<b>Diseño, análisis y comparación de neumáticos </b><b>híbridos y no neumáticos</b>

Vol. 18 Núm. 1 (2026)
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Palabras clave

Análisis estructural
radios
neumáticos no neumáticos
análisis por elementos finitos
neumático híbrido

Cómo citar

Ali, S., Shah, S. A. ., Ahmad, M., Zain, S. M. ., & Khan, A. R. . (2025). Diseño, análisis y comparación de neumáticos híbridos y no neumáticos. ACI Avances En Ciencias E Ingenierías, 18(1). https://doi.org/10.18272/aci.3909

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Derechos de autor 2025 Shamsher Ali, Syed Aliyar Shah, Moiz Ahmad, Syed Muhammad Zain, Ahsan Rehman Khan

Resumen

Neumáticos no neumáticos, o neumáticos sin aire, son neumáticos portadores de carga que no requieren presión de aire; para ese propósito emplean radios flexibles de poliuretano termoplástico. Estos NPTs se caracterizan por sus radios elásticos, durabilidad y resistencia al desgaste, lo que los hace bastante preferibles en aplicaciones militares, de defensa, industriales y de vehículos espaciales. Sin embargo, presentan limitaciones en su capacidad de absorber impactos y proporcionar confort, lo que restringe su aplicación en vehículos civiles. Los neumáticos híbridos ofrecen una solución que combina los méritos de los NPTs y de los neumáticos neumáticos convencionales. Están compuestos por radios flexibles junto con aire presurizado, lo que les otorga propiedades de ambos lados: la durabilidad de los NPTs y la comodidad de un neumático convencional. Este estudio está altamente enfocado y presenta una comparación entre los NPTs y los neumáticos híbridos. El análisis por elementos finitos (FEA) de ambos modelos indica que, con respecto a la resistencia y durabilidad, los neumáticos híbridos funcionan muy bien para vehículos civiles, aunque su resistencia pueda ser ligeramente menor que la de los NPTs.

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Referencias

Dunlop, J. B. (1888). Pneumatic tire. UK Patent No. 10,607.

Mohan, A., Johny, C. A., Tamilarasu, A., Bhasker, J. P., & Ravi, K. (2017). Design and analysis of non-pneumatic tyre. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 263, 062061. https://doi.org/10.1088/1757-899X/263/6/062061

Ali, M., Maarij, M., & Hussain, A. (2022). Design and structural analysis of non-pneumatic tyres for different structures of polyurethane spokes. Journal of Engineering and Applied Science, 69(1). https://doi.org/10.1186/s44147-022-00093-5

Mazur, V. (2018). Experimental research in automobile non-pneumatic tire force heterogeneity. MATEC Web of Conferences, 224, 02019. https://doi.org/10.1051/matecconf/201822402019

Deng, Y., Wang, Z., Shen, H., Gong, J., & Xiao, Z. (2023). A comprehensive review on non-pneumatic tyre research. Materials & Design, 227, 111742. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2023.111742

iF Design. (n.d.). E-Tops hybrid tire. iF Design Award. Retrieved September 19, 2024, from https://ifdesign.com/en/winner-ranking/project/e-tops-hybrid-tire/308635

Sardinha, M., Vaz, M. F., Ramos, T. R., & Reis, L. (2023). Design, properties, and applications of non-pneumatic tires: A review. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part L: Journal of Materials Design and Applications, 237(11), 2277–2297. https://doi.org/10.1177/14644207231177302

Genovese, A., Garofano, D., Sakhnevych, A., Timpone, F., & Farroni, F. (2021). Static and dynamic analysis of non-pneumatic tires based on experimental and numerical methods. Applied Sciences, 11(23), 11232. https://doi.org/10.3390/app112311232

Cho, J. R., Lee, H. W., Jeong, W. B., Jeong, K. M., & Kim, K. W. (2007). Finite element analysis of contact pressure and deformation of a pneumatic tire. Journal of Adhesion Science and Technology, 21(12–13), 1247–1262. https://doi.org/10.1080/15502280701471566

Korunovic N, Trajanovic M, Stojkovic M (2007) Fea of tyres subjected to static loading. J Serb Soc Comput Mech 1:87–98

Behroozinia, P., Taheri, S., & Sandu, C. (2018). Tire carcass effect on tire–terrain interaction using finite element analysis. International Journal of Pavement Engineering, 20(8), 911–925. https://doi.org/10.1080/10298436.2018.1475664

Zhang, X., Liu, C., Liu, G., & Zhao, J. (2011). Optimization design of non-pneumatic tire structure based on finite element method. Materials & Design, 32(10), 4982–4989. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2011.05.055

Rugsaj, R., & Suvanjumrat, C. (2018). Determination of material property for Non-Pneumatic tire spokes by inverse method. Key Engineering Materials, 777, 411–415. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.777.411

Jackowski, J., Żmuda, M., Wieczorek, M., & Zuska, A. (2021). Quasi-static research of ATV/UTV non-pneumatic tires. Energies, 14(20), 6557. https://doi.org/10.3390/en14206557

Zhu, L., Xu, T., Liu, X., Wu, M., Zhou, X., & Gao, F. (2023). Test and simulation study on the static load and pure longitudinal slip characteristics of a non-pneumatic tire. Machines, 11(1), 86. https://doi.org/10.3390/machines11010086

Żmuda, M., & Jackowski, J. (2025). The review of selected Non-Pneumatic tires Properties—Load Carrying Mechanism, Structure of Non-Pneumatic Tires. Materials, 18(7), 1566. https://doi.org/10.3390/ma18071566

Zhao, Y., Du, X., Lin, F., Wang, Q., & Fu, H. (2018). Static stiffness characteristics of a new non-pneumatic tire with different hinge structure and distribution. Journal of Mechanical Science and Technology, 32(7), 3057–3064. https://doi.org/10.1007/s12206-018-0608-8

Romano, L., Sakhnevych, A., Strano, S., & Timpone, F. (2020). A hybrid tyre model for in-plane dynamics. Vehicle System Dynamics, 58(7), 1123–1145. https://doi.org/10.1080/00423114.2019.1608365

Liu, W., Peeke, L. M., Periyasamy, M., Campbell, R. R., & Hickner, M. A. (2023a). Additive manufacturing of silicone composite structures with continuous carbon fiber reinforcement. Polymer Engineering and Science, 63(6), 1716–1724. https://doi.org/10.1002/pen.26318

Phromjan, J., & Suvanjumrat, C. (2022). Effects on spoke structure of non-pneumatic tires by finite element analysis. International Journal of Automotive Technology, 23(5), 1437–1450. https://doi.org/10.1007/s12239-022-0126-7

Zheng, Z., Rakheja, S., & Sedaghati, R. (2021). Multi-axis stiffness and road contact characteristics of honeycomb wheels: A parametric analysis using Taguchi method. Composite Structures, 279, 114735. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2021.114735

Jackowski J, Żmuda M, Wieczorek M, Comparative analysis of small size non-pneumatic tires and pneumatic tires - radial stiffness and hysteresis, selected parameters of the contact patch. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2023: 25(3) http://doi.org/10.17531/ein/167362

Kumho secures design award. (n.d.). Tire Technology International. Retrieved from https://www.tiretechnologyinternational.com/news/awards/kumho-secures-design-award.html

Zheng, Z., et al. (2022). Cornering stiffness characteristics of honeycomb wheels: Parametric analysis and response surface methodology. Composite Structures, 288, 115418. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2022.115418