sábado, 11 de junio de 2016

Estructuras y Carrocerías del Vehículo

Con este trabajo entramos más en materia al adentrarnos más en la automoción. El chasis es en una estructura interna que sostiene y aporta rigidez y forma a un vehículo u objeto en su construcción y uso. Es análogo al esqueleto de un animal. Para el caso concreto de los vehículos, consta de un armazón que integra entre sí y sujeta tanto los componentes mecánicos, como el grupo motopropulsor y la suspensión de las ruedas. En otras palabras, el chasis es la composición de elementos que unen las piezas del vehículo y se encargan de soportar las cargas.

Chasis de fibra de carbono del Pagani Huayra

De este modo podemos apreciar diferentes chasis en nuestros vehículos definidos por los requerimientos y la época en que fueron diseñados.

El chasis en H o escalera es el clásico formado por dos largueros longitudinales sobre los que se construía la carrocería lo que da como resultado vehículos muy resistentes a los que se puede añadir la carrocería de forma modular. Actualmente solo un grupo reducido de vehículos como los agrícolas o las PickUps mantienen este tipo de chasis, esto se debe a su elevado peso que lo vuelve inadecuado para vehículos convencionales.


El chasis plataforma es un chasis construido de chapa al que se sujeta el resto de la carrocería. El concepto de chasis no se abandona sino que se mantiene una estructura de plancha que forma el suelo apreciándose los largueros y travesaños del clásico chasis en escalera pero construidos en chapa de mayor espesor del de la carrocería la cual se unía por tornillería y en menor medida por soldadura. Este chasis representa una mejor respuesta ante las irregularidades del terreno con respecto al autoportante y ha supuesto una solución para las baterías de los vehículos eléctricos.

Chasis de plataforma del Renault 4

El chasis superleggera se trata de una obra del carrocero italiano Felice Bianchi Anderloni. Este chasis, inspirado en los aviones comerciales de los años 30, consiste en un conjunto de tubos recubiertos de chapa de aluminio o magnesio que dan como resultado un chasis muy resistente y ligero que se aplicó a los deportivos de los 50, los grupo B de los 80 y algunos deportivos actuales fabricados a mano.

Chasis superleggera del Maserati T61


Chasis wishbone o columnar; el fundador de la marca Lotus, Colin Chapman, fue quien desarrolló este chasis que posteriormente aplicaría a sus modelos. Este chasis consiste en una columna central longitudinal que conecta los ejes delantero y trasero. Esto proporciona una gran rigidez y solidez lo que favorece la construcción de vehículos sin estructura en el techo.

Chasis columnar del Mazda MX5

El chasis tubular es la estrella del panorama actual. Tras el círculo, la estructura geométrica más resistente y estable es el triángulo, y en sus propiedades físicas se basa este chasis. Este chasis se asemeja al superleggera pero con la gran diferencia de ensamblar los tubos de tal manera que formen triángulos sobre los que se transmiten las cargas. Al igual que se hace con las celosías de los edificios con grandes vanos como las naves industriales, los nudos trasladan la energía entre todos los elementos de la estructura, en este caso concreto, los tubos soldados. Además esta estructura suele suponer una considerable reducción de peso por lo que se emplea en la alta competición así como en los superdeportivos pero debido al elevado trabajo de ensamblaje no resulta rentable en vehículos de gran producción.

Ariel Atom y su exochasis tubular

El chasis autoportante es el empleado actualmente con mayor frecuencia y forma tanto el chasis como las estructura general del vehículo dando forma al habitáculo, maleteros y capós formando la caja de Faraday. La estructura consiste en formar una estructura global uniendo chasis y carrocería con lo que las dimensiones y peso del chasis se reducen al repartir la carga con la carrocería. Además este reparto de esfuerzos permite la fabricación de vehículos con gran absorción de impactos al deformarse la estructura lo que resulta muy útil en vehículos comerciales así como debido a su facilidad de ensamblaje y producción. Por otra parte algunos deportivos exclusivos recurren también a este chasis pero empleando materiales aligerados como el aluminio o la fibra de carbono llegando a algunos casos en que se utiliza el magnesio.

Ossa 250 con monocasco de magnesio

Los chasis compuestos también están presentes en los vehículos, se trata de combinar diferentes tipos de chasis en un mismo vehículos, un claro ejemplo es el Pagani Huayra. En la primera foto de la entrada hem os visto su chasis autoportante de fibra de carbono pero, a su vez, dispone de un chasis tubular para afianzar el motor como vemos en la siguiente fotografía.



Además los chasis atienden a diferentes disposiciones mecánicas a las que se pueden adaptar en mayor o menos medida pudiendo apreciar distribuciones con motor delantero, motor central o motor trasero.

El motor delantero se trata de la distribución mecánica más común disponiendo así de mayor espacio útil para el usuario en el habitáculo y maletero. Esto se traduce en una distribución de peso que tiende hacia delante favoreciendo la tracción delantera habitual en motores dispuestos transversalmente aunque también es frecuente encontrar vehículos con motor delantero y tracción trasera para no perder adherencia en las aceleraciones, vehículos que suelen emplear motores longitudinales. Sin embargo, los todo adelante resultan más económicos al ahorrar en materiales y resulta más sencillo trabajar en ellos al disponer de todos sus componentes en el mismo habitáculo.



El motor trasero es menos frecuente al suponer un reparto de peso muy desigual entre eje delantero y trasero y jamás veremos un vehículo tracción delantera con este distribución aunque hay algunos ejemplos de coches con tracción total.



El motor central es la elección de los fabricantes de superdeportivos. El motor situado entre los dos ejes otorga a estos vehículos un reparto de pesos mucho más equilibrado que los anteriores tanto al acelerar como al frenar. Además, al no cargar desproporcianadamente más un eje que otro, el paso por curva es más preciso sin subviraje ni sobreviraje. En este caso no encontraremos vehículos con tracción delantera y en rara ocasión un motor transversal en vehículos tan peculiares como el Clio Sport V6, el NSX-R o el Grupo B 205 T16.



Si hablábamos de las disposiciones con respecto al motor ahora hablaremos de las disposiciones con respecto al habitáculo pudiendo distinguir entre monovolúmenes, dos volúmenes y tres volúmenes.

Los monovolúmenes se caracterizan por agrupar en una misma cavidad el espacio para el motor, el habitáculo y el maletero. De este modo apreciamos un capó casi en línea con la luna delantera y un morro casi inapreciable con unas líneas casi completamente regulares. La finalidad de estos vehículos es el aprovechamiento de espacio disponiendo de un amplio habitáculo y maletero disponiendo frecuentemente de 7 plazas para pasajeros, techos más altos y plazas reclinables dentro del maletero.



Los dos volúmenes se caracterizan por separar el motor del habitáculo y el maletero. Estos vehículos se caracterizan porque desde el maletero se puede acceder al habitáculo como en el caso de los monovolúmenes y se los conoce como 3 puertas y 5 puertas al cortar el portón del maletero como una más pudiendo ver un gran ejemplo en los vehículos familiares.



Los 3 volúmenes separan el maletero del habitáculo viendo como la línea de la luna trasera se corta al llegar a la línea del maletero de forma drástica y diferenciando las tres partes del vehículo juntos con el espacio para el motor.



Por último cabe apreciar los dos volúmenes y medio en los que el maletero está separado del habitáculo pero desde el que, difícilmente, se puede acceder como podemos apreciar en la siguiente imagen.



En función de su forma podemos distinguir diferentes modelos de vehículos como son:

Sedán: se trata del clásico dos o cuatro puertas que podemos identificar como el tres volúmenes o dos y medio.
Hatchback: son lo que podemos identificar como tres o cinco puertas con el portón del maletero vertical.
Compacto: son vehículos semejantes a los hatchback pero con unas dimensiones más reducidas.
Ranchera: los identificamos como los sedanes familiares en que el maletero se amplia como continuación del habitáculo.
Coupé: son los vehículos deportivos generalmente de dos o tres puertas y una línea más afilada.
Todoterreno: son vehículos altos con gran paso de rueda y, por lo general, tracción total para emplearlos en terrenos accidentados.
Pick-Up: son las camionetas de trabajo diseñadas comúnmente a partir de un todoterreno pero con una caja al aire en su parte posterior para la carga.
SUV: son vehículos semejantes a los todoterrenos por su altura pero son más pequeños, con aspecto más deportivo y no suelen tener tracción a las cuatro ruedas.


Una vez conocemos el tipo de vehículo necesitamos conocer todos sus datos y para ello recurrimos al Código de Identificación VIN. Se trata de una serie de dígitos regulados por la norma UNE-EN ISO 3779 de 1980, revisada por última vez en el 2011, que concentra los datos de identificación del vehículo en 17 dígitos. Antes, cada fabricante recurría a sus propios métodos para identificar sus vehículos pero con la normalización todas las marcas se han adaptado y adoptado este sistema. Por lo general este número se sitúa repetidamente en diferentes localizaciones del vehículo de varias formas como troquelado en el chasis, con una placa remachada e incluso bajo la luna delantera para una identificación rápida. A continuación explicamos el significado de los dígitos.



1) El primer dígito corresponde a la zona de fabricación (UE, EE.UU. o Japón)
2) Corresponde al país en que se ha fabricado el vehículo.
3) Y en tercer lugar se identifica al fabricante.
4) El cuarto dígito nos muestra el modelo.
5) Nos indica el tipo de vehículo respecto a la distribución de volúmenes.
6-8) Indican la cilindrada y caja de cambios que monta.
9) Hace referencia a la caja de cambios y las emisiones.
10-17) Es el número de serie del vehículo en concreto único e irrepetible.


Para acabar con la teoría del tema trataremos lo que es la Contraseña de Homologación.

La estructura de una contraseña de homologacion es la siguiente en base al ejemplo:
e6*93/81*0023*00

e: fabricación europea
6: país de homologación.
93/81: la directiva de aplicación pudiendo ser también 92/53
0023: es el número de homologación
00: es el número de modificación o de la revisión desde la primera homologación.


Y con esto concluye la entrada sobre las estructuras de los vehículos, espero que con ello ahora quede más claro el tema y al alcance de todos.

     Un saludo, Luis Vallejo López, administrador del blog.

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