La IA de visión puede usarse para detectar el desgaste en el interior de un neumático

Todo conductor y pasajero depende de los neumáticos para viajar de forma segura, pero estos no están hechos para durar siempre. Con cada viaje, la fricción entre la goma y la carretera desgasta gradualmente la banda de rodadura. A medida que esta se vuelve más fina, afecta al agarre, la estabilidad e incluso al consumo de combustible.

Además, los neumáticos no siempre se desgastan de forma uniforme. Puede que notes que el borde interior se adelgaza más rápido, que el centro se alisa o que se forman pequeñas hendiduras a lo largo de la banda de rodadura. Estas no son marcas aleatorias. Son señales de que algo podría ir mal.

Puede deberse a una presión baja de los neumáticos, a una mala alineación de las ruedas o a piezas de la suspensión que empiezan a desgastarse. Dado que los neumáticos delanteros soportan la mayor parte de la dirección y el frenado, el desgaste irregular suele aparecer primero en ellos.

Fig 1. Varias etapas del desgaste de los neumáticos (Fuente)

Tradicionalmente, estos patrones se identifican mediante comprobaciones visuales, pero los primeros signos son fáciles de pasar por alto. La visión artificial, una rama de la inteligencia artificial que procesa e interpreta datos de imágenes, puede utilizarse para medir la profundidad de la banda de rodadura y detectar patrones de desgaste sutiles antes y con mayor precisión que las inspecciones manuales.

En este artículo, exploraremos las causas del desgaste de los neumáticos, cómo detectar el desgaste en el interior de un neumático y el papel de la visión artificial y la IA en la detección temprana. ¡Empecemos!

Link to this section¿Qué es el desgaste de los neumáticos?#

El desgaste de los neumáticos se produce cuando la superficie del neumático que entra en contacto con la carretera se vuelve lentamente más fina. Esta superficie se denomina banda de rodadura.

La banda de rodadura es la parte dibujada del neumático que proporciona agarre, especialmente al conducir por carreteras mojadas. Con el tiempo, a medida que la banda de rodadura se desgasta, los neumáticos pierden agarre y su rendimiento general se resiente. Por lo general, un cierto desgaste es normal, pero los patrones de desgaste inusuales pueden indicar problemas en tu coche que requieren atención.

Estos son los patrones de desgaste de neumáticos más comunes:

• Desgaste por convergencia (Toe wear): La banda de rodadura parece dentada o inclinada a través de la superficie. Esto ocurre a menudo cuando las ruedas no están alineadas correctamente.
• Desgaste por caída (Camber wear): Un borde del neumático se desgasta más rápido que el otro. Esto puede deberse a problemas de alineación o a piezas de la suspensión desgastadas.
• Desgaste central (Center wear): El centro del neumático se desgasta más que los bordes. Suele estar causado por un inflado excesivo.
• Desgaste de los bordes (Edge wear): Ambos bordes se desgastan más rápido que el centro. Esto ocurre con los neumáticos poco inflados.
• Desgaste irregular (Patch wear): Aparecen puntos desgastados dispersos por la banda de rodadura. Esto suele significar que el neumático está desequilibrado.
• Desgaste en forma de copa (Cup wear): Aparecen pequeñas hendiduras o secciones festoneadas. Esto suele indicar que las piezas de la suspensión, como los amortiguadores o los puntales, están desgastadas.

Fig 2. Tipos de patrones de desgaste de neumáticos y sus causas comunes. (Fuente)

Link to this sectionDesgaste de los neumáticos delanteros frente a los traseros#

Normalmente, los neumáticos nuevos en la parte delantera y trasera de un coche no se desgastan de la misma manera. Los neumáticos delanteros casi siempre se desgastan más rápido porque soportan la carga adicional de la dirección, el frenado y las curvas. Cada vez que giras el volante, los neumáticos delanteros se enfrentan a una fricción y una tensión adicionales. Los neumáticos traseros básicamente siguen a los delanteros, por lo que experimentan menos presión directa.

Cuando las ruedas delanteras están desalineadas, esta diferencia se vuelve aún mayor. Un ligero cambio de ángulo puede ejercer demasiada presión sobre el borde interior, lo que provoca rápidamente un desgaste irregular de la banda de rodadura. Muchos conductores notan primero el adelgazamiento en sus neumáticos delanteros mucho antes de que los traseros muestren los mismos signos.

Para reducir el desgaste irregular, la rotación de los neumáticos es esencial. Mover los neumáticos entre la parte delantera y la trasera reparte el desgaste y ayuda a que duren más. Las revisiones periódicas de la alineación también son cruciales porque garantizan que los cuatro neumáticos toquen la carretera en el ángulo correcto, lo que mejora la seguridad y evita daños prematuros.

Link to this sectionCausas comunes del desgaste de los neumáticos#

El patrón de desgaste de la banda de rodadura puede revelar mucho sobre el estado de tu coche. A continuación, analizaremos algunas de las razones comunes por las que los neumáticos se desgastan de forma irregular.

Link to this sectionAlineación de las ruedas#

La alineación de las ruedas se centra en cómo se apoyan los neumáticos contra la carretera. Cuando no están alineadas correctamente, los neumáticos no ruedan en línea recta. Esto puede hacer que el borde interior o exterior se desgaste más rápido. Incluso puede que notes que el coche se desvía ligeramente hacia un lado.

Pequeños problemas de alineación, como los problemas de caída o convergencia, pueden empeorar la situación. Dado que los neumáticos delanteros realizan la mayor parte de la dirección y el frenado, suelen desgastarse antes que los traseros.

Link to this sectionProblemas de suspensión#

El sistema de suspensión de tu coche mantiene la marcha estable y suave sobre los baches. Cuando piezas como los amortiguadores, los puntales o las rótulas se desgastan, los neumáticos pueden rebotar o inclinarse en lugar de rodar de forma uniforme. Esto suele crear un patrón de copa en la banda de rodadura, lo que provoca una conducción más dura y una vida útil más corta del neumático.

Link to this sectionPresión de los neumáticos#

La presión de los neumáticos también tiene un impacto significativo en el desgaste. Si un neumático no tiene suficiente aire, los lados se presionan con más fuerza contra la carretera y se desgastan más rápidamente. Un neumático blando también consume más combustible y puede debilitar los flancos.

Demasiado aire crea el problema opuesto. El centro del neumático se abomba, soporta la mayor parte del peso y se desgasta más rápido que los bordes. También hace que la conducción sea más dura y aumenta la probabilidad de un reventón. Una solución sencilla es comprobar los neumáticos regularmente y mantenerlos a la presión recomendada en el manual de tu coche o en la pegatina que hay en el interior de la puerta del conductor.

Link to this sectionCondiciones y hábitos de conducción#

Las carreteras por las que circulas y la forma en que manejas tu coche pueden afectar rápidamente al desgaste de los neumáticos. Los baches, los bordillos y las carreteras en mal estado someten a los neumáticos a una tensión adicional y suelen dañar los bordes. Incluso los hábitos cotidianos desempeñan un papel importante y, en última instancia, afectan a la seguridad vial.

Un frenado brusco añade tensión, mientras que transportar cargas pesadas hace que los neumáticos trabajen más de lo que deberían. Saltar la rotación de los neumáticos es otro error que acorta su vida útil. Sin la rotación, los neumáticos delanteros suelen desgastarse más rápido, ya que realizan la mayor parte de la dirección y el frenado.

Link to this sectionPrevención del desgaste de los neumáticos#

El cuidado de los neumáticos no consiste solo en sustituirlos una vez que están desgastados. Con un mantenimiento adecuado, puedes ralentizar el desgaste excesivo, aumentar la seguridad y prolongar su vida útil.

Estos son los pasos clave para el mantenimiento de tus neumáticos:

• Mantenimiento rutinario: La alineación regular de las ruedas y la rotación de los neumáticos ayudan a repartir el desgaste de forma uniforme entre la parte delantera y la trasera. Comprobar las piezas de la suspensión, como los puntales o los brazos de control, puede detener los problemas antes de que dañen los neumáticos.
• Cuidado de la presión de los neumáticos: Las comprobaciones semanales de la presión son sencillas pero importantes. Poco aire desgasta los bordes, mientras que demasiado aire desgasta el centro. Seguir la presión recomendada por el fabricante de tu coche evita ambas cosas.
• Hábitos de conducción segura: Evitar los baches y los bordillos, dirigir el vehículo con suavidad, frenar con delicadeza y no sobrecargar el coche, todo ello reduce la tensión sobre los neumáticos.
• Revisiones periódicas: Busca una banda de rodadura desigual o bordes finos. El uso de un medidor de desgaste de neumáticos, una pequeña herramienta que mide la profundidad de la banda de rodadura, proporciona una lectura rápida y precisa para que sepas cuándo los neumáticos necesitan atención.

Fig 3. Un medidor de desgaste de neumáticos que muestra una lectura de la profundidad de la banda de rodadura. (Fuente)

Link to this sectionDesafíos de las inspecciones manuales de neumáticos#

Durante años, la comprobación del desgaste de los neumáticos se ha basado en una rápida inspección visual y unas pocas herramientas sencillas. Un mecánico o un conductor puede utilizar un medidor de profundidad de la banda de rodadura o la clásica prueba de la moneda, en la que deslizas una moneda por la banda de rodadura para ver cuánta queda. Si se ve demasiada moneda, el neumático está desgastado.

Aunque estos métodos son sencillos, tienen sus límites. Dependen mucho del criterio humano, lo que significa que los resultados pueden variar de una persona a otra.

Los patrones sutiles, como el desgaste inicial del borde interior o los primeros signos de formación de copas, a menudo se pasan por alto hasta que empeoran. Muchos conductores también retrasan la revisión de sus neumáticos hasta que están muy desgastados, lo que aumenta el riesgo de menor agarre, escaso ahorro de combustible y reventones.

Link to this sectionEl papel de la visión artificial en el cuidado de los neumáticos#

Las inspecciones manuales, como la prueba de la moneda o el medidor de profundidad, a menudo pasan por alto los primeros signos de problemas en los neumáticos. Problemas sutiles como el desgaste del borde interior, pequeñas hendiduras por el desgaste en forma de copa o una ligera desalineación son fáciles de pasar por alto. Para cuando estos son visibles, puede que el neumático ya no sea seguro.

La visión artificial, una rama de la inteligencia artificial, hace que las inspecciones de neumáticos sean más precisas mediante el uso de cámaras para capturar imágenes de alta resolución de la banda de rodadura y modelos de visión artificial para analizarlas. Esto permite una medición precisa de la profundidad de la banda de rodadura y una detección más temprana de patrones de desgaste desiguales o defectos que podrían escapar al ojo humano. El resultado es un cuidado de los neumáticos más coherente y proactivo que mejora la seguridad, reduce los costes y prolonga la vida útil de los neumáticos.

Link to this sectionDetección del desgaste de los neumáticos basada en visión artificial#

Los modelos de visión artificial de vanguardia, como Ultralytics YOLO11, pueden hacer que las revisiones de neumáticos sean más inteligentes. YOLO11 es compatible con una amplia gama de tareas de visión artificial, incluida la detección de objetos (identificar y localizar objetos), la segmentación de instancias (separar objetos a nivel de píxel) y la clasificación de imágenes (asignar etiquetas a imágenes completas).

Estos modelos pueden entrenarse a medida con imágenes de neumáticos, lo que les permite aprender los patrones de desgaste y las condiciones específicos que son más relevantes para la conducción en el mundo real. Con esta capacidad, pueden procesar imágenes de neumáticos en tiempo real, detectar múltiples tipos de desgaste y clasificarlos con precisión.

Fig 4. Detección de neumáticos usando YOLO11. (Fuente)

Al utilizar YOLO11, las inspecciones de los neumáticos pueden pasar de ser reactivas a predictivas. Los problemas pueden identificarse y abordarse mucho antes, ayudando a los conductores a evitar reventones, mejorar la eficiencia del combustible y maximizar la vida útil de sus neumáticos.

Más allá del desgaste de la banda de rodadura, la visión artificial ya se aplica ampliamente en la industria automotriz para la inspección de neumáticos y el control de calidad. Los sistemas avanzados utilizan cámaras de alta resolución e incluso escaneo láser 3D para detectar defectos como burbujas, grietas y deformaciones superficiales tanto en las partes internas como externas del neumático.

Además, el reconocimiento óptico de caracteres (OCR) y la visión artificial se utilizan para leer automáticamente las marcas de los flancos de los neumáticos, incluidos los códigos del Departamento de Transporte (DOT), los tamaños de los neumáticos y las fechas de fabricación. Estas tecnologías ayudan a los fabricantes de automóviles y a los proveedores de servicios a automatizar las inspecciones, garantizar el cumplimiento normativo y mejorar la seguridad general.

Link to this sectionConclusiones clave#

El desgaste de los neumáticos es natural, pero los patrones que deja pueden decirte mucho sobre el estado de tu coche. Los bordes finos, los centros lisos o las hendiduras irregulares pueden indicar problemas de alineación, presión o suspensión.

Las revisiones periódicas, el inflado adecuado y la rotación de los neumáticos ayudan a prolongar la vida útil de los neumáticos y a mantener una conducción segura. Las inspecciones manuales a menudo pasan por alto estos primeros signos, pero los modelos de visión artificial como YOLO11 pueden detectarlos con precisión, haciendo que el cuidado de los neumáticos sea más inteligente, seguro y fiable.

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