Tipos de Carrocería
Carrocería y chasis separados: El diseño más antiguo, presente en vehículos industriales, todoterrenos y vehículos con carrocería de fibra. Se basa en la unión del bastidor con la carrocería. El bastidor es una estructura compuesta por largueros y travesaños a la que se fijan todos los elementos y grupos mecánicos del automóvil, como el motor, las transmisiones y los ejes.
El chasis es una estructura interna que soporta los diferentes componentes del vehículo y se utiliza con el motor. En un vehículo, consta de un armazón que integra y sujeta los componentes mecánicos, como el grupo motopropulsor y la suspensión de las ruedas, con la carrocería.
Tipos de bastidor: tubular en X, en escalera o H, columna o X y perimétrico.
Carrocería con plataforma chasis: La plataforma portante está constituida por un chasis formado por la unión, mediante soldadura por puntos, que forman una base fuerte y sirve a la vez de soporte de las partes mecánicas y posteriormente de la carrocería. La carrocería puede unirse a la plataforma siguiendo dos técnicas diferentes: atornillada a la plataforma o mediante soldadura por puntos o remaches.
Carrocería autoportante: La más utilizada por los fabricantes de automóviles. Se basa en una estructura metálica envolvente constituida por la unión de elementos de chapa de diferentes formas y espesores, creando una caja resistente que se soporta a sí misma y a los elementos mecánicos que se fijan sobre ella.
La estructura debe proporcionar al vehículo la resistencia adecuada, una base idónea para soportar los órganos mecánicos y eléctricos, y la forma externa.
Ventajas: El vehículo es más ligero, más estable y más rígido, facilita la fabricación en serie, tiene el centro de gravedad más bajo y es más económico.
Tipos de carrocerías autoportantes:
- Carrocería autoportante con elementos desmontables.
- Carrocería autoportante unida por soldadura (monocasco).
La constitución de una carrocería autoportante se define según la función que desempeñan sus componentes, la posición que ocupan y la forma de fijación de los elementos externos.
Diseño de Carrocerías
Hoy en día, los fabricantes cuentan con nuevas tecnologías que ofrecen más ventajas en la fabricación de carrocerías. Principalmente, se lleva a cabo una fase de concepción, donde se crea la estética del modelo, tanto en su parte externa como interna, para atraer al cliente.
Fases del diseño:
- Realización de los primeros bocetos.
- Determinación de las dimensiones del vehículo.
- Plasmar las dimensiones sobre cuadrículas de papel, mostrando alturas, anchuras y posicionamientos.
- Realización de un perfil de la carrocería.
- Diseño exterior.
En la fase de diseño, se emplean diferentes programas para la fabricación del automóvil. Un buen diseño debe ser atractivo, facilitar la fabricación, tener una larga vida útil, minimizar el número de piezas, maximizar el uso de piezas reciclables y ofrecer una buena relación calidad-precio.
Desde las primeras fases de estudio, la simulación digital permite mejorar puntos técnicos. Actualmente, se está introduciendo la realidad virtual en estos procesos. Antes de pasar a la siguiente fase, se realizan cálculos de la estructura, su resistencia y su comportamiento ante colisiones.
Creación de Maquetas
Consiste en dar volumen al dibujo. Se construyen maquetas de diferentes tipos, primero a escala pequeña y luego a tamaño natural, para observar la forma del vehículo. Finalmente, se obtiene la maqueta virtual definitiva que define numéricamente el diseño para establecer el plan de forma del primer prototipo. Estas maquetas se someten a los primeros tests de aerodinámica en el túnel de viento para confirmar los cálculos.
Construcción de Prototipos
En esta fase se requiere la máxima precisión, ya que trasladar los datos del plano al modelo resulta imprescindible. Para ello, se utiliza la tecnología más moderna. Los prototipos suelen montarse en instalaciones específicas, donde se definen las matrices, los modelos y el utillaje necesario para la construcción. Hoy en día, la fabricación de piezas se realiza con robots y maquinaria sofisticada, pero los primeros pasos se hacen a mano.
En la fase de construcción de los prototipos, se analizan en profundidad hasta los detalles más insignificantes.
Fase de Pruebas
Una vez fabricado el prototipo, se inicia una serie de pruebas exhaustivas. Se comprueban los motores, sometiéndolos a ensayos acústicos y de vibraciones. Los materiales se controlan con microscopios electrónicos y equipos de metalurgia. El modelo también pasa por pruebas de seguridad y pruebas climáticas que lo someten a condiciones extremas de temperatura. También se comprueba la resistencia de la carrocería frente a la corrosión.
Una de las pruebas más importantes son las que hacen referencia al medio ambiente, en las que se verifican los gases y se analizan los materiales empleados pensando en su reciclaje. En la fase de pruebas, se comprueba la posición del conductor, el confort, aspectos de sonido, textura, etc., con el fin de preparar el vehículo para su fabricación.
Fabricación del Vehículo
Una vez que el prototipo ha superado todas las fases anteriores, se comienza la planificación de su fabricación. En la actualidad, la configuración del vehículo la define el cliente, eligiendo entre diferentes equipos, colores, etc. En las factorías se realiza el proceso de ensamblaje del vehículo con componentes que llegan de otras factorías del mismo grupo o de empresas auxiliares mediante el método just in time, que consiste en que los componentes llegan a la factoría el mismo día que van a ser ensamblados, lo que permite aumentar la productividad y reducir costes.
Las factorías suelen tener cuatro áreas:
- Área de estampación.
- Área de soldadura.
- Área de pintura.
- Área de ensamblaje.
Posteriormente, se realizan las pruebas finales y se emplean nuevas técnicas de fabricación. Finalmente, el vehículo sale al mercado.
Impacto Frontal
Las estadísticas de accidentes demuestran que casi dos terceras partes de las colisiones son frontales, y la mitad de ellas presentan una cobertura de entre el 30 y el 50% de la superficie frontal. Para comprobar los efectos de este tipo de colisiones, se realiza una prueba que consiste en un choque frontal a una velocidad de 64 km/h contra una estructura deformable que afecta al 40% de la parte delantera. En el lado del conductor (offset), se da un tiempo en el que el conductor gira el volante para evitar un impacto totalmente frontal.