La carrocería del automóvil es el soporte de todos los demás componentes, entre estos el motor, embrague, caja de cambios y diferencial.
Estos elementos pueden estar acoplados entre sí o separados y según sea la forma de esta implantación así serán su apoyos en la carrocería.
Además estos componentes, motor, embrague, caja de cambios y diferencial son muy rígidos y pueden estar cerca de la periferia de la carrocería o del habitáculo, lo que supone riesgos en caso de accidente por su posible intrusión en el habitáculo.
En este artículo se van a presentar los apoyos o soportes de motor, embrague, caja de cambios y diferencial en la estructura de la carrocería.
Se van a ver estos soportes en cinco implantaciones técnicas diferentes, y al final los sistemas para evitar la intrusión de los elementos rígidos en el habitáculo, en lo que influye la actuación de los citados soportes.
Estos apoyos o soportes, inicialmente de goma para reducir la transmisión de vibraciones a la carrocería y ocupantes, han evolucionado y actualmente es frecuente que sean también hidráulicos, similares al principio de funcionamiento de los amortiguadores de suspensión.
Para las explicaciones se han seleccionado cinco automóviles y se han elegido didácticamente diferentes soportes de motor, embrague, caja de cambios y diferencial.
Soportes de motor, caja de cambios y diferencial por silentblocs de goma
Con motor delantero longitudinal y propulsión (tracción trasera)
El motor, embrague y caja de cambios están acoplados entre si, este conjunto motopropulsor va asentado en la carrocería mediante cuatro apoyos de silentblocs de goma transversales, AGM en la zona del motor y AGC en la de la caja de cambios.
Estos soportes de motor se componen de un soporte metálico y un silentbloc de goma que absorbe las vibraciones de funcionamiento para que no pasen al habitáculo.
El diferencial, con suspensión trasera independiente, va también sujeto a la carrocería mediante un apoyo con soporte metálico y silentbloc de goma, longitudinal en este caso AGD.
Se representa el sistema de guiado que actúa en caso de colisión frontal mediante una barra sujeta al motor y carrocería en un determinado ángulo, para que el conjunto motor, embrague y caja de cambios en caso de colisión frontal no entre al habitáculo, lo llamamos apoyo de seguridad pasiva secundaria ASP.
Este apoyo guía asienta sobre el motor y carrocería a través de silentblocs de goma.
En el detalle inferior se un apoyo del grupo motopropulsor por silentbloc de goma, en radiografía, reposo y en fase de deformación al actuar para absorber movimientos y vibraciones.
Soportes de motor hidráulicos, caja de cambios y diferencial
Motor trasero longitudinal por detrás del eje y propulsión (tracción trasera)
El motor, embrague y caja de cambios, ésta con el diferencial integrado, están acoplados y se sustentan en la carrocería mediante apoyos hidráulicos.
Los que están en la zona del motor se identifican por AHM, dos transversales y uno longitudinal, y los de la caja de cambios – diferencial son AHCD, dos transversales.
Se ve el apoyo guía de seguridad pasiva secundaria para que en colisión trasera no entre el grupo motopropulsor al habitáculo ASP.
Los silentblocs de goma están huecos y en su interior hay aceite.
El soporte de motor metálico tiene una placa con taladros de determinado diámetro que está en el interior de la cámara de aceite, dividiéndola en dos partes.
En reposo el silentbloc de goma soporta el peso.
Cuando hay desplazamientos del grupo motopropulsor con respecto a la carrocería, el soporte metálico y su placa baja y sube por la cámara de aceite, haciendo que este pase por los taladros de una a otra, deformándose el silentbloc.
El paso de aceite controlado por la sección de los pasos hace de amortiguador de las vibraciones.
Este es el principio de funcionamiento, que se puede hacer más versátil, con válvulas de diferente paso y control según la amplitud y frecuencia de los movimientos, incluso contando con gestión electrónica.
Se ve en detalle el apoyo hidráulico, en radiografía a la izquierda y debajo en tres posiciones; reposo, comprimido con paso de aceite de la cámara inferior a la superior por los taladros, y extendido con el paso de aceite en sentido inverso.
La deformación del silentbloc de goma asume las variaciones de volumen entre las cámaras.
Soportes de motor por silentblocs de goma o hidráulicos
Se ven tres automóviles con diferentes implantaciones.
Dibujo 3.1.
Motor delantero longitudinal y 4×4, en esta implantación el conjunto motopropulsor incluye la salida de transmisión hacia el eje delantero y el diferencial trasero es independiente.
Todos los soportes de motor que se han seleccionado son hidráulicos.
- AHM apoyos hidráulicos en la zona del motor.
- AHC apoyos hidráulicos en la zona de la caja de cambios.
- AHD apoyos hidráulicos del diferencial trasero.
El diferencial delantero está unido al motor, si fuese independiente contaría con su propio apoyo.
Se representa el apoyo guía se seguridad pasiva secundaria ASP para evitar la intrusión en el habitáculo del grupo motopropulsor en colisión frontal.
Dibujo 3.2.
Motor central transversal y propulsión (tracción trasera), el grupo motopropulsor está formado por el motor, embrague, caja de cambios y diferencial.
Todos los soportes de motor son mediante silentblocs de goma, en la zona del motor AGM, en la de la caja de cambios – diferencial AGCD, y el apoyo guía de seguridad pasiva secundaria para evitar la intrusión en el habitáculo en golpe trasero ASP.
Dibujo 3.3.
Motor transversal delantero y tracción (delantera), el motor, embrague y caja de cambios con el diferencial forman el grupo motopropulsor.
Se han seleccionado soportes de motor mixtos, con silentblocs de goma e hidráulicos.
AHM es el apoyo hidráulico transversal en la zona superior el motor con la carrocería, el de la parte delantera es de goma AGM y es longitudinal.
Para la caja de cambios – diferencial se han seleccionado dos, el transversal es hidráulico AHCD y el longitudinal trasero es de goma AGCD.
Se ve también el apoyo guía de seguridad pasiva secundaria ASP, que actúa en colisión frontal.
Actuación de los soportes de motor en la seguridad pasiva secundaria
Se utilizan tres de los automóviles que se han visto y que tienen distintas implantaciones técnicas.
Dibujo 4.1.
Colisión frontal con motor delantero longitudinal y propulsión (tracción trasera); la parte delantera de la carrocería se va deformando progresivamente para absorber energía de la colisión, esto genera empuje al motor, embrague y caja de cambios hacia el habitáculo, los apoyos del grupo motopropulsor van cediendo al llegar la deformación, pero el apoyo guía de seguridad pasiva secundaria APS pivota sobre la estructura rígida del habitáculo guiando al conjunto motopropulsor bajo el coche para reducir su intrusión.
Las ruedas, que también son empujadas hacia atrás, son contenidas por refuerzos específicos al llegar al habitáculo.
El árbol de transmisión se diseña para que ante el efecto del empuje del grupo motopropulsor se parte o doble hacia abajo, impidiendo que entre por el piso del habitáculo.
El volante dispone de un sistema retráctil para evitar que incida sobre el conductor.
Dibujo 4.2.
Colisión trasera con motor central transversal y propulsión (tracción trasera); la zona deformable trasera va cediendo progresivamente, si se llega a desplazar al grupo motopropulsor, los apoyos van cediendo y el apoyo guía de seguridad pasiva secundaria dirige al conjunto bajo el coche para evitar la intrusión en el habitáculo.
Las ruedas traseras son contenidas por los refuerzos del habitáculo.
Dibujo 4.3.
Colisión frontal con motor delantero transversal y tracción (delantera); el grupo motopropulsor se desplaza hacia atrás por la deformación de la zona delantera, los apoyos se van soltando y el apoyo guía de seguridad pasiva secundaria dirige al grupo bajo el coche, sin que incida directamente en el habitáculo.
El desplazamiento de las ruedas es detenido por los refuerzos del habitáculo.
El volante retráctil se separa del conductor.
