TIRE DEVELOPMENT AND PERFORMANCE FOR PURCHASE
REGISTRO DOI:10.5281/zenodo.10424209
José Vitor Rosas da Silva1
Orientadora Siomara Dias da Rocha2
Resumo
Este artigo propõe uma exploração aprofundada no processo detalhado de fabricação de pneus, com o objetivo primordial de aprimorar a compreensão das bases descritivas e de seleção de pneus. A metodologia de acabamento dos pneus será minuciosamente abordada, destacando as nuances que influenciam a qualidade e o desempenho da banda de rodagem. A fabricação de pneus é um processo complexo e multifacetado que envolve diversas etapas cruciais. Desde a seleção dos materiais até o produto final, cada fase desempenha um papel crucial na determinação das características finais do pneu. Ao fornecer uma visão abrangente do processo de fabricação, este artigo visa capacitar os consumidores e profissionais da indústria automotiva a tomar decisões informadas ao escolher pneus para diferentes aplicações. A metodologia de acabamento dos pneus é um componente central, influenciando diretamente a qualidade e o desempenho da banda de rodagem. Além disso, será discutida a importância da seleção adequada de pneus com base nas necessidades individuais do condutor e nas condições de condução.
Palavras-chave: Fabricação de Pneus. Metodologia de Acabamento. Banda de Rodagem. Qualidade de Materiais. Seleção de Pneus.
1 INTRODUÇÃO
Os intricados processos de fabricação de pneus se desdobram em uma simbiose de matérias-primas naturais e sintéticas. O látex convencional, extraído com maestria da seringueira, e a perspicaz borracha sintética são protagonistas fundamentais nesse cenário complexo. O início desse elaborado processo, após a aquisição dessas matérias-primas, marca o ponto de partida para uma jornada onde a verdadeira alquimia da fabricação de pneus começa a se desvelar (KESKIN et al. 2015).
A composição da borracha empregada nesse minucioso processo é um balé meticulosamente coreografado de ingredientes. A borracha sintética, contribuindo com 27%, e a borracha natural, representando 14% do composto, compõem uma sinfonia equilibrada. O negro de fumo, componente essencial, confere identidade à banda de rodagem, respondendo por 28% da composição. Além disso, derivados de petróleo e outros produtos químicos compõem 17% do material, enquanto os metais, considerando um pneu de passeio, somam 10% à constituição, proporcionando resistência e durabilidade a um produto de dimensões relativamente modestas. Os materiais têxteis, como uma última nota, acrescentam mais 4% à fórmula, completando o conjunto harmônico que culmina no produto final (BUADIT et al. 2023).
Diante da vastidão de segmentos automobilísticos e industriais, o desenvolvimento de pneus se molda para atender às demandas específicas de cada setor. Essa adaptabilidade gera uma diversidade ampla de opções para os consumidores, uma sinfonia de escolhas que, por vezes, pode soar como um desafio para o mercado final. Para solucionar essa polifonia de opções e estabelecer uma metodologia eficaz para a escolha e aquisição de pneus, é imperativo desenvolver uma compreensão profunda das características e atributos inerentes a cada tipo de pneu (MOHAJERANI et al. 2020; BUADIT et al. 2023).
Neste contexto, a finalidade deste trabalho transcende a mera descrição técnica, buscando empregar os conhecimentos já adquiridos e as informações colhidas em pesquisas para criar um compêndio abrangente sobre os pneus e suas funções. A meta é elaborar um guia de seleção para os consumidores, apresentando nomenclaturas claras e diretrizes que os corientem na escolha da melhor opção para suas necessidades específicas.
Adicionalmente, almeja-se integrar tecnologias e métodos já consolidados pela comunidade, assegurando que a produção de pneus seja eficiente, utilizando os materiais mais avançados, enquanto se mantém um custo acessível ao mercado. Esta abordagem visa alcançar o ápice do potencial de desempenho dos pneus, oferecendo produtos excelentes para uma gama diversificada de atividades.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 Manufatura de Construção do Pneu
De a cordo com (KESKIN et al. 2015) um conjunto de técnicas tem sido considerada a revolução da manufatura, e para entendermos o processo de construção temos um passo a passo de fabricação de um pneu, que se constitui de borracha sendo uma parte sintética e outra natural, e negro de fumo que é um derivado do petróleo que é utilizado para dar mais resistência a mistura e cor no material, e camadas de tecido em poliéster, náilon e aço e, juntando essas substâncias com a borracha especial, os fabricantes conseguem produzir vários componentes diferentes, que serão usados para compor cada uma das partes do pneu e seus subprodutos, que são subdivididas em mistura, corte, lonas, talões, cinta, flanco, ombro, piso, coluna, construção, lamela e sulco, cura, inspeção, este é o processo de fabricação em uma linha de fabricação de pneus que será descrito cada processo abaixo, na Figura 1.
Figura 1. Zonas do pneu.
Fonte: Cortesia de Maxxis International, Taipei, Taiwan, Ano: 2023.
2.1.1 Mistura
A mistura de borracha do seu pneu é constituída por cerca de 30 ingredientes. As proporções dos ingredientes dependem dos objetivos de desempenho do pneu. A mistura é composta por vários tipos de borracha, enchimentos e outros ingredientes, misturados em misturadoras gigantes, denominadas misturadoras Banbury. Estas máquinas criam um composto negro e viscoso que será enviado para ser cortado (CAETANO, 2010).
2.1.2 Corte
Após a borracha ter esfriado, é enviada para uma instalação de corte especial, onde é cortada em faixas que irão formar a estrutura básica do pneu. Na etapa de corte, são preparados outros elementos do pneu, alguns dos quais são revestidos com outro tipo de borracha.
2.1.3 Lonas
As lonas são as camadas de tecido que constituem a estrutura do pneu e são geralmente compostas por cordas de fibra entrançadas e revestidas com borracha. Estas permitem que o pneu seja flexível, mas não elástico. Uma camada denominada tela carcaça é colocada diretamente sobre o revestimento interno do pneu, tornando o pneu mais resistente.
2.1.4 Talão
Os talões são fabricados com aço forte entrançado, revestido com borracha, e criam um vedante hermético entre o pneu e a jante da roda.
2.1.5 Cinta
As cintas de aço são colocadas à volta do pneu para reforçar a resistência e proporcionar rigidez. Estas são constituídas por folhas de fio de aço trançado revestidas com borracha. Por vezes, também é adicionado um cabo de Kevlar para força adicional, resistência a furos e durabilidade.
2.1.6 Flanco
Trata-se da área de borracha de espessura adicional que é colocada do talão ao piso e que oferece ao pneu estabilidade lateral. É também aí que poderá encontrar todas as informações do fabricante sobre o seu pneu.
2.1.7 Ombro
O seu pneu tem uma pequena extremidade biselada entre o piso e o flanco. O seu design e construção têm um papel importante no modo como o pneu o ajuda em curvas.
2.1.8 Piso
Trata-se da área macia do seu pneu, na qual a borracha entra em contato com a estrada. O piso proporciona amortecimento e aderência e o seu design e composto determinam muitas das características mais importantes do desempenho do pneu.
2.1.9 Coluna
A parte central do pneu é a parte mais vulnerável, pelo que alguns tipos de pneu têm uma coluna colocada ao longo desta parte central para proporcionar um reforço.
2.1.10 Construção
O pneu é construído, de dentro para fora. Os elementos têxteis, as cintas de aço, os talões, as lonas, os pisos e os restantes componentes são colocados numa máquina de construção de pneus que assegura que cada peça é colocada no lugar certo. O resultado é relativamente semelhante ao produto final e é conhecido como pneu verde.
2.1.11 Lamela e Sulco
Os blocos do piso são separados por sulcos profundos que permitem que o pneu disperse água, neve e lama. As lamelas são sulcos menores ou cortes feitos nos próprios blocos do piso que proporcionam aderência adicional e que são especialmente importantes num pneu concebido para neve e gelo.
2.1.12 Cura
O pneu verde é então vulcanizado com moldes quentes numa máquina de cura, que comprime todas as partes do pneu e que molda o pneu na forma final, incluindo o padrão do piso e as marcas do flanco do fabricante.
2.1.13 Inspeção
Para que um pneu seja considerado como pronto para ser enviado para venda, tem de ser submetido a uma inspeção cuidadosa realizada visualmente por inspetores treinados e utilizando máquinas concebidas para detectar, a menor mácula ou imperfeição.
3 METODOLOGIA
3.1 Metodologia para identificação dos parâmetros dos pneus
Atualmente é somente verificado a altura do perfil, largura da banda de rodagem e diâmetro da abertura para acoplagem na jante (conhecido no mercado brasileiro com aro), no exemplo da Figura 2, nos mostra a imagem de uma descrição de dados de medições e parâmetros de rodagem na qual o pneu estará sujeito a trabalho no decorrer de sua vida útil e assim para que você possa identificar estas informações temos uma explicação de fácil entendimento (CAETANO, 2010; BUADIT et al. 2023).
Figura 2. Exemplo de detalhamento de aro de pneu.
Fonte: MICHELIN, 2023.
Na Figura 2 pode-se verificar números e letras, a seguir estão descritas as informações dos dados 195/55R16 87V:
195 – É o valor referente a largura de rodagem transcrita em milímetros (mm), essa opção é selecionada em parâmetro a caixa de rodagem do veículo, assim é sempre em comparação cada modelo.
55 – Indica a relação do pneu, ou seja, a altura do flanco expresso em percentagem face à largura do rasto do pneu, essa opção é selecionada em parâmetro a caixa de rodagem do veículo, assim é sempre em comparação cada modelo.
R – Esta informação nos passa o modelo de construção de que é um pneu radial podemos afirmar que praticamente todos os pneus no mercado atualmente são desta construção considerando o seguimento de carros, essa opção é selecionada em parâmetro a caixa de rodagem do veículo, assim é sempre em comparação cada modelo.
16 – Aplica-se a informação do diâmetro de altura da jante (Aro) outra informação muito válida é que esse valor nos é dado em polegadas “A polegada é uma unidade de comprimento usada no sistema imperial de medidas. Uma polegada é igual a 2,54 centímetros ou 25,4 milímetros.”. Essa opção é selecionada em parâmetro a caixa de rodagem do veículo, assim é sempre em comparação cada modelo.
87 – É o nosso índice de carga para o qual o mesmo foi desenvolvido normalmente esta informação é recomendável consultar a tabela de índice de carga Quadro 1.
V – É uma nomenclatura para descrever o limite de velocidade para o qual o pneu foi desenvolvido, para identificar esta informação também é necessário consultar o Quadro 2.
Quadro 1. Índice de carga.
Fonte: MICHELIN, 2023.
Quadro 2. Simbologias de velocidade.
Fonte:MICHELIN, 2023.
Existe outro parâmetro esquecido por parte dos compradores, parâmetro DOT este nos indica onde foi fabricado, indica dimensões e representa a validade do pneu, ou seja, ele nos indica a semana e o ano em que o mesmo foi fabricado, ele contem quatro dígitos sendo os dois primeiros representando a semana em que foi fabricado e os dois últimos indicando o ano de fabricação (CAETANO, 2010).
Sabendo que após a sua fabricação os pneus devem ser utilizados em até cinco anos após ser fabricado ele entra em um processo de constante vulcanização pois ira petrificar suas partículas até chegarem ao ponto de quebra pois o mesmo fica mais dúctil a cada tempo que passa.
3.2 Estrutura
Buscando objetivo de exemplificar o conceito de seleção dos pneus temos uma opção de seleção simples pegando estas medidas, que atualmente já ficam em destaque nos pneus de passeio, também buscamos essa opção para os veículos de maior porte como camionetes, SUV’s, camiões, tratores, entre outros veículos, pois o método de escolha dos mesmos é um tando complexa, e assim buscando uma facilidade, essas opções facilitariam a busca em cada segmento de trabalho.
3.3 Tabelas do mercado
Desenvolvido como, um sistema de movimentação e padronização desde de 2021 teve uma atualização e com isso uma nova forma de padronizar e de etiquetar as informações que já estão no pneu agora como demonstra a Figura 3 A-B.
Figura 3. A-B. A) Índice de Carga e B) Índice de Velocidade.
Fonte: MICHELIN, 2023.
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
O conhecimento aprofundado dos descritivos de seleção de pneus, como os índices de carga e velocidade, pode ter um impacto significativo na área da segurança veicular, principalmente na prevenção de acidentes e na promoção de práticas de direção mais seguras (BUADIT et al. 2023). Quando os condutores estão cientes e consideram esses descritivos ao escolher pneus para seus veículos, beneficiam-se em diversas áreas de segurança, entre as quais se destacam:
4.1 Capacidade de Frenagem e Aderência
Um entendimento dos índices de carga e velocidade permite que os condutores escolham pneus que atendam às demandas específicas de seus veículos, considerando o peso e as características de desempenho. Pneus com índices apropriados proporcionam melhor aderência à estrada, influenciando positivamente a capacidade de frenagem em diferentes condições.
4.2 Estabilidade e Controle em Curvas
Pneus com índices adequados contribuem para a estabilidade do veículo, especialmente em curvas. Condutores que selecionam pneus de acordo com as especificações corretas experimentam uma resposta mais previsível do veículo, melhorando o controle e reduzindo o risco de perda de aderência em curvas.
4.3 Durabilidade e Resistência ao Desgaste
Ao escolher pneus com índices de carga apropriados, os condutores garantem que seus veículos estejam equipados para suportar as cargas específicas associadas às atividades de condução diárias. Isso influencia diretamente na durabilidade dos pneus e na resistência ao desgaste, contribuindo para uma condução mais segura a longo prazo.
4.4 Segurança em Condições Adversas
Pneus com índices de carga e velocidade corretos são essenciais para garantir um desempenho consistente em condições adversas, como chuva, neve ou estradas escorregadias. Condutores informados podem escolher pneus que atendam aos requisitos específicos de tração e manuseio nessas situações, melhorando a segurança durante viagens em condições desafiadoras.
4.5 Redução do Risco de Falhas
Entender os índices de carga e velocidade apropriados também contribui para a redução do risco de falhas relacionadas a pneus. Pneus que não atendem às exigências específicas do veículo podem estar sujeitos a danos prematuros, como cortes, bolhas ou estouros, representando riscos significativos à segurança. A seleção cuidadosa com base nos descritivos adequados ajuda a mitigar esses riscos (MOHAJERANI, 2020).
Em resumo, o conhecimento detalhado dos descritivos de seleção de pneus é uma ferramenta valiosa para os condutores preocupados com a segurança, pois influencia diretamente o desempenho e a confiabilidade dos pneus. Ao fazer escolhas informadas, os condutores contribuem para um ambiente de condução mais seguro, reduzindo os riscos associados a falhas de pneus e melhorando o controle do veículo em diversas situações (BUADIT et al. 2023).
E espera-se obter uma fácil compreensão dos dados para que todos leiam as informações e saibam encontrar o que realmente necessitam para atender as necessidades de trabalho para todos para assim ter-se uma melhor utilização gerando assim uma redução de custo em seu desgaste assim evitando percas financeiras.
As características dos pneus desempenham um papel crucial no desempenho, segurança e eficiência dos veículos, tornando-se um elemento central na engenharia automotiva moderna. Diversos fatores influenciam diretamente o comportamento e a funcionalidade desses componentes essenciais, refletindo não apenas nas experiências de condução, mas também nas dimensões econômicas e ambientais associadas à mobilidade (BUADIT et al. 2023).
No contexto da evolução tecnológica, a inovação nos materiais de construção dos pneus desempenha um papel significativo. Materiais avançados, como compostos de sílica e polímeros especiais, contribuem para a redução do peso e a melhoria da eficiência, ao mesmo tempo em que mantêm ou aprimoram as características essenciais, como aderência e resistência (MOHAJERANI et al. 2020).
Em síntese, as características dos pneus são elementos interconectados que não apenas moldam a experiência de condução, mas também têm implicações profundas em termos de segurança, eficiência e sustentabilidade. Compreender a importância dessas características é essencial não apenas para os engenheiros automotivos, mas também para os consumidores conscientes que buscam uma mobilidade mais segura, econômica e ecologicamente responsável (KESKIN et al. 2015)
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Atingir melhores desempenhos individuais e coletivos, como foi evidenciado em partes anteriores que a busca pelo padrão selecionado, nem sempre vai ser fácil mas a continuidade da busca é sempre uma metodologia que pode gerar grandes feitos para o seu desempenho, as opções de compra com um melhor custo benefício, assim chegando em futuras reduções de custo para o centro de compras de sua empresa podendo também ser uma opção de atender outros nichos de mercado para quem trabalha com a intermediação destes produtos (KESKIN et al. 2015; MOHAJERANI et al. 2020).
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Levando em consideração a abordagem deste estudo de revisão da literatura fica evidente que o conhecimento aprofundado sobre as características dos pneus, especialmente aqueles relacionados aos índices de carga e velocidade, é fundamental para aprimorar a segurança veicular em vários aspectos. Ao tomar decisões informadas durante a seleção de pneus, os condutores podem beneficiar-se em termos de desempenho, durabilidade e, mais crucialmente, na prevenção de acidentes.
A compreensão dos índices de carga e velocidade não apenas influencia o comportamento dinâmico do veículo, proporcionando melhor aderência, estabilidade e controle, mas também contribui para a segurança em condições adversas. A escolha apropriada de pneus permite que os condutores enfrentem desafios como chuva, neve e superfícies escorregadias com maior confiança, reduzindo os riscos associados a acidentes nessas condições.
Além disso, a consideração cuidadosa dos índices de carga e velocidade impacta positivamente a durabilidade dos pneus, minimizando o desgaste prematuro e, por conseguinte, reduzindo o risco de falhas durante a condução. Isso não apenas aprimora a segurança do veículo, mas também contribui para a eficiência econômica, já que pneus duráveis resultam em menor frequência de substituição.
Em um cenário mais amplo, a conscientização sobre as características dos pneus representa um avanço na cultura da segurança rodoviária. Condutores informados têm o poder de contribuir significativamente para a redução de acidentes relacionados a pneus e, consequentemente, para a preservação de vidas nas estradas.
Em resumo, quando se considera os descritivos de seleção de pneus, os condutores têm a oportunidade de não apenas melhorar a segurança de suas viagens, mas também de promover uma condução mais eficiente e sustentável. O conhecimento é a chave para uma escolha consciente de pneus, resultando em benefícios abrangentes que vão desde a segurança veicular até a preservação do meio ambiente.
REFERÊNCIAS
BUADIT, T., USSAWARUJIKULCHAI, A., SUCHIVA, K. and PAPONG, S. 2023. Journal of Open Innovation : Technology , Market , and Complexity Green Productivity and Value Chain Analysis to Enhance Sustainability throughout the Passenger Car Tire Supply Chain in Thailand. Journal of Open Innovation: Technology, Market, and Complexity 9 (3): 100108. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.joitmc.2023.100108. Acessado em: 21 de Agosto de 2023.
CAETANO, M. J. L. 2010. A new method for determination of open roll mills load, Rubber World, Vol. 241, N.º 6, March p. 30-32, 2010.
KESKIN, G. A., OMURCA, S. I., AYDIN, N., EKINCI, E. 2015. A Comparative Study of Production – Inventory Model for Determining Effective Production Quantity and Safety Stock Level. Applied Mathematical Modelling. 39: 6359–74. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.apm.2015.01.037. Acessado em: 22 de Agosto de 2023.
MICHELIN. 2023. Informações técnicas: Site PneuStore. Disponível em:>>http://www.pneustore.com.br/c/informacoessobrepneus<<. Acessado em: 20 de Agosto de 2023.
MOHAJERANI, A., BURNETT, L., SMITH, J. V., MARKOVSKI, S., RODWELL, G., RAHMAN, MD T., KURMUS, H., MIRZABABAEI, M., ARULRAJAH, A; HORPIBULSUK, S. AND MAGHOOL, F. 2020. Resources , Conservation & Recycling Recycling Waste Rubber Tyres in Construction Materials and Associated Environmental Considerations : A Review. Resources, Conservation & Recycling. 155 (August 2019): 104679. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.104679. Acessado em: 22 de Agosto de 2023.
José Vitor Rosas da Silva – [1]Discente do Curso Superior de Engenharia Mecânica – Fundação Centro de Pesquisa e Inovação Tecnológica – FUCAPI, Manaus – AM. e-mail: j.vitorrosas@gmail.com1
Orientadora Siomara Dias da Rocha – Docente do Curso Superior de Engenharia Mecânica – Fundação Centro de Pesquisa e Inovação Tecnológica – FUCAPI, Manaus – AM. Doutora em Química (PPGQ/UFAM). e-mail: siomararocha.quimica@gmail.com2