1.5.3. Carrocería (III)

Entre las funciones de la carrocería la de sustentación de los elementos de suspensión y dirección es uno de los dos más importantes, ya que de su geometría depende la estabilidad como uno de los protagonistas de la seguridad activa primaria.

La otra función ya la conocemos es su capacidad de absorber energía en caso de colisión y proteger el habitáculo, esto se engloba como ya hemos visto en la seguridad pasiva secundaria.

Vamos a conocer aspectos que relacionan la suspensión y dirección con la estructura de la carrocería, para después iniciar la descripción de las diferentes estructuras posibles.

En este módulo vamos a ver dos estructuras que didácticamente resumen bastante bien su evolución, y en los otros capítulos de los dos niveles restantes iremos viendo las demás.

Colisión con daños estructurales “bancada”

La geometría de suspensión y dirección es determinante para la estabilidad del automóvil.

El fabricante la diseña según los objetivos de ese modelo y es sumamente importante que se mantenga en todas las condiciones y circunstancias de marcha.

En la siguiente animación se explica lo que sucede en caso de una fuerte colisión, en este caso por la zona delantera:

  • Los elementos de suspensión y dirección están asentados en puntos geométricamente determinados con extrema precisión en las zonas deformables de la carrocería, sobre todo los delanteros, pues los traseros suelen estar fijados bajo el habitáculo o muy cerca y esta es una zona rígida.
  • Al producirse una colisión por delante, esta zona de la carrocería se va deformando progresivamente absorbiendo parte de la energía generada.
  • Esta deformación arrastra los puntos de apoyo de suspensión y dirección, alterando su posición geométrica.
  • Cuando se produce este efecto de alteración de los puntos de asentamiento de la suspensión y dirección en la carrocería se denomina colisión con daños estructurales o “bancada”, pues es el nombre del útil de reparación de la carrocería.

La reparación del automóvil con daños estructurales se hace en la “bancada tal como se resume en la animación que vemos a continuación:

  • Se ve la “bancada”, es un soporte muy rígido sobre el que se colocará el automóvil a reparar.
  • Tiene posibilidad de posicionar anclajes de referencia variables en función del automóvil a reparar, que posicionan los puntos estratégicamente determinados del modelo en la estructura de su carrocería.
  • Se coloca el automóvil a reparar sobre la “bancada” sin los elementos de suspensión, dirección y todos los demás que sea necesario desmontar para acceder a los puntos de geometría predeterminados
  • Los puntos que no coincidan se han de reposicionar, sustituyendo los tramos dañados y soldándolos, sujetándolos a la estructura o recuperando la forma original del elemento dañando si es posible.
  • En cualquier caso se han de respetar las normas de reparación indicadas por el fabricante del automóvil y de la “bancada”, para no alterar la resistencia de la estructura una vez recuperada la geometría original y terminada de reparar.

La reparación de una carrocería con daños estructurales en “bancada” requiere tiempo, extrema precisión, buena formación de quienes lo hacen y los útiles específicos del modelo en cuestión.

Estructuras  de la carrocería

De las posibles estructuras de carrocería que existen vamos a analizar en este módulo dos, que suponen referencias relacionadas con la reparación en “bancada” para automóviles de gran serie de fabricación.

Una de estas es el resultado de las primeras evoluciones para lograr el comportamiento de seguridad pasiva secundaria de la carrocería (zonas deformables y zona rígida).

La otra reduce la complejidad de reparación en caso de bancada, sus denominaciones son respectivamente; monocasco autoportante y monocasco portante con semichasis o   subchasis (en este caso he elegido con semichasis “cortos” al ser la última evolución).

En los siguientes niveles conoceremos las demás estructuras de carrocería y sus particularidades.

Monocasco autoportante

Esta estructura de carrocería se va a analizar con la silueta de un NSU Ro80:

  • Un armazón interno formado por largueros y travesaños soldados conforma el monocasco.
  • Los materiales, espesores y formas de las diferentes zonas permiten el comportamiento de seguridad pasiva secundaria, zona delantera, trasera y central deformables (azul) y la zona del habitáculo rígida (rojo).
  • Sobre este monocasco como estructura interna van asentados los elementos de suspensión y dirección en sus puntos definidos de anclaje.
  • Los demás elementos y componentes del automóvil asientan en el monocasco, vemos el acoplamiento del conjunto motor – embrague – caja de cambios, en este modelo con la implantación de motor longitudinal delantero por delante del eje y tracción (como curiosidad, este coche lleva un motor wankel de dos rotores)
  • Al ser la estructura interna un conjunto soldado se denomina monocasco, y al ser el apoyo de todos los demás componentes, especialmente de suspensión y dirección se complementa con autoportante.
  • En caso de colisión con daños estructurales la reparación en bancada es laboriosa, pues se ha de recuperar la geometría original de los puntos de referencia y dónde apoyan los elementos de suspensión y dirección en el monocasco siguiendo los procesos de reparación preconizados, como comentamos al explicar la “bancada”.

Con este tipo de estructura de carrocería se logran buenos resultados de protección en caso de colisión pero la reparación es muy exigente en medios, formación y tiempo.

Monocasco portante con semichasis/subchasis “cortos”

Después de algunos pasos intermedios desde el monocasco autoportante se llegó a soluciones que conjugan la calidad de protección en colisiones con una reparación en “bancada” menos exigente.

Proponemos a continuación la más utilizada sobre la silueta de un MINI (BMW):

  • Se ve el monocasco portante con las zonas deformables delantera, trasera y central (azul) y rígida del habitáculo (roja).
  • En el monocasco portante asientan los semichasis o subchasis delantero y trasero a través de silentblocs de goma intermediarios y sujetos con tornillos.
  • Los silentblocs reducen las vibraciones de rodadura que llegan a la estructura portante.
  • Los subchasis tienen los anclajes de los puntos de apoyo de los elementos de suspensión y dirección.
  • La implantación de este automóvil es de motor –embrague – caja de cambios delantero transversal y tracción.
  • El conjunto motopropulsor puede apoyar en el subchasis y estructura portante.
  • En caso de colisión frontal con “bancada” la reparación es bastante más sencilla y rápida; se han de recuperar los puntos de anclaje del subchasis delantero en la estructura portante, cuatro en la imagen, y se pone uno nuevo con la geometría de suspensión y dirección.
  • Si hay anclajes en la estructura portante de algún otro punto de suspensión se ha de recuperar también y resulta más fácil por la referencia del los anclajes del subchasis.
  • La denominación de subchasis “cortos” la utilizo para identificarle con relación a otro sistema anterior que veremos en el módulo 2.5.1 del nivel 2.
  • Los de “cortos” indica que sus puntos de anclaje están separados de los respectivos extremos de la carrocería reduciendo su afectación hasta colisiones medias, no requiriéndose su sustitución.
  • El subchasis trasero suele tener los anclajes en la zona rígida del habitáculo o en sus proximidades, por lo que ha de ser una colisión muy fuerte para que se altere su posición.

A continuación propongo un resumen de este módulo con la animación siguiente:

Monocasco autoportante (sobre la silueta de un Saab 96)

  • La estructura interna de la carrocería es un conjunto soldado, monocasco, que sustenta el resto de los componentes, entre estos los de suspensión y dirección implicados la seguridad activa primaria, autoportante.
  • El monocasco autoportante fue evolucionando en su diseño para proteger a los ocupantes del automóvil, con zonas deformables y rígida.
  • En caso de “bancada” la reparación es compleja y laboriosa.
  • La implantación técnica del coche utilizado en la imagen es de motor longitudinal delantero por delante del eje y tracción.

Monocasco portante con semichasis/subchasis “cortos” (con la silueta de un Lexus GS)

  • Sobre los semichasis o subchasis asienta la estructura monocasco portante mediante silentblocs y sujeta por tornillos, y en este caso también tuercas.
  • Los apoyos de suspensión y dirección están en los subchasis, puede haber algunos en el monocasco portante.
  • Se ven los efectos de absorción de vibraciones que hacen los silentblocs entre los subchasis y el monocasco portante.
  • La reparación en “bancada” es más sencilla; se recuperan de los puntos de anclaje del subchasis afectado, y si procede los demás apoyos de suspensión en el monocasco portante referenciados, y se sustituye el subchasis por otro nuevo, con lo que la geometría de suspensión y dirección vuelven a ser las de origen.
  • La implantación del automóvil de la imagen es de motor – embrague – caja de cambios delantero longitudinal y propulsión.

La “bancada” tiene otras denominaciones pero su fin es el mismo.

Para la calidad de reparación se ha de contar además con los útiles específicos del modelo a reparar y seguir los métodos para no modificar la resistencia de las estructura de la carrocería, por ejemplo no calentando en exceso zonas próximas a anclajes vitales de elementos de seguridad activa primaria.

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