La jaula que nos protegeLa carrocera, nuestro ngel de la guarda

La carrocera autoportante es un producto de alta tecnologa. Est diseada y fabricada de tal forma que tiene que cumplir una serie de requisitos muy exigentes y que se contraponen entre ellos; es decir, debe ser muy resistente, pero, a la vez, muy ligera; muy rgida, pero, a la vez, deformable Actualmente esto es posible con un diseo muy estudiado y la combinacin de diferentes tipos de aceros avanzados, denominados de Alto Lmite Elstico (ALE), que, colocados estratgicamente en las diferentes zonas de la carrocera, hacen que tenga un comportamiento muy seguro en caso de impacto.

Cmo se comporta la carrocera ante un impacto?El comportamiento de la carrocera ante un impacto depende del diseo de su estructura y de los materiales empleados en su fabricacin.Los criterios que actualmente tienen ms peso en el diseo de la carrocera son la seguridad de los ocupantes y la reduccin de peso, manteniendo la rigidez de la estructura. En este sentido, la carrocera se divide en tres partes: Seccin central o habitculo de seguridad Seccin delantera Seccin traseraLa seccin central, que comnmente denominamos habitculo de pasajeros,

LA CARROCERA, ESA PARTE QUE NO VEMOS Y A LA QUE NO PRESTAMOS ATENCIN, PUEDE SALVARNOS LA VIDA EN CASO DE ACCIDENTE. CUANDO SE PRODUCE UN IMPACTO, LA CARROCERA EST DISEADA PARA ABSORBER LA MAYOR CANTIDAD DE ENERGA POSIBLE Y LO HACE DEFORMNDOSE, EXCEPTO EL HABITCULO DE SEGURIDAD, MS REFORZADO, QUE ACTA COMO LA JAULA QUE NOS PROTEGE

Por Juan Salvador Montes Hernndez

Secciones de la carrocera

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en la carrocera moderna, ha pasado a denominarse habitculo o jaula de seguridad, debido a la especial importancia que este criterio tiene actualmente en su diseo; estaramos, por lo tanto, ante la parte ms reforzada de la carrocera. Las secciones delantera y trasera, que, en principio, se conciben como partes de la carrocera encargadas de soportar los conjuntos mecnicos, han cobrado una especial importancia como zonas de deformacin programada. Para que la carrocera tenga un comportamiento ptimo ante un impacto, debe disponer de una parte indeformable, que proteja a los ocupantes, y de una parte deformable, que absorba la energa. Tanto la seccin delantera como la seccin trasera se fabrican como elementos de deformacin programada.En la carrocera actual se emplean diferentes tipos de acero ALE, en funcin de la resistencia requerida. Recordamos que el lmite elstico es la tensin mxima que puede soportar un material sin sufrir deformaciones permanentes.Existen aceros con un lmite elstico desde 160 hasta ms de 1.000 megapascales. Los aceros ms resistentes se encuentran en el habitculo de seguridad, la parte central de la carrocera.

Qu son las zonas de deformacin programada?Son zonas de la carrocera que se deforman progresivamente, absorbiendo la energa de la colisin. Los ejemplos ms claros son los largueros delanteros y traseros. Se consiguen mediante la combinacin de distintas soluciones: Empleando progresivamente aceros de

distintas resistencias. Dotando a la pieza de una geometra

determinada. No se comporta igual una pieza completamente recta que una con formas curvas.

Creando puntos fusibles. Muescas, relieves, taladros o perforaciones, etc. Se trata de debilitar o de reforzar una determinada zona o punto de la pieza para que, ante un impacto, se funda y se deforme por ese punto.

Disminuyendo progresivamente el espesor de la pieza. Tambin denominado estampacin a medida, consigue un efecto progresivo de deformacin.

Tratamiento trmico localizado. Se somete a una parte de la pieza a un tratamiento trmico que aumenta su resistencia, quedando el resto con una resistencia menor.

El comportamiEnto dE la carrocEra antE un impacto dEpEndE dEl disEo, dE la Estructura y dE los matErialEs

Aceros de alto lmite elstico, en color; en gris, aceros convencionales

Estampacin a medida Zona de deformacin programada

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cuando la dirEccin dEl impacto sE dEsva dEl EjE longitudinal dEl vEhculo, las zonas dE dEformacin piErdEn EfEctividad

Fuerzas que intervienen en una colisinCuando el vehculo recibe un impacto, la carrocera se deforma, al verse sometida a una serie de fuerzas involucradas en una colisin. Pueden ser: Fuerza externa: Ejercida por el vehculo

u objeto contra el que colisiona. ste se opone a la fuerza del vehculo en movimiento, provocando la deformacin por impacto directo.

Fuerza interna: Generada por la propia inercia del vehculo, provoca las deformaciones internas por transmisin de daos.

As mismo, los daos que nos encontramos en la carrocera tambin son de dos tipos: Daos directos: Deformaciones, marcas,

restos, abrasiones, etc., producidos en la zona del impacto por el contacto directo contra el otro vehculo u objeto.

Daos indirectos: Ocasionados por la transmisin de daos a travs de las piezas o conjuntos. Encontramos arrugas

y deformaciones en zonas que estn fuera del rea del impacto.

Cuando un elemento de deformacin programada llega a su lmite de absorcin pasa a comportarse como un elemento rgido, transmitiendo la deformacin al elemento siguiente.

Cmo se produce la transmisin de daos en la carrocera?El diseo estructural de la carrocera es el responsable de la mayor parte de las desviaciones verticales, hacia arriba y hacia abajo. Esto se produce cuando la direccin del impacto coincide con el eje longitudinal del vehculo; en estos casos, los elementos de deformacin programada actan al 100% de eficacia. A medida que la direccin del impacto se desva del eje longitudinal del vehculo, las zonas de deformacin programada pierden efectividad y se producen deformaciones transversales. En el caso del larguero delantero, si la fuerza le alcanza lateralmente, ya no trabajara a compresin, sino a flexin, perdiendo capacidad de absorcin de energa. En este caso, parte de la energa se disipara en la rotacin del vehculo, ya que su trayectoria se aleja del centro de gravedad.El diseo ideal de una hipottica carrocera de seguridad sera una esfera con el ncleo muy reforzado como habitculo de seguridad y mltiples largueros, en todas direcciones, como elementos de absorcin de energa. De esta forma, fuera cual fuere la direccin de impacto, el comportamiento de la carrocera sera el mismo.Si la direccin del impacto pasa a travs del centro de gravedad del vehculo no se produce giro y toda la energa ser absorbida por la carrocera.

Transmisin de daos ante un impacto frontal

CRASH TEST EN CESVIMAPEn CESVIMAP investigamos tambin en la evolucin de la carrocera desde el punto de vista de la reparacin:

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los larguEros dElantEros y trasEros sE dEforman progrEsivamEntE, absorbiEndo la EnErga dE la colisin

Si la direccin del impacto no atraviesa por el centro de gravedad del vehculo, parte de la energa se absorber en el giro y los daos en la carrocera sern menores. Cuanto ms alejado est del centro de gravedad, mayor giro y menores daos.

Evolucin de la carroceraEn los ltimos aos, los fabricantes de vehculos han apostado por la evolucin de la carrocera, enfocada a la seguridad de los ocupantes y a la reduccin del peso; en este ltimo caso, obligados por las restrictivas normas antipolucin.En este ejemplo podemos observar la evolucin del diseo estructural de la carrocera en dos versiones de un mismo modelo.En los ltimos aos, todos los fabricantes estn evolucionando hacia carroceras ms seguras, con el objetivo de que esas jaulas de acero nos protejan mejor en caso de impacto

Momento de giro

Golf VI 2008

Secuencia de las pruebas de impacto Euro NCAP. Comportamiento del Volkswagen Golf en las tres ltimas evoluciones de su carrocera.

En el modelo de 2013, solamente un 8 % de la estructura es de acero convencional

Golf IV 1998 Golf VI 2008 Golf VII 2013

Golf VII 2013

rea de Carrocera. carroceria@cesvimap.com

Reparacin de carroceras de automviles. CESVIMAP, 2009.

Cesviteca, biblioteca multimedia de CESVIMAP. www.cesvimap.com

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PARA SABER M

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