Tremrr está diseñada específicamente para satisfacer las demandas de las plataformas todoterreno de alto rendimiento de hoy en día”. ROH se ha centrado en reducir la masa rotacional a la vez que aumenta la rigidez. Sus ruedas LiteForged están optimizadas para evitar la deflexión y al mismo tiempo reducir el peso, una ventaja clave con los sistemas de suspensión de mayor recorrido. “La transición hacia neumáticos más grandes y un mayor recorrido de suspensión implica que las ruedas están sometidas a más tensión que nunca. Ahora existe una demanda real de resistencia sin peso innecesario”. Los diseños de Lock Off-Road ofrecen resistencia a la flexión y a la dispersión lateral de la carga. Los neumáticos más grandes ejercen una mayor tensión torsional en la interfaz del talón, por lo que Lock reforzó tanto el asiento del talón como las áreas de contacto del buje. “El aumento del peso no suspendido y la velocidad de la rueda crea vectores de tensión únicos. Ahora añadimos material donde más se necesita y lo validamos con el análisis de elementos finitos (FEA). El recorrido de la suspensión y los brazos más largos se traducen en mayor apalancamiento. Nuestras ruedas están diseñadas para resistir tanto las cargas de torsión como los impactos”. Horne explicó: “Hemos aumentado el grosor del labio, perfeccionado la retención de torque de los herrajes de los anillos y reforzado las zonas de carga en el cuerpo para absorber las cargas de torque de los neumáticos más grandes y una conducción todoterreno más agresiva. Ya no se trata solo de darle espacio a la pinza de freno, sino de diseñar una rueda que pueda resistir impactos repetidos, manteniendo el neumático bloqueado y el vehículo firme en las condiciones más duras”. Torque Wheels incorporó flancos más gruesos y resaltes de seguridad más altos en sus nuevos diseños. Sus modelos FEA ayudan a predecir dónde se acumulan las fuerzas y dónde se pueden eliminar materiales sin comprometer el rendimiento. “Los neumáticos más grandes generan más tensión debido a la masa rotacional y el apalancamiento. Mediante el FEA, encontramos las zonas exactas de debilidad y las reforzamos sin aumentar el peso de la rueda en general. Es ingeniería de precisión, no de conjeturas”. ¿Qué tendencias observa en el diseño de ruedas o en la innovación de materiales a las que los pilotos y constructores deberían prestar atención en los próximos uno o dos años? Method está desarrollando modelos híbridos forjados que ofrecen una alta relación resistencia-peso y un coste reducido. Su uso de mecanizado avanzado permite actualizaciones modulares para plataformas existentes. Remus continuó: “Las tendencias cambian constantemente. El mercado de camiones y todoterreno no es la excepción. Con vehículos más grandes, la demanda de aplicaciones de alta resistencia, mayores desplazamientos, acabados más modernos, así como la posibilidad de personalizar y adaptar las llantas a su estilo personal, son aspectos clave que buscamos”. Raceline observa una creciente demanda de personalización y soluciones específicas para cada equipo. El mecanizado de precisión y los diseños modulares permiten adaptaciones más rápidas a las cambiantes plataformas de vehículos. “No se trata de modas, sino de mantener la marca y ser fieles a nuestras raíces en las carreras. Nos esforzamos por fabricar llantas de competencia, tanto en aluminio fundido como forjado, que ofrezcan una excelente relación resistencia-peso”. Vision Wheel invierte en materiales avanzados. Su próxima llanta de fibra de carbono para UTV refleja una tendencia hacia el uso de materiales exóticos en las carreras todoterreno. Tremrr Wheels clasifica las tecnologías de construcción de rines según su aplicación y agresividad: “La mayoría de los pilotos que no son tan agresivos utilizan aluminio fundido 356. El conformado por flujo es más reciente y algunos fabricantes expertos están integrando este proceso de construcción en sus productos. Aún no es utilizado por muchos. El aluminio forjado 6061 es el más avanzado, y es el que utilizan los equipos de élite para mayor calidad, durabilidad y disponibilidad de tamaños personalizados”. Tremrr aprovecha estas distinciones al mismo tiempo que se consolida con altas capacidades de carga, como 1887 kg en rines de camión de 8 espárragos, y características de última generación como orificios dobles para válvulas (uno para el TPMS original y otro para sistemas de inflado/desinflado rápido) en sus líneas de camiones y UTV. ROH prevé una mayor aplicación de aleaciones resistentes a la fatiga y perfiles de forjado diseñados con datos de telemetría, especialmente en rallies de larga distancia y rutas en el desierto. “Ya no se trata solo de fabricar algo resistente y duradero”, comentó Will. “Se trata de optimizar cada parte de la rueda para que trabaje más con menos peso y mayor eficiencia”. Lock Off-Road está explorando la ventilación integrada de anillos, recubrimientos mejorados para resistencia a la corrosión e innovaciones en la geometría del asiento del talón para una mejor retención en condiciones de baja presión de inflado. “Los constructores y los pilotos de carreras se están dando cuenta de que reducir el peso no suspendido marca una gran diferencia en la respuesta de la suspensión y el control general del vehículo, especialmente en terrenos de alta velocidad como Baja”, reconoció Horne. “También estamos observando un aumento en la modularidad: aspectos como anillos de bloqueo intercambiables, sistemas reforzados de herrajes y accesorios con doble perforación que permiten la compatibilidad entre plataformas sin sacrificar la resistencia. En cuanto al estilo, la concavidad agresiva, la ventilación funcional para la refrigeración de los frenos y los acabados multicapa son cada vez más comunes a medida que los vehículos se vuelven más complejos y visualmente refinados”. “Y más allá del diseño, los pilotos de carreras deben estar atentos a la fabricación inteligente: mecanizado de precisión CNC con tolerancias más estrictas, recubrimientos de grado aeroespacial para la resistencia a la corrosión y protocolos de prueba con respaldo de datos. La nueva era de las ruedas todoterreno no se trata solo de lucir resistentes, sino de estar diseñadas para soportar condiciones extremas, con la ciencia como prueba”. Torque Wheels destaca una mayor sinergia entre estética y funcionalidad. Sus clientes buscan ruedas de alto rendimiento, probadas en competencias y que mantengan una apariencia agresiva. “En particular, en las ruedas forjadas, los avances en las puntas de las herramientas CNC y los procesos de fabricación computarizados nos permiten crear estilos que siguen siendo tan resistentes o incluso más fuertes que los anteriores, pero podemos mejorar el diseño para que las ruedas se vean tan bien como resistentes. Ya no se sacrifica el estilo por competir con una rueda duradera”. ¿Cómo logran sus ruedas la resistencia y la facilidad de mantenimiento en un entorno de competencias donde las paradas rápidas en boxes o las reparaciones en campo son cruciales? Method utiliza chaflanes profundos, orificios para tacos sobredimensionados y tornillería resistente a la corrosión. Sus diseños beadlock están optimizados para ciclos de torque rápidos y un mantenimiento fácil en boxes. “Race es nuestro segundo nombre, y Stronger es la segunda parte de nuestro lema. Y en algunos eventos, ver a un piloto con una llanta pinchada, con las roscas sueltas, y cruzar la meta con la llanta intacta es motivo de orgullo, ya que nuestros productos cumplen con su función. Características como la capacidad de carga de 1817 kg (4000 lb), los anillos de bloqueo forjados, los orificios de montaje redundantes o la confianza de que Method ha probado estas llantas al máximo, brindan a los clientes la tranquilidad de saber que están rodando con lo mejor del mercado”. Raceline fabrica llantas con zonas de tacos de fácil acceso e indexado de pernos para un servicio eficiente. Su tornillería se prueba para soportar ciclos de calor repetidos y cambios sobre la marcha. “Escuchamos a nuestros equipos y sus necesidades, y fabricamos nuestras llantas de carrera según sus especificaciones. Para la mayoría de nuestros equipos, perforamos sus llantas a la medida según sus requisitos para que funcionen de forma óptima en sus camionetas durante toda la carrera. Todas estas perforaciones se realizan a medida en nuestras instalaciones aquí en el sur de California”. Vision Wheel prioriza la rapidez de desmontaje y la facilidad de mantenimiento, trabajando directamente con los equipos. “Diseñamos para que haya acceso de guantes y herramientas reales”, dijo Haney. Sus anillos y sujetadores de bloqueo están diseñados para múltiples reinstalaciones. Las ruedas de Tremrr están diseñadas para resistir el caos en el desierto con una falla en los neumáticos. “La ingeniería es clave al diseñar una rueda de carreras”, dice Zamora. “Debe ser lo más ligera posible, pero que se pueda conducir sin neumáticos durante una carrera para llegar a boxes o al lugar de cambio”. Ese equilibrio entre resistencia y facilidad de mantenimiento define la diferencia de Tremrr. “También queremos que las ruedas se vean geniales en todo momento”, agregó Jaime. “Con nuestro estilo elegante e inspirado en las carreras, estas ruedas no solo rinden, sino que también llaman la atención”. ROH considera la velocidad en boxes con características como orificios de espárragos amplios, recubrimiento de baja fricción en las roscas y orificios de alineación rápida de buje. Las máquinas de Lock Off-Road ofrecen un amplio espacio libre alrededor de las zonas de los espárragos e incluyen tornillería reutilizable de alta resistencia. Su diseño centrado en el servicio es el resultado de la colaboración con los equipos de boxes durante las pruebas. “Diseñamos nuestras ruedas con pistolas de impacto en mente para facilitar su mantenimiento en condiciones reales. Los orificios de los espárragos están posicionados y biselados para facilitar el acceso, incluso bajo presión, lo que permite cambios rápidos sin interferencias”. Torque Wheels utiliza orificios de espárragos sobredimensionados y patrones de pernos accesibles para garantizar cambios rápidos. Según Interrante, “Los amplios y abiertos orificios permiten un fácil acceso con llave de impacto para cambios rápidos en la pista y durante los boxes”. Conclusión: La anatomía de una rueda de campeonato Cada componente de un vehículo de carreras de SCORE es fundamental, pero la rueda es la interfaz con el suelo. Method, Raceline, Vision, ROH, Lock y Torque aportan diferentes filosofías de ingeniería, pero todas comparten un compromiso inquebrantable con la durabilidad, la facilidad de uso en el terreno y la validación en el mundo real. Ya sean de aluminio forjado o de fibra de carbono de vanguardia, estas llantas de competencia están diseñadas no solo para terminar, sino para ser las primeras. SJ