La carrocería es lo que se ve del automóvil.
En este capítulo, en cuatro partes, se va a explicar lo relacionado con este elemento o parte del automóvil.
Funciones de la carrocería
La carrocería cumple varias funciones en el automóvil, algunas dependen de su estructura, otras de su forma, línea y tamaño como luego se irá viendo.
En la animación siguiente se resumen las principales funciones de la carrocería, tomando como imagen de base un automóvil con motor delantero longitudinal y propulsión (BMW serie 3):
- Soporte de los elementos mecánicos; motor, embrague, caja de cambios, árbol de transmisión, diferencial, palieres, suspensión, dirección, ……. y ruedas
- Maletero; para el equipaje
- Zonas de seguridad pasiva secundaria; deformables y rígida
Apoyos del motor y caja de cambios
Una de las funciones comentadas de la carrocería es sustentar la mecánica.
Un ejemplo relacionado con la seguridad pasiva secundaria es el sistema de apoyo del motor y caja de cambios, que vamos a ver en dos implantaciones de las muchas posibles.
Con motor longitudinal delantero y propulsión
Los apoyos entre el motor – caja de cambios y carrocería han de ser elásticos para reducir la transmisión de vibraciones producidas por el funcionamiento del motor y los movimientos de las ruedas.
Estos apoyos suelen ser de goma y en algunos casos hidráulicos con pasos variables para absorber vibraciones de diferentes frecuencias y mejorar el confort.
A continuación se representa esta implantación técnica sobre la imagen de un Peugeot 403:
- Se ven las vibraciones de la mecánica que son absorbidas por las gomas de los apoyos elásticos en la carrocería
- En caso de colisión frontal se dispone de un sistema de guía que evita la intrusión del conjunto motor – cambio en el habitáculo, así como el árbol de transmisión se desplaza hacia abajo por la misma razón
Con motor transversal delantero y tracción
Es similar al caso anterior como se ve en la animación siguiente sobre un Dacia Logan:
- Las vibraciones de la mecánica son absorbidas por las gomas de los apoyos elásticos en la carrocería
- En colisión frontal el sistema de guía evita la intrusión del conjunto motor – cambio en el habitáculo
- En este caso no hay árbol de transmisión, en versiones 4×4 con esta implantación es desplazaría el árbol como en la imagen anterior
Composición de la carrocería
De forma genérica la carrocería está conformada por el conjunto de elementos que se exponen en la animación siguiente con imágenes del Porche Panamera:
- Estructura rígida interna; está formada por largueros y travesaños más pilares verticales que conforman la célula de seguridad del habitáculo
- Estructuras deformables internas:
- En las zonas delantera y trasera los elementos internos se diseñan para deformarse progresivamente en caso de colisión y absorber la mayor parte posible de la energía generada
- En colisión lateral la zona deformable se sitúa en el centro del piso del habitáculo, entre los asientos, para que se desplace el asiento, y ocupante, afectado por la colisión hacia el interior del automóvil
- Paneles interiores; de forma didáctica, son las placas de unión entre los largueros, travesaños y pilares para dar continuidad a la estructura de la carrocería. Colaboran en caso de accidente según su ubicación
- Paneles exteriores; son los que se ven desde el exterior y no tienen prácticamente funciones de seguridad, puertas, capó motor, tapa del maletero o portón trasero, aletas, techo, …..
- Cristales; tienen un cierto componente de rigidez con el habitáculo, pues actualmente suelen ir pegados a la carrocería el parabrisas y luna trasera
Materiales de construcción
Para lograr el comportamiento ideal de la estructura de la carrocería se han de poder ofrecer las mejores cualidades en caso de colisión, con zonas deformables y rígidas, además de un buen comportamiento dinámico, es decir con las menores deformaciones en los puntos de apoyo de suspensión y dirección por los baches, curvas, aceleraciones, frenadas, …, para disponer de buena estabilidad en todas las condiciones de utilización.
No es fácil de lograr, pues en las zonas deformables están los apoyos de suspensión y dirección, que han de mantenerse estables geométricamente en circulación.
Si ya todo lo comentado es complejo de lograr, además hay que tratar de reducir el peso del automóvil, mejora su seguridad activa (estabilidad), consumo y contaminación.
Una de las soluciones para cumplir tantos objetivos es seleccionar los materiales de que se compone la carrocería.
En la animación se mencionan los más utilizados:
- Acero; es el más frecuente con diferentes dimensiones, formas y aleaciones
- Aluminio; pesa un 30% menos que el acero y es cada vez más utilizado. Requiere útiles y métodos de trabajo específicos
- Fibra de vidrio; conjuga resistencia y peso reducido para paneles exteriores
- Plásticos; como en el anterior es adecuado para paneles exteriores
- Materiales compuestos; se logra conjugar la resistencia con el peso reducido, son caros
- Carbono; sus cualidades le hacen ideal para el automóvil por sus resistencia y ligereza. Su aplicación masiva está, de momento, limitada por el precio
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- El automóvil y la seguridad (II); seguridad pasiva secundaria
