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Trabajo de Fin de Máster 
 
Máster Universitario en Ingeniería de Automoción 
 
 
 
 
DISEÑO, OPTIMIZACIÓN Y FABRICACIÓN 
AVANZADA DE UNA LLANTA INNOVADORA 
PARA APLICACIONES EMERGENTES 
 
 
 
 
MEMORIA 
 
 
 
 
 
 
 
 Autores: David Campillos Augusto y Eric Vello Garrido 
 Director: Javier Ayneto Gubert 
 Convocatoria: Junio de 2021 
 
 
 
 
 
Escola Tècnica Superior 
d’Enginyeria Industrial de Barcelona 
Pág. 2 Memoria 
 
Diseño, optimización y fabricación avanzada de una llanta innovadora para aplicaciones emergentes Pág. 3 
 
Resumen 
El objetivo principal de este trabajo consiste en realizar el diseño y optimización de una llanta 
innovadora para tipologías emergentes de automóviles. En primer lugar, se analizará tanto la 
evolución que ha tenido este componente a lo largo de la historia, como las prestaciones, los 
materiales utilizados en los diferentes tipos que se pueden encontrar actualmente en el 
mercado, sus partes básicas y puntos de posible mejora. Paralelamente se estudiarán las 
tendencias del sector que puedan condicionar las necesidades existentes en cuanto a este 
importante componente, y se analizarán los nuevos condicionantes que dichas tendencias 
imponen a su funcionalidad y diseño. 
A partir de aquí se definirá un nuevo concepto de llanta polivalente para un segmento de 
mercado objetivo, las partes que la conforman, los requisitos normativos y especificaciones 
técnicas necesarias para una amplia aplicación en dicho segmento. Se fijarán también los 
criterios de cualificación y valores objetivo a alcanzar para la validación final del diseño. 
Una vez definido el nuevo concepto de llanta, el siguiente paso será modelar una primera 
geometría básica de la misma utilizando herramientas CAD. Con esta información se creará 
un primer prototipo virtual al que se someterá a prueba mediante la simulación numérica de 
los criterios de cualificación antes definidos. 
Posteriormente se procederá a la optimización de la llanta mediante simulación numérica, 
pero respetando los condicionantes impuestos por los criterios de cualificación. En esta fase 
se considerarán los distintos métodos de fabricación y materiales y su impacto sobre el 
comportamiento y diseño de la llanta, así como sobre su factibilidad técnica y viabilidad 
económica. En este último aspecto se tendrá en cuenta la utilización de nuevas técnicas de 
fabricación alternativas, como la utilización de materiales compuestos o la fabricación aditiva. 
Finalmente, se efectuarán los estudios y simulaciones necesarios para la verificación del 
cumplimiento de todos los criterios de cualificación y se especificará el programa de ensayos 
a realizar para la validación final del diseño, cuya ejecución física no formará parte de este 
proyecto. 
 
Pág. 4 Memoria 
 
Resum 
L'objectiu principal d'aquest treball consisteix a realitzar el disseny i optimització d'una llanda 
innovadora per tipologies emergents d'automòbils. En primer lloc, s'analitzarà tant l'evolució 
que ha tingut aquest component al llarg de la història, com les prestacions, els materials 
utilitzats en els diferents tipus que es poden trobar actualment al mercat, les seves parts 
bàsiques i punts de possible millora. Paral·lelament s'estudiaran les tendències del sector que 
puguin condicionar les necessitats existents pel que fa a aquest important component, i 
s'analitzaran els nous condicionants que aquestes tendències imposen a la seva funcionalitat 
i disseny. 
A partir d'aquí es definirà un nou concepte de llanda polivalent per a un segment de mercat 
objectiu, les parts que la conformen, els requisits normatius i especificacions tècniques 
necessàries per a una àmplia aplicació en aquest segment. Es fixaran també els criteris de 
qualificació i valors objectiu a assolir per a la validació final del disseny. 
Un cop definit el nou concepte de llanda, el següent pas serà modelar una primera geometria 
bàsica de la mateixa utilitzant eines CAD. Amb aquesta informació es crearà un primer prototip 
virtual al qual es sotmetrà a prova mitjançant la simulació numèrica dels criteris de qualificació 
abans definits. 
Posteriorment es procedirà a l'optimització de la llanda mitjançant simulació numèrica, però 
respectant els condicionants imposats pels criteris de qualificació. En aquesta fase es 
consideraran els diferents mètodes de fabricació i materials i el seu impacte sobre el 
comportament i disseny de la llanda, així com sobre la seva factibilitat tècnica i viabilitat 
econòmica. En aquest últim aspecte es tindrà en compte la utilització de noves tècniques de 
fabricació alternatives, com la utilització de materials compostos o la fabricació additiva. 
Finalment, s'efectuaran els estudis i simulacions necessaris per a la verificació de 
l'acompliment de tots els criteris de qualificació i s'especificarà el programa d'assajos a 
realitzar per a la validació final de el disseny, l'execució física no formarà part d'aquest 
projecte. 
 
Diseño, optimización y fabricación avanzada de una llanta innovadora para aplicaciones emergentes Pág. 5 
 
Abstract 
The main goal of this master thesis is to design and optimise an innovative rim aimed at 
emergent vehicle typologies. Firstly, the evolution of this component throughout history along 
with its features, materials used in the different types found nowadays in the market, its basic 
parts and possible improvement points will be analysed. At the same time, the sector trends 
that may affect the existing needs for this component and the new constraints that may alter 
its functionality and design will be studied too. 
From this point, a new concept of a polyvalent rim for the goal market segment will be defined, 
along with the parts it consists of, the regulatory requirements and the technical features 
needed for a wide application in such segment. Furthermore, the assessment criteria and the 
goal values to be reached for the final design validation will be established. 
Once the new concept for the rim has been defined, the next step is to model a preliminary 
basic geometry from it by using CAD tools, with this information, a virtual prototype will be 
created and evaluated following the assessment criteria that has been previously defined. 
Later on, the rim will be optimised by means of numerical simulation and the restraints imposed 
by the assessment criteria will be taken care of. In this stage, different manufacturing methods, 
materials and the impact both on the rim behaviour and design will be considered, as well as 
its technical feasibility and economic viability. In this last aspect, the application of new 
alternative manufacturing techniques, such as composite materials or additive manufacturing, 
will be taken into account. 
Eventually, the required study and simulation to verify the compliance with the assessment 
criteria will be performed and the test planning for the final design validation will be presented, 
however, it won’t be performed in this thesis. 
 
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Agradecimientos 
Agradecer en primer lugar al tutor de la universidad Javier Ayneto Gubert, por el seguimiento, 
ayudas y consejos aportados. También dar las gracias a los demás profesores, tanto de la 
UPC como externos que nos han ayudado con sus conocimientos y han puesto los recursos 
necesarios a nuestro alcance de las diferentes áreas de nuestro trabajo. 
Finalmente, mencionar a nuestras familias y amigos que nos han estado apoyando durante 
toda la realización del trabajo. 
 
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Glosario 
AENOR: Siglas de la Asociación Española de Normalización y Certificación, entidad dedicada 
al desarrollo de la normalización y la certificación en todos los sectores industriales y de 
servicios. 
Anisotropía: Es la propiedad general de la materia según lacual cualidades como elasticidad, 
temperatura, velocidad de propagación de la luz o conductividad varían según la dirección en 
que son examinadas. 
Bombeo (offset): El bombeo de las llantas se define como la distancia en milímetros, entre 
la línea de simetría de la llanta hasta el plano interior de apoyo del cubo. 
Capa límite: Hace referencia a la región en la que el flujo se ajusta desde la velocidad cero en 
la pared hasta un máximo en la corriente principal del flujo. 
ETRTO: European Tyre and Rim Technical Organisation, que es la norma que define las 
especificaciones que las cubiertas y llantas deben respetar para ser compatibles entre sí 
Margen de contribución: Diferencia entre el precio y el coste directo de un componente. El 
margen de contribución incluye no sólo el beneficio sino también los costes indirectos. 
OEM: Este término hace referencia al fabricante de equipo original, que son empresas que 
manufacturan productos para luego ser comprados por otra y vendidos al por menor bajo la 
marca de la empresa compradora. 
Polimerización: Proceso químico mediante el cual las moléculas simples, iguales o 
diferentes, reaccionan entre sí por adición o condensación y forman otras moléculas de peso 
doble, triple, etc. 
Ruedas de recambio copiadas: las que son copia de las suministradas por el fabricante del 
vehículo, pero están producidas por un fabricante que no provee a éste con la rueda en 
cuestión; con respecto al diseño (contorno básico, dimensiones, profundidad de montaje, tipo 
y calidad de los materiales, etc.) y la vida útil, se corresponden plenamente con las ruedas de 
recambio del fabricante del vehículo. 
Ruedas de recambio parcialmente copiadas: ruedas producidas por un fabricante que no 
provee al fabricante del vehículo con la rueda en cuestión; por lo que se refiere al diseño, la 
profundidad de montaje, la denominación de la llanta, la fijación de la rueda, el diámetro del 
círculo de agujeros y el diámetro del agujero de centraje se corresponden con las ruedas de 
equipamiento original, mientras que el contorno y el material de la rueda, etc., pueden ser 
diferentes. 
Diseño, optimización y fabricación avanzada de una llanta innovadora para aplicaciones emergentes Pág. 9 
 
Ruedas de recambio: las destinadas a reemplazar las ruedas de equipamiento original 
durante la vida útil del vehículo. 
Sectores emergentes: Hace referencia a los nuevos sectores que trabajan sobre ideas 
innovadoras, apoyadas por las nuevas tecnologías, en este caso serían los vehículos 
propulsados por fuentes alternativas dentro del sector de la automoción. 
Segmento A: Categoría de vehículos que se ubica por encima de los microcoches y por 
debajo del segmento B, actualmente miden aproximadamente entre 3,30 m y 3,70 m de largo, 
y generalmente tienen espacio suficiente para cuatro adultos. 
Sinterizar: Consiste en producir piezas de gran resistencia y dureza calentando, sin llegar a 
la temperatura de fusión, conglomerados de polvo a los que se ha modelado por presión. 
Slicer: Es un software de corte que se utiliza en la mayoría de los procesos de impresión 3D 
para la conversión de un modelo de objeto tridimensional a instrucciones específicas para la 
impresora. 
Tecnología 4.0: Concepto que se refiere a una nueva manera de producir mediante la 
adopción de tecnologías que ofrecen soluciones enfocadas en la interconectividad, la 
automatización y los datos en tiempo real. 
Time to market: Es el tiempo que transcurre desde que se concibe un producto hasta que 
está disponible para la venta. 
 
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Diseño, optimización y fabricación avanzada de una llanta innovadora para aplicaciones emergentes Pág. 11 
 
Índice 
RESUMEN ___________________________________________________ 3 
RESUM ______________________________________________________ 4 
ABSTRACT ___________________________________________________ 5 
AGRADECIMIENTOS ___________________________________________ 7 
GLOSARIO ___________________________________________________ 8 
ÍNDICE _____________________________________________________ 11 
ÍNDICE DE FIGURAS __________________________________________ 14 
ÍNDICE DE TABLAS ___________________________________________ 19 
1. INTRODUCCIÓN _________________________________________ 21 
1.1. Objetivos del trabajo ..................................................................................... 21 
1.2. Alcance del trabajo ....................................................................................... 21 
2. ANTECEDENTES _________________________________________ 22 
3. ESTUDIO DE MERCADO ___________________________________ 25 
3.1. Vehículos a los que va dirigido ..................................................................... 25 
3.2. Tipos de llantas comercializadas ................................................................. 32 
4. ESTUDIO DE LA NORMATIVA APLICABLE ___________________ 37 
4.1. Normativa sobre llantas ................................................................................ 37 
4.2. Ensayos a realizar ........................................................................................ 39 
5. JUSTIFICACIÓN DEL DISEÑO ______________________________ 42 
5.1. Especificaciones básicas ............................................................................. 42 
5.1.1. Dimensiones del modelo ................................................................................. 42 
5.1.2. Valores objetivo............................................................................................... 46 
5.2. Selección del concepto ................................................................................ 48 
5.2.1. Descripción de las alternativas consideradas ................................................. 51 
5.2.2. Valoración y selección del concepto ............................................................... 53 
5.3. Geometría inicial ........................................................................................... 54 
5.3.1. Tipos de materiales ......................................................................................... 55 
5.3.2. Propiedades de los materiales seleccionados ................................................ 55 
5.3.3. Valoración y selección de los materiales ......................................................... 56 
6. VERIFICACIÓN DEL DISEÑO _______________________________ 61 
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6.1. Estudio de esfuerzos ................................................................................... 61 
6.1.1. Análisis estático ............................................................................................... 61 
6.1.2. Impacto ............................................................................................................ 67 
6.2. Estudio aerodinámico .................................................................................. 70 
7. OPTIMIZACIÓN DEL DISEÑO _______________________________ 74 
7.1. Optimización topológica ............................................................................... 75 
7.2. Modelado ..................................................................................................... 78 
7.3. Métodos de fabricación ................................................................................ 84 
8. INDUSTRIALIZACIÓN _____________________________________ 85 
8.1. Procesos de fabricación ............................................................................... 85 
8.2. Valoración y selección del proceso .............................................................. 99 
8.2.1. Ventajas y desventajas entre los procesos de fabricación tradicionales .......... 99 
8.2.2. Consideraciones fabricación aditiva ............................................................... 101 
8.2.3. Ventajas y desventajas entre las tecnologías de fabricación aditiva .............. 104 
8.2.4. Selección final del proceso............................................................................ 107 
8.3. Análisis de costes de fabricación ............................................................... 109 
8.3.1. Costes de materia prima de la llanta .............................................................. 109 
8.3.2. Coste de los componentes adquiridos ........................................................... 110 
8.3.3. Costes de fabricación..................................................................................... 111 
9. VALIDACIÓN FINAL______________________________________ 114 
9.1. Análisis ....................................................................................................... 114 
9.1.1. Análisis estático ............................................................................................. 114 
9.1.2. Impacto .......................................................................................................... 119 
9.1.3. Análisis a la fatiga .......................................................................................... 122 
9.1.4. Análisis aerodinámico .................................................................................... 125 
9.1.5. Aproximación de ahorro. Llanta final vs Llanta aerodinámica ........................ 129 
9.2. Comparativa de resultados ........................................................................ 131 
10. PROGRAMA DE ENSAYOS _______________________________ 134 
11. EVALUACIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL ___________________ 137 
11.1. Diseño y fabricación ................................................................................... 137 
11.2. Vida útil ...................................................................................................... 138 
11.3. Fin de vida útil ............................................................................................ 138 
12. RESULTADOS FINALES __________________________________ 139 
CONCLUSIONES ____________________________________________ 142 
Diseño, optimización y fabricación avanzada de una llanta innovadora para aplicaciones emergentes Pág. 13 
 
PRESUPUESTO _____________________________________________ 143 
ANÁLISIS ECONÓMICO ______________________________________ 145 
BIBLIOGRAFÍA _____________________________________________ 149 
PLANIFICACIÓN DEL PROYECTO ______________________________ 152 
 
 
Pág. 14 Memoria 
 
Índice de figuras 
Figura 1. Evolución de las ruedas. (Fuente: Firestone) ....................................................... 22 
Figura 2. Llantas multirayo del Benz Patent-Motorwagen. (Fuente: Hankook) .................... 22 
Figura 3. Llanta del modelo Ford T. (Fuente: Hankook) ...................................................... 23 
Figura 4. Llanta de aleación de aluminio del Type 35. (Fuente: Uppers) ............................. 23 
Figura 5. Matriculaciones de vehículos por segmento en el 2019. (Fuente: ANFAC) .......... 25 
Figura 6. Evolución de las matriculaciones de los segmentos más vendidos. (Fuente: ANFAC)
 ............................................................................................................................................. 26 
Figura 7. Matriculaciones por fuente de energía en España en los últimos años. (Fuente: 
ANFAC) ................................................................................................................................ 27 
Figura 8. Matriculaciones de los modelos alternativos en España los últimos años. (Fuente: 
ANFAC) ................................................................................................................................ 27 
Figura 9. Top modelos de turismos eléctricos en España en los últimos 3 años. (Fuente: 
ANFAC) ................................................................................................................................ 30 
Figura 10. Top modelos de turismos eléctricos en Europa durante 2020. (Fuente: JATO) . 31 
Figura 11. Evolución de los modelos a lo largo de la historia. (Fuente: Propia) ................... 32 
Figura 12. Diferentes cotas y medidas de una llanta. (Fuente: Oponeo) ............................. 43 
Figura 13. Diferentes tipos de bombeo. (Fuente: Premier Edition) ...................................... 44 
Figura 14. Partes principales del perfil de una llanta. (Fuente: Oponeo) ............................. 45 
Figura 15. Diferentes tipos de perfiles de una llanta. (Fuente: Oponeo) .............................. 45 
Figura 16. Geometría inicial de la llanta. (Fuente: Propia) ................................................... 54 
Figura 17. Malla inicial de 18mm. (Fuente: Propia) ............................................................. 61 
Figura 18. Malla final de 9 mm. (Fuente: Propia) ................................................................. 62 
Figura 19. Representación de las fijaciones aplicadas. (Fuente: Propia) ............................ 62 
Figura 20. Cargas aplicadas en la llanta para la situación de aceleración. (Fuente: Propia) 63 
Figura 21. Tensión equivalente de Von-Mises. Geometría inicial. Aceleración. (Fuente: 
Propia).................................................................................................................................. 64 
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Diseño, optimización y fabricación avanzada de una llanta innovadora para aplicaciones emergentes Pág. 15 
 
Figura22. Desplazamientos totales. Geometría inicial. Aceleración. (Fuente: Propia) ........ 64 
Figura 23. Tensión equivalente de Von-Mises. Geometría inicial. Frenada. (Fuente: Propia)
 ............................................................................................................................................. 65 
Figura 24. Desplazamientos totales. Geometría inicial. Frenada. (Fuente: Propia) ............. 65 
Figura 25. Tensión equivalente de Von-Mises. Geometría inicial. Curva. (Fuente: Propia) . 66 
Figura 26. Desplazamientos totales. Geometría inicial. Curva. (Fuente: Propia) ................. 66 
Figura 27. Planteamiento inicial del ensayo dinámico. Geometría inicial. (Fuente: Propia) . 67 
Figura 28. Tensión de Von-Mises en el conjunto llanta-bordillo. Geometría inicial. (Fuente: 
Propia) .................................................................................................................................. 68 
Figura 29. Condiciones de carga y contorno. (Fuente: Propia) ............................................ 68 
Figura 30. Desplazamientos en el conjunto llanta-bordillo. Geometría inicial. (Fuente: Propia)
 ............................................................................................................................................. 68 
Figura 31. Tensión equivalente de Von-Mises. Geometría inicial. Impacto. (Fuente: Propia)
 ............................................................................................................................................. 69 
Figura 32. Desplazamientos totales. Geometría inicial. Impacto. (Fuente: Propia) .............. 69 
Figura 33. Simplificación de la geometría CAD de un vehículo (Fuente: Propia)................. 70 
Figura 34. Ensamblaje simplificado para el análisis aerodinámico (Fuente: Propia) ........... 71 
Figura 35. Líneas de corriente y distribución de presiones. Llanta inicial. Vista frontal. (Fuente: 
Propia) .................................................................................................................................. 72 
Figura 36. Líneas de corriente y distribución de presiones. Llanta inicial. Vista lateral. (Fuente: 
Propia) .................................................................................................................................. 72 
Figura 37. Líneas de corriente y distribución de presiones. Llanta inicial. Vista isométrica. 
(Fuente: Propia) ................................................................................................................... 73 
Figura 38. Primera optimización realizada. (Fuente: Propia) ............................................... 75 
Figura 39. Optimización topológica con retención del 12% de la masa. (Fuente: Propia) ... 76 
Figura 40. Optimización topológica con retención del 15% de la masa. (Fuente: Propia) ... 76 
Figura 41. Vista isométrica de la llanta optimizada. (Fuente: Propia) .................................. 77 
Figura 42. Vista frontal de la llanta optimizada. (Fuente: Propia) ......................................... 77 
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Figura 43. Vista posterior de la llanta optimizada. (Fuente: Propia) .....................................78 
Figura 44. Líneas de referencia en el diseño optimizado. (Fuente: Propia) ......................... 78 
Figura 45. Diseño de la llanta respecto las líneas de referencia y la optimización. (Fuente: 
Propia).................................................................................................................................. 79 
Figura 46. Áreas de material a eliminar respecto las líneas de referencia. (Fuente: Propia) 79 
Figura 47. Detalles realizados sobre la geometría obtenida. (Fuente: Propia) .................... 80 
Figura 48. Diseño final obtenido a partir de la optimización topológica. (Fuente: Propia) .... 80 
Figura 49. Molduras o embellecedores aerodinámicos lisos. (Fuente: Propia) .................... 81 
Figura 50. Molduras o embellecedores aerodinámicos con inclinación. (Fuente: Propia) ... 81 
Figura 51. Sistema de fijación entre las molduras o embellecedores y la llanta. (Fuente: 
Propia).................................................................................................................................. 82 
Figura 52. Sistema de fijación y ubicación en la llanta. (Fuente: Propia) ............................. 82 
Figura 53. Ejemplos de diseños personalizables de embellecedores. (Fuente: Propia) ...... 83 
Figura 54. Nuevos ejemplos de diseños personalizables de embellecedores. (Fuente: Propia)
 ............................................................................................................................................. 84 
Figura 55. Esquema de fabricación por baja presión (Fuente: Interempresas) ................... 85 
Figura 56. Esquema ejemplo de fabricación en molde por gravedad (Fuente: DocPlayer) . 86 
Figura 57. Proceso de forja (Fuente: EHU) ......................................................................... 87 
Figura 58. Proceso de fabricación aditiva. (Fuente: ULPGC) .............................................. 87 
Figura 59. Clasificación métodos de fabricación aditiva. (Fuente: Propia) ........................... 89 
Figura 60. Partes de una máquina de inyección. (Fuente: Apuntes UA) ............................. 95 
Figura 61. Cierre del molde e inicio de la inyección. (Fuente: Hidrafluid) ............................ 95 
Figura 62. Inyección del material. (Fuente: Hidrafluid)......................................................... 96 
Figura 63. Plastificación del material. (Fuente: Hidrafluid) ................................................... 97 
Figura 64. Aplicación de la presión de compactación. (Fuente: Hidrafluid) ......................... 97 
Figura 65. Enfriamiento y extracción de la pieza. (Fuente: Hidrafluid) ................................. 97 
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Diseño, optimización y fabricación avanzada de una llanta innovadora para aplicaciones emergentes Pág. 17 
 
Figura 66. Duración relativa de las diferentes etapas del ciclo de inyección. (Fuente: Apuntes 
UA) ....................................................................................................................................... 98 
Figura 67. Precios en USD del AlSi10Mg en el pedido del 16/08/2021 al 15/09/2021. (Fuente: 
Propia) ................................................................................................................................ 109 
Figura 68. Disposición de molduras en el área de trabajo. (Fuente: Propia) ..................... 112 
Figura 69. Malla inicial de 4mm. (Fuente: Propia) ............................................................. 115 
Figura 70. Malla final de 1,5mm. (Fuente: Propia)............................................................. 115 
Figura 71. Condiciones de carga y contorno. Geometría final, caso de aceleración. (Fuente: 
Propia) ................................................................................................................................ 116 
Figura 72. Desplazamientos totales. Geometría final. Aceleración. (Fuente: Propia) ........ 116 
Figura 73. Tensión equivalente de Von-Mises. Geometría final. Aceleración. (Fuente: Propia)
 ........................................................................................................................................... 117 
Figura 74. Desplazamientos totales. Geometría final. Frenada. (Fuente: Propia) ............. 117 
Figura 75. Tensión equivalente de Von-Mises. Geometría final. Frenada. (Fuente: Propia)
 ........................................................................................................................................... 118 
Figura 76. Desplazamientos totales. Geometría final. Curva. (Fuente: Propia) ................. 118 
Figura 77. Tensión equivalente de Von-Mises. Geometría final. Curva. (Fuente: Propia) . 119 
Figura 78. Planteamiento inicial del ensayo dinámico. Geometría final. (Fuente: Propia) . 119 
Figura 79. Desplazamientos en el conjunto llanta-bordillo. Geometría final. (Fuente: Propia)
 ........................................................................................................................................... 120 
Figura 80. Tensión de Von-Mises en el conjunto llanta-bordillo. Geometría final. (Fuente: 
Propia) ................................................................................................................................ 120 
Figura 81. Desplazamientos totales. Geometría Final. (Fuente: Propia) ........................... 121 
Figura 82. Tensión equivalente de Von-Mises. Geometría Final. (Fuente: Propia)............ 121 
Figura 83. Constantes de amplitud para Ratio de 1 a 0. (Fuente: Propia) ......................... 122 
Figura 84. Curva S-N para el AlSi10Mg. (Fuente: ResearchGate) .................................... 123 
Figura 85. Ciclos de vida para la llanta final. (Fuente: Propia) ........................................... 123 
Figura 86. Factores de seguridad en la llanta. (Fuente: Propia) ........................................ 124 
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Figura 87. Líneas de corriente y distribución de presiones. Llanta final. Vista lateral. (Fuente: 
Propia)................................................................................................................................ 125 
Figura 88. Líneas de corriente y distribución de presiones. Llanta final. Vista superior. (Fuente: 
Propia)................................................................................................................................ 126 
Figura 89. Líneas de corriente y distribución de presiones. Llanta final. Vista lateral. (Fuente: 
Propia)................................................................................................................................ 126 
Figura 90. Líneas de corriente y distribución de presiones. Llanta aero. Vista isométrica. 
(Fuente:Propia) ................................................................................................................. 127 
Figura 91. Líneas de corriente y distribución de presiones. Llanta aero. Vista lateral. (Fuente: 
Propia)................................................................................................................................ 127 
Figura 92. Líneas de corriente y distribución de presiones. Llanta aero. Vista superior. 
(Fuente: Propia) ................................................................................................................. 128 
Figura 93. Comparativa geométrica de la llanta inicial y la llanta final. (Fuente: Propia) ... 131 
Figura 94. Comparativa de la llanta final con y sin tapacubos aerodinámicos. (Fuente: Propia)
 ........................................................................................................................................... 132 
Figura 95. Diagrama de flujo de todo el proceso. (Fuente: Propia) ................................... 134 
Figura 96. Diagrama del procedimiento de ensayos a seguir para la validación de la llanta. 
(Fuente: Propia) ................................................................................................................. 136 
Figura 97. Conjunto de imágenes renderizadas de las llantas. (Fuente: Propia) ............... 141 
Figura 98. Esquema de las dos vías de venta de la llanta, con costes y porcentajes. (Fuente: 
Propia)................................................................................................................................ 145 
Figura 99. Diagrama de Gantt del proyecto. (Fuente: Propia) ........................................... 152 
 
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Diseño, optimización y fabricación avanzada de una llanta innovadora para aplicaciones emergentes Pág. 19 
 
Índice de tablas 
Tabla 1. Previsiones de electrificación de las diferentes marcas o grupos. (Fuente: 
Coches.net) .......................................................................................................................... 29 
Tabla 2. Llantas de los vehículos eléctricos más vendidos en España y Europa. (Fuente: 
Propia) .................................................................................................................................. 34 
Tabla 3. Tipos de ensayos a realizar. (Fuente: Propia) ........................................................ 40 
Tabla 4. Información de los modelos eléctricos puros del segmento C. (Fuente: Propia) .... 43 
Tabla 5. Fuerzas sobre las diferentes ruedas para cada tipo de caso a ensayar. (Fuente: 
Propia) .................................................................................................................................. 48 
Tabla 6. Matriz de decisiones para ideas. (Fuente: Propia) ................................................. 51 
Tabla 7. Matriz de decisiones para ideas. (Fuente: Propia) ................................................. 53 
Tabla 8. Propiedades de los diferentes materiales de las llantas. (Fuente: Propia) ............. 55 
Tabla 9. Criterio de selección del material más apropiado. (Fuente: Propia) ....................... 56 
Tabla 10. Composición de la aleación AlSi10Mg. (Fuente: Propia) ..................................... 58 
Tabla 11. Propiedades mecánicas de la aleación AlSi10Mg. (Fuente: Propia) .................... 58 
Tabla 12. Propiedades mecánicas del ABS. (Fuente: Propia) ............................................. 60 
Tabla 13. Cargas aplicadas para cada situación de ensayo. (Fuente: Propia) .................... 63 
Tabla 14. Valores de la llanta inicial y la optimizada. (Fuente: Propia) ................................. 77 
Tabla 15. Tabla resumen de consideraciones de FA. (Fuente: Propia) ............................. 102 
Tabla 16. Comparativa de métodos de fabricación aditiva. (Fuente: Propia) ..................... 103 
Tabla 17. Comparativa de tecnologías para el polímero. (Fuente: Propia) ........................ 106 
Tabla 18. Ventajas y desventajas de fabricación aditiva vs métodos tradicionales. (Fuente: 
Propia) ................................................................................................................................107 
Tabla 19. Costes de fabricación de la llanta por inyección de baja presión en molde. (Fuente: 
Propia) ................................................................................................................................ 112 
Tabla 20. Comparativa de resultados del análisis aerodinámico (Fuente: Propia) ............. 128 
Tabla 21. Tabla comparativa de resultados obtenidos. (Fuente: Propia) ........................... 131 
Pág. 20 Memoria 
 
Tabla 22. Comparativa de los resultados del análisis aerodinámico. (Fuente: Propia) ...... 132 
Tabla 23. Tipo de ensayo y número de llantas a ensayar físicamente. (Fuente: Propia) ... 135 
Tabla 24. Estimación de ventas para el VW id.3 con llantas origen. (Fuente: Propia) ....... 146 
Tabla 25. Estimación de ventas para el VW id.3 con llantas aftermarket. (Fuente: Propia) 146 
Tabla 26. Análisis económico fabricante de llantas. Venta a fabricante de origen. (Fuente: 
Propia)................................................................................................................................ 147 
Tabla 27. Análisis económico fabricante de llantas. Venta a aftermarket. (Fuente: Propia) 147 
Tabla 28. Análisis económico fabricante de origen. (Fuente: Propia) ................................ 148 
Tabla 29. Análisis económico aftermarket. (Fuente: Propia) .............................................. 148 
Tabla 30. Tabla comparativa de resultados. (Fuente: Propia) ........................................... 148 
Diseño, optimización y fabricación avanzada de una llanta innovadora para aplicaciones emergentes Pág. 21 
 
1. Introducción 
1.1. Objetivos del trabajo 
El objetivo principal de este trabajo consiste en diseñar y optimizar una llanta innovadora para 
automóviles pertenecientes a los sectores emergentes. Para lograr esto, se hará uso de 
softwares de ingeniería asistida por ordenador y elementos finitos. 
Con este nuevo diseño, se desea conseguir una llanta que presente mejoras respecto a las 
ya existentes, acorde a las tendencias actuales del mercado, y por lo tanto que cumpla con 
las necesidades y expectativas del usuario, así como con los requisitos técnicos, 
convirtiéndola en una llanta atractiva, eficiente y competente dentro del sector al cual será 
destinada. 
Además, se pretende estudiar la factibilidad técnica y viabilidad económica de la utilización de 
nuevas técnicas de fabricación alternativas. 
1.2. Alcance del trabajo 
Para llevar a cabo este proyecto, se diseñará una primera geometría básica de la llanta que 
posteriormente será optimizada topológicamente para poder alcanzar el mejor diseño posible. 
Para definir y acotar los diferentes aspectos que abarca el trabajo, a continuación, se 
describen los principales puntos que se pueden encontrar en éste: 
• Estudios previos para definir las dimensiones de la llanta, los tipos de vehículos a los 
que irá dirigida y los puntos fuertes de los modelos comercializados. 
• Valoración y selección de los materiales y del concepto a desarrollar. 
• Cálculos y simulaciones mediante elementos finitos. 
• Estudio de viabilidad de nuevas técnicas de fabricación y valoración económica. 
• Programa de ensayos a realizar para la validación final del diseño. 
• Planos del modelo final de la llanta. 
La ejecución física del programa de ensayos queda fuera del alcance de este trabajo. 
Pág. 22 Memoria 
 
2. Antecedentes 
Actualmente se conoce a la llanta como la pieza o elemento sobre el cual se apoya el 
neumático, permitiendo que el vehículo pueda desplazarse gracias a su forma circular. Pero 
para poder encontrar el origen de la llanta, debemos trasladarnos a la antigua Mesopotamia, 
alrededor del año 3500 a.C. dónde se inventó la rueda, que unida a un eje permitía su giro. 
Originalmente, las ruedas estaban formadas por una única pieza sólida, éstas podían ser tanto 
de piedra como de madera curvada, pero a medida que pasaba el tiempo las ruedas fueron 
evolucionando y aparecieron los primeros arcos de madera con radios, los cuales eran más 
cómodos y fáciles de manejar, y permitían que los carros alcanzasen mayores velocidades. 
Con el paso del tiempo, las ruedas de madera se fueron dejando de lado, para abrir paso a 
las de hierro o acero, a las que se les agregaban recubrimientos de cuero y hule macizo, que 
consistía básicamente en colocar una goma dura y resistente por todo su contorno a modo de 
neumático. 
En el ámbito de automoción se puede decir que las llantas han ido evolucionando 
paralelamente al desarrollo y avances que se han ido sucediendo al largo de los años en los 
automóviles. Por lo tanto, con la aparición del considerado primer vehículo de gasolina, el 
Benz Patent-Motorwagen en el año 1888, podemos considerar también el inicio de las llantas 
tal y como las conocemos hoy en día. Benz, equipó su vehículo con grandes llantas de diseño 
multirayo fabricadas en metal las cuales estaban recubiertas de hule y rellenas de aire en su 
interior. 
 
 
 
Figura 1. Evolución de las ruedas. (Fuente: Firestone) 
Figura 2. Llantas multirayo del Benz Patent-Motorwagen. (Fuente: Hankook) 
Diseño, optimización y fabricación avanzada de una llanta innovadora para aplicaciones emergentes Pág. 23 
 
Este nuevo diseño supuso un antes y después en la historia de las llantas, ya que conllevó 
una gran revolución en aquel entonces. En 1905 aparecieron las primeras llantas con banda 
de rodadura en su perímetro, las cuales se fabricaban con hule de mayor grosor permitiendo 
proteger tanto el interior de la llanta como el casco. Hay que considerar que los neumáticos 
también han ido sufriendo una gran evolución progresiva hasta día de hoy, conjuntamente 
con la llanta que es el elemento en el que profundizaremos más. 
El siguiente personaje importante en la historia de las llantas fue Henry Ford, que con la 
producción en cadena de su modelo T consiguió popularizar el mundo del automóvil. Para los 
primeros modelos se utilizaron llantas de rayos fabricadas de madera con la circunferencia 
metálica, hasta 1926 cuando se comienzan a hacer completamente de acero mediante 
fundición. Este cambio en el proceso de fabricación y en los materiales empleados convirtió a 
la llanta en un componente más seguro para el conductor que ya podía alcanzar mayores 
velocidades y por lo tanto, significó un enorme salto en su evolución. 
Sin embargo, uno de los hitos más destacables fue el uso de aleaciones para su fabricación, 
con esto se consiguió un gran aumento en sus propiedades, haciendo que tuvieran más 
rigidez y ligereza, además permitían realizar infinidad de diseños que favorecían a la estética 
y facilitaban las labores de disipación del calor producido por los frenos. Ettore Bugatti fue 
pionero en incorporar una llanta de aleación en aluminio fundido con 8 radios planos y anchos 
en su Type 35 a finales de los años 20. 
 
 
 
 
Figura 3. Llanta del modelo Ford T. (Fuente: Hankook) 
Figura 4. Llanta de aleación de aluminio del Type 35. (Fuente: Uppers) 
Pág. 24 Memoria 
 
Con los avances en los procesos de fundición de metales, los diferentes fabricantes de 
vehículos empezaron a dominar la utilización de aleaciones, hechas principalmente a partir 
de aluminio, silicio o magnesio. Este hecho les permitió poder centrarse más en la estética de 
la llanta, ocasionando situaciones donde la gran mayoría de marcas compartieron el mismo 
diseño durante años debido a su gran éxito, como es el caso del modelo Borrani en los 
vehículos deportivos. 
Durante los años posteriores a la Segunda Guerra Mundial se produjo un auge en el mercado 
automovilístico que contribuyó en la recuperación económica en Europa. Este impulso en la 
economía y en el sector permitió que las marcas pudieran empezar a buscar una 
diferenciación en sus nuevos diseños, para conseguir lograr una identidad o imagen de marca 
propia, con esto surgieron gran variedad de modelos de diferentes estilos,que contribuyeron 
a la evolución de este componente gracias a la búsqueda continua de la mejoría respecto a 
los demás competidores. 
Durante los últimos 60 años, las llantas han seguido evolucionando en sus diseños, materiales 
y métodos de fabricación hasta día de hoy, donde podemos encontrar una infinidad de 
propuestas en el mercado. No obstante, al tratarse de un componente esencial dentro de los 
vehículos, ya que es fundamental para poder desplazarse, se prevé que en un futuro 
continuaran en desarrollo, acorde con los nuevos avances tecnológicos y adaptándose a las 
nuevas necesidades que dictamine el sector. 
 
 
 
Diseño, optimización y fabricación avanzada de una llanta innovadora para aplicaciones emergentes Pág. 25 
 
3. Estudio de mercado 
A partir del estudio de mercado, se recopilará la información necesaria para poder identificar 
todos aquellos aspectos que puedan influenciar en el diseño que posteriormente se realizará. 
Por este motivo, se ha indagado con mayor profundidad en dos ámbitos diferentes, como es 
el tipo de vehículo al cual se destinará la llanta, y el diseño que ésta deberá tener a partir del 
estudio de los diferentes modelos existentes y sus tendencias. 
Por lo tanto, el principal objetivo de este estudio será el de sintetizar la mayor información 
posible, tanto a nivel nacional como internacional, para poder identificar el segmento 
especifico del mercado y conseguir una buena aceptación por parte de los usuarios. 
3.1. Vehículos a los que va dirigido 
En este apartado se pretende determinar al tipo de vehículo al cual se destinará la llanta, con 
el objetivo de acotar los requerimientos a los que nuestro diseño deberá hacer frente mediante 
unas prestaciones determinadas. 
En primer lugar, se ha recopilado el número de matriculaciones de vehículos por segmento o 
categoría, para poder tener una idea de los porcentajes en los que se encuentran cada uno 
de ellos en estos momentos. Para esto, en el siguiente gráfico se muestran los datos de las 
matriculaciones de turismos clasificadas por segmentos durante los últimos años en España. 
 
Figura 5. Matriculaciones de vehículos por segmento en el 2019. (Fuente: ANFAC) 
4%
20%
20%
4%
1%
4%
47%
Matriculaciones 2019
Segmento A
Segmento B
Segmento C
Segmento D
Segmento E
Segmento F
Deportivo
Monovolumen
SUV
Todo Terreno
Pág. 26 Memoria 
 
 
Figura 6. Evolución de las matriculaciones de los segmentos más vendidos. (Fuente: ANFAC) 
Observando las dos gráficas, podemos ver en primer lugar que los segmentos que más 
destacan en nuestro país con un mayor número de matriculaciones son los segmentos B que 
corresponde a los vehículos utilitarios como por ejemplo sería el SEAT Ibiza, el segmento C 
que serían los vehículos compactos como podría ser el Volkswagen Golf y finalmente los 
vehículos SUV. Sobre éstos últimos, como se muestra en la Figura 6, se puede decir que han 
sufrido un gran crecimiento en el número de matriculaciones a lo largo de los últimos años, 
certificando que en la actualidad se trata de un segmento en auge. Respecto a los otros dos 
segmentos podemos ver como se han mantenido con un volumen de ventas estable hasta el 
2019, consolidándose como las categorías más demandadas por los usuarios por detrás de 
los vehículos SUV. 
En este análisis hay que tener en cuenta que los datos del año 2020 están condicionados por 
la situación de pandemia mundial provocada por la Covid-19, por lo tanto, no se pueden 
considerar del todo representativos respecto a los datos y tendencias de los años anteriores. 
En segundo lugar, una vez analizadas las matriculaciones según los diferentes segmentos de 
turismos, se procede a estudiar que tendencias hay respecto al tipo de motorización o fuente 
de energía que utilizan. A continuación, se muestran los dos gráficos elaborados a partir de 
los datos de las matriculaciones según la fuente de energía que utilizan los diferentes turismos 
a lo largo de los últimos seis años, para poder plasmar como están evolucionando los 
combustibles convencionales y ver qué línea siguen los vehículos que incorporan nuevos 
modelos alternativos como sistema de propulsión. 
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
M
at
ri
cu
la
ci
o
n
es
Evolución matriculaciones según segmento
Segmento B Segmento C SUV
Diseño, optimización y fabricación avanzada de una llanta innovadora para aplicaciones emergentes Pág. 27 
 
 
Figura 7. Matriculaciones por fuente de energía en España en los últimos años. (Fuente: ANFAC) 
 
Figura 8. Matriculaciones de los modelos alternativos en España los últimos años. (Fuente: ANFAC) 
En la Figura 7, se puede observar como lógicamente los combustibles diésel y gasolina siguen 
siendo las fuentes de energía predominantes del mercado actual, pero se ve claramente como 
se ha producido un descenso de las matriculaciones de vehículos diésel debido a las nuevas 
restricciones de emisiones en las que los vehículos de gasolina se han visto beneficiados 
llegando a alcanzar el primer lugar en cuanto a número de ventas. También se ve una clara 
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
800000
2015 2016 2017 2018 2019 2020
M
at
ri
cu
la
ci
o
n
es
Matriculaciones por fuente de energía
Gasolina
Diésel
Modelos alternativos
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
100000
110000
120000
2015 2016 2017 2018 2019 2020
M
at
ri
cu
la
ci
o
n
es
Matriculaciones de los modelos alternativos
Eléctricos (BEV)
Eléctricos (E-REV)
Hibridos enchufable - Gasolina
Hibridos enchufable - Diésel
Hibridos - Gasolina
Hibridos - Diésel
GLP
Hidrogeno
GNC
Pág. 28 Memoria 
 
tendencia ascendente en los modelos alternativos, donde los vehículos electrificados, híbridos 
y de gas están subiendo año a año, cerrando el 2020 con un fuerte crecimiento en el conjunto 
de ventas. Esto hace prever que en los próximos años el diésel será superado por el uso de 
las nuevas fuentes de energía y posiblemente acabe desapareciendo en un futuro no tan 
lejano. 
Respecto a la Figura 8, entrando en detalle en los datos de los modelos alternativos, podemos 
observar como la principal fuente alternativa es la del vehículo hibrido de gasolina, la cual ha 
mantenido una gran tendencia de crecimiento en los últimos años, incluso sin verse afectada 
por la Covid-19. Sin embargo, también se puede apreciar el crecimiento en las matriculaciones 
de vehículos híbridos enchufables o vehículos eléctricos puros, que se están abriendo paso 
con fuerza en el mercado actual, dejando atrás a los que utilizan el gas como combustible que 
presentan una tendencia negativa. 
Una vez analizadas las tendencias del mercado sobre las diferentes fuentes de energía 
disponibles a día de hoy, a continuación, se procede a indagar sobre las previsiones que 
tienen los diferentes grupos o marcas que fabrican automóviles respecto a la movilidad del 
futuro y el uso de energías alternativas, obteniendo como resultado la siguiente tabla que se 
centra en las estrategias de electrificación, ya que como se ha visto es la que presenta una 
mayor proyección. 
Marca / Grupo Año Previsión 
Toyota 2030 
Vender 4,5 millones de vehículos híbridos 
y 1 millón de vehículos eléctricos 
Volkswagen 
2023 Fabricar 1 millón de vehículos eléctricos 
2025 Fabricar 3 millones de vehículos eléctricos 
2030 
60% modelos producidos sean 
electrificados 
Renault – Nissan – 
Mitsubishi 
2021 
Destinar la marca Dacia a la fabricación de 
vehículos 100% eléctricos de low cost 
2023 
Nissan pretende producir 3 vehículos 
eléctricos puros y 5 e-power 
2025 
Fabricar 10 nuevos modelos de vehículos 
eléctricos 
Stellantis 2021 
Añadir 10 nuevos modelos de vehículos 
electrificados a los 29 existentes 
Diseño, optimización y fabricación avanzada de una llanta innovadora para aplicaciones emergentes Pág. 29 
 
(PSA– FIAT – Crysler) 2030 35% modelos vendidos sean electrificados 
Hyundai – Kia 
2025 
Vender 1 millón de vehículos eléctricos 
20% de sus ventas en Europa, EEUU y 
Corea sean de vehículos con enchufe 
2030 
55% de sus ventas en Europa, EEUU y 
Corea sean de vehículos con enchufe 
2035 
Electrificación masiva en países como 
India o Brasil 
General Motors – Ford 
2025 Añadir 30 vehículos eléctricos nuevos 
2030 
Ford únicamente quiere vender en Europa 
vehículos 100% eléctricos 
2030 
Cadillac únicamente quiere vender en 
EEUU vehículos 100% eléctricos 
Honda 2022 
Tener en Europa una versión electrificada 
de cada uno de sus modelos 
Daimler – Benz 
2025 
Añadir 20 vehículos eléctricos y 25 híbridos 
enchufables 
2030 
La mitad de las ventas sean de modelos 
100% eléctricos o electrificados 
BMW 
2021 
25% de las ventas sean modelos 
electrificados 
2023 
La mitad de los 25 modelos electrificados 
sean 100% eléctricos 
2025 
33% de las ventas sean modelos 
electrificados 
2030 
50% de las ventas sean modelos 
electrificados 
Mazda 2030 
5% de eléctricos puros y 95% de 
electrificados 
Volvo (Polestar) 2025 
Tener una gama completa de modelos 
electrificados, la mitad eléctricos y la otra 
mitad híbridos enchufables 
Land Rover – Jaguar 
2025 Tener 6 modelos 100% eléctricos 
2030 
100% de las ventas de Jaguar y el 60% de 
las de Land Rover sean de 0 emisiones 
Tabla 1. Previsiones de electrificación de las diferentes marcas o grupos. (Fuente: Coches.net) 
Pág. 30 Memoria 
 
Como se puede observar en la tabla anterior, los principales fabricantes de vehículos parecen 
tener claro el objetivo de realizar grandes inversiones para cambiar radicalmente el panorama 
vehicular de una industria que evoluciona forzada hacia la descarbonización por las 
normativas anti emisiones y las regulaciones de calidad del aire en las grandes ciudades. Por 
lo tanto, se ve claramente como el sector se encuentra en plena transición hacia los vehículos 
que utilizan energías alternativas, siendo el vehículo eléctrico el más beneficiado por las 
nuevas reglamentaciones, a pesar de que el resto de vehículos de bajas emisiones (híbrido y 
gas) también tendrán un papel relevante en esta transformación de la automoción. 
Con toda esta información se decide enfocar la llanta hacia el mercado de los vehículos 
eléctricos puros, ya que son los que presentan una mayor proyección de futuro. Por último, 
una vez tomada esta decisión, se estudiarán los diferentes modelos de vehículos eléctricos 
que actualmente presentan mayor número de ventas con el objetivo de poder encontrar la 
mejor categoría a la cual orientar nuestro diseño, teniendo en cuenta también el estudio inicial 
de matriculaciones de vehículos por segmento. 
 
Figura 9. Top modelos de turismos eléctricos en España en los últimos 3 años. (Fuente: ANFAC) 
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
SEAT Mii
Volkswagen ID.3
KIA e-Niro
Peugeot e-208
Volkswagen e-Golf
Smart EQ ForTwo
Tesla Model 3
Hyundai Kona
Nissan Leaf
Renault Zoe
Matriculaciones
Top por modelo de turismos BEV
2018
2019
2020
Diseño, optimización y fabricación avanzada de una llanta innovadora para aplicaciones emergentes Pág. 31 
 
 
Figura 10. Top modelos de turismos eléctricos en Europa durante 2020. (Fuente: JATO) 
Como se puede observar en las anteriores gráficas, los modelos de vehículos más vendidos 
coinciden mayoritariamente tanto en España como en Europa, siendo los más destacados el 
Renault Zoe del segmento A, el Tesla Model 3 como único remarcable del segmento D y el 
Nissan Leaf perteneciente al segmento C, además podemos ver como otros modelos que 
llevan menos tiempo en el mercado, como son el Volkswagen ID.3 (segmento C) y el Peugeot 
e-208 (segmento B), están teniendo una gran acogida por parte de los usuarios. Como 
vehículo SUV, podemos destacar el Hyundai Kona, el cual presenta un crecimiento elevado 
en las ventas del último año. 
A partir de esta información, se puede apreciar como los diferentes fabricantes apostaron 
inicialmente por los vehículos eléctricos dentro del segmento A, es decir sólo por los modelos 
pequeños. Pero actualmente la tendencia está cambiando y las diferentes marcas están 
ampliando su gama de vehículos, creando modelos eléctricos puros, o electrificando modelos 
ya existentes dentro del resto de segmentos. Por lo tanto, una vez analizado todo esto, 
podemos establecer que los tipos de vehículos a los cuales irán destinados el modelo de llanta 
a diseñar serán a los pertenecientes al segmento C, ya que es una categoría que presenta un 
gran volumen de ventas a lo largo de los últimos años, como ya se vio en el estudio inicial 
realizado sobre las matriculaciones por segmento y además vemos como está entrando con 
fuerza en la nueva generación de eléctricos, donde varios modelos de este segmento de 
diferentes marcas están teniendo un gran éxito. Por esta razón se estudiarán sus 
características con mayor profundidad para desarrollar el diseño de la llanta. Por otro lado, no 
se puede ignorar la posibilidad de que las llantas se utilicen en otro tipo de vehículos siempre 
que se cumpla con los requisitos mínimos para un uso adecuado, por ejemplo, 
alternativamente se podrían emplear en vehículos eléctricos pertenecientes a los segmentos 
B y SUV que también presentan una muy buena proyección. 
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000
BMW i3
Audi E-Tron
Nissan Leaf
KIA e-Niro
Peugeot e-208
Volkswagen e-Golf
Hyundai Kona
Volkswagen ID.3
Tesla Model 3
Renault Zoe
Matriculaciones
Veículos eléctricos más vendidos en Europa en 2020 
Pág. 32 Memoria 
 
3.2. Tipos de llantas comercializadas 
En este segundo apartado se pretende estudiar los diferentes tipos de llantas disponibles en 
el mercado, para poder ver las tendencias actuales y las principales características que 
distinguen a los diversos modelos más populares. 
En primer lugar, cabe decir que la oferta actual de llantas presenta una infinidad de diseños 
distintos donde elegir. Como se ha podido ver en el apartado de antecedentes, éstas han 
sufrido una gran evolución a lo largo de la historia y las tendencias han ido cambiando acorde 
a los avances tecnológicas de la época. A continuación, se muestran algunos de los modelos 
más significativos del último siglo para ver cómo han ido cambiando. 
 
Figura 11. Evolución de los modelos a lo largo de la historia. (Fuente: Propia) 
Como se muestra en las imágenes las llantas han sufrido numerosos cambios de diseño a lo 
largo de los años. Alrededor de 1920 se popularizaron las llantas multirayo que estaban 
formadas por un gran número de radios de pequeño diámetro entrelazados, más adelante, 
aparecieron otros estilos como las que llevaba el Volkswagen Beetle, que se caracterizaban 
por ser llantas clásicas de acero con un embellecedor cromado en el centro. Durante el cambio 
de siglo, se empezaron a utilizar llantas simples de pocos radios rectos que ocupaban gran 
parte de la superficie, y que a día de hoy aún se pueden encontrar por las carreteras. 
Finalmente, podemos observar una imagen de un modelo de llanta actual y de un modelo 
más enfocado a los vehículos que formarán parte del futuro del sector. 
Una vez determinado el segmento de vehículo al cual queremos enfocar la llanta a partir del 
estudio realizado en el apartado anterior, a continuación, nos focalizaremos en los modelos 
de llantas que incorporan actualmente los vehículos eléctricos en este segmento y en los 
modelos de los vehículos más populares del resto. 
Diseño, optimización y fabricación avanzada de una llanta innovadora para aplicaciones emergentes Pág. 33 
 
En primer lugar, se verán las características principales que presentan las llantas de los 
vehículos más vendidos tanto en nuestro país como en Europa. 
 
Modelo Material Tamaño Segmento Diseño 
SEAT Mii 
Acero 14’’ Segmento A 
 
Aleación