Continuamos con la descripción de diferentes estructuras de carrocería que se inició en el capítulo anterior (Carrocería II).
Estructuras de carrocería (continuación)
En el capítulo anterior se explicaron estas estructuras; bastidor independiente, plataforma dependiente y espina dorsal o túnel central.
Monocasco autoportante
Para lograr disminuir el peso y años después la mayor eficacia de seguridad pasiva secundaria, reducir las lesiones de los ocupantes en caso de colisión, se buscan nuevas soluciones técnicas en la carrocería y, de las primeras en llegar con aplicación masiva es el monocasco autoportante, en principio para bajar el peso y luego la seguridad pasiva secundaria, como se ha comentado.
Se explica esta estructura de carrocería en la animación siguiente con la imagen de un Saab 96:
- Monocasco autoportante; un conjunto de largueros, travesaños, pilares verticales y paneles interiores conforman una estructura única, monocasco, a la que van unidos los demás componentes del automóvil, autoportante
- A continuación se ve en vista lateral para completar la información:
- Monocasco autoportante; conjunto de la estructura, a la que se han de incorporar los paneles exteriores, puertas, techo, capó motor, tapa del maletero, aletas, ….
- El automóvil de la imagen tiene la implantación de motor delantero longitudinal, por delante del eje, y tracción
- Esta estructura ofrece estos resultados:
- Zona rígida y zonas deformables; al ser un conjunto el monocasco es más eficiente el diseño de las zonas deformables y rígida, lo que permite lograr excelentes resultados, aunque este no era el objetivo inicial
- Peso reducido; esta es la principal razón de esta estructura, se logran buenos resultados de torsión y flexión para utilización en carretera
- Reparación laboriosa y cara; los apoyos de suspensión y dirección están, sobre todo delante, en zonas deformables, lo que implica alteración geométrica en colisiones de media envergadura
- La reparación requiere recuperar la geometría original de estos apoyos (generalmente más de 6 en cada rueda delantera) utilizando la bancada, sustituyendo o reparando elementos y/o conjuntos lo que requiere tiempo, medios y personas cualificadas con experiencia para lograr calidad en la reparación
- Cuando termina la animación se ve el automóvil de las explicaciones resaltando el monocasco autoportante, ahora es un Saab 92
Este tipo de estructura ha sido muy utilizado, más según la seguridad pasiva secundaria incrementaba su protagonismo en los objetivos.
Se ha utilizado en automóviles y algunos todoterreno con los pertinentes refuerzos para este uso.
En este caso no se podía modificar la carrocería para otras funciones, o requería más refuerzos añadidos (grúa, plataforma de carga, ….) pues se altera su capacidad torsional y de flexión.
El monocasco autoportante se está utilizando también en autocares por sus ventajas de seguridad pasiva secundaria, en este caso con subchasis, estructura que veremos a continuación.
Monocasco portante con subchasis
La idea de esta estructura es mantener las últimas evoluciones en seguridad pasiva secundaria del monocasco autoportante, mejorando los aspectos relacionados con la reparación en caso de bancada.
Se logra separando en lo que era el monocasco autoportante las partes que incluyen los apoyos de suspensión y dirección.
En la animación siguiente basada en un Renault 21 se explica el proceso:
- Subchasis delantero y trasero; estas dos partes de la estructura se separan del resto conformando conjuntos desmontables
- Apoyos elásticos; sobre los subchasis se posicionan unos apoyos elásticos en los que asienta el monocasco portante que queda sujeto mediante puntos de apoyo elásticos PAe
- Seguidamente se pasa a imágenes en planta que complementan visualmente esta estructura:
- Se ven los subchasis delantero y trasero, las gomas de apoyo del monocasco portante y la sujeción mediante tornillos y tuercas, PAe
- Los subchasis contienen los puntos de apoyo de los elementos de suspensión y dirección, o al menos la mayor parte
- Los apoyos elásticos reducen las vibraciones de rodadura que transmiten las ruedas a los subchasis, mejorando el confort
- La implantación de este automóvil es motor delantero longitudinal, por delante del eje, y tracción
- Las aportaciones de este tipo de estructura son estas:
- Reparación rápida y sencilla; en caso de colisión con bancada se sustituye el subchasis dañado por otro nuevo, con los puntos de apoyo de suspensión y dirección, y solamente es necesario recuperar la geometría de los puntos de anclaje PAe de subchasis, cuatro en este caso, lo que resulta bastante sencillo y rápido
- Peso reducido; se mantienen las aportaciones del monocasco autoportante de peso reducido
- Zona rígida y zonas deformables; igualmente se cuenta con excelentes resultados en seguridad pasiva secundaria
- Frecuente sustitución del subchasis (delantero); es el inconveniente, al ir asentado el subchasis delantero prácticamente en el extremo anterior del monocasco portante se alterará su posición en colisiones de incluso media/baja envergadura
La suspensión real del Renault 21 es mediante muelles delante y barras de torsión atrás.
Monocasco portante con subchasis «corto»
Partiendo de la estructura anterior, se busca solucionar su inconveniente de que el anclaje anterior del subchasis delantero quede expuesto en colisiones.
La idea es situar más atrás el punto de anclaje delantero de este subchasis, lo vemos en la animación siguiente con un Mini (de nueva generación) como modelo:
- Se ve como el subchasis delantero se posiciona más atrás, dejando una zona “fusible” que se deforma en colisiones medias sin afectar al punto de apoyo elástico anterior del subchasis PAe
- La implantación del modelo de las imágenes es motor delantero transversal y tracción
- Las aportaciones de esta estructura son:
- Menos sustituciones del subchasis (delantero) y reparación rápida y más sencilla; hasta colisiones medias, eran los objetivos
- Zona rígida, zonas deformables y peso reducido; se mantienen estas cualidades
El subchasis trasero, habitualmente por la configuración de la suspensión queda a más distancia del extremo posterior de la carrocería.
Tubular
Esta estructura tiene claros sus objetivos, mínimo peso y protección de los ocupantes.
Por su diseño es para automóviles de competición o deportivos.
La imagen del Mercedes 300 SLR es la base de las explicaciones:
- Un entramado de tubos soldados conforma una estructura tubular interior que es la base de apoyo de los demás elementos
- La “piel” o carrocería externa es uno de los elementos que va acoplado al entramado tubular
- Esta “piel” puede ser de acero, aluminio, fibra de vidrio, u otro material preferentemente ligero para contribuir en la disminución de peso
- La implantación de este modelo es motor – caja de cambios delantero longitudinal y propulsión
- Las aportaciones de esta estructura son:
- Peso muy reducido; es el punto de partida del pliego de condiciones
- Adaptación de formas; se diseña el entramado según el tipo de automóvil que se quiera, cuyo fin será uso deportivo y/o competición
- Reparación compleja; es evidentemente artesanal con medios y métodos específicos o se sustituye el entramado tubular, lo que es costoso
- Zona rígida y zonas deformables; se selecciona el material, la sección y forma de los tubos según su situación para ofrecer la mejor seguridad pasiva secundaria al piloto y copiloto
La carrocería tubular es muy frecuente en competición, por ejemplo los vehículos 4×4 punteros de los Raid (tipo Paris – Dakar) que desde fuera reproducen las líneas de un automóvil comercial, se basan en realidad en un entramado tubular recubierto por una “pile” de material sintético con la forma del coche a emular.
