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Estructuras y carrocerías de vehículos.

Todo vehículo automotor está compuesto por dos grandes conjuntos de piezas, la carrocería y el chasis, también llamado bastidor. El chasis es una estructura interna que sostiene y aporta rigidez y da forma al vehículo. Por otro lado la carrocería es aquella parte del vehículo en la que reposan los pasajeros o la carga.

Tipos de estructuras

Los bastidores suelen diseñarse con diferentes formas y geometría, con la finalidad de poder adaptarse a las necesidades para los que está diseñado el vehículo, por ejemplo para que tengan resistencia, para una distribución especial de la carga, para soportar fuerzas de torsión y tensión elevadas... Por ello podemos distinguir los siguientes tipos de chasis:

• Chasis en H o escalera: Este tipo de chasis está compuesto por dos vigas de sección tubular, unidas por refuerzos transversales, diagonales, o los dos. Las ventajas que tienen este tipo de chasis es la alta durabilidad, el fácil acceso a los componentes mecánicos, no sufre daños graves en accidentes y bastante sencillo de diseñar y realizar. También tiene inconvenientes como por ejemplo su alto peso, es más rígido al soportar fuerzas torsionales que otro tipo de chasis. Esta resistencia a la torsión se debe a que las vigas tienen una sección en forma de I mayúscula como podemos observar en la segunda foto.

  

• Chasis-plataforma: es un chasis aligerado que lleva el piso unido por soldadura, este tipo de chasis es utilizado en pequeñas furgonetas y en vehículos de turismo destinados a circular por caminos en mal estado. La plataforma es un chasis aligerado que soporta a los órganos mecánicos y al piso. La plataforma puede rodar sin carrocería, ya que esta es independiente y se une por medio de tornillos o puntos de soldadura.

Debido a la elevada rigidez que proporciona la plataforma en este tipo de bastidor, la carrocería puede ser más ligera, además de poder ser compuesta de numerosos elementos desmontables que facilitan las labores de mantenimiento.

   

• Chasis supperleggera: Inspirado en los tubos de aleación ligera cubiertos de tela utilizados por la aviación comercial de los años 1930, Bianchi Anderloni desarrolló el sistema de construcción Supperleggera, patentando en 1936, este sistema super ligero estaba compuesto por una estructura de tubos de pequeño diámetro utilizados para dar forma a la carrocería con finos paneles de aleación unidos para cubrir y reforzar el chasis. Aparte de su ligereza, el sistema de construcción Supperleggera era muy flexible, permitiendo a Touring construir de forma rápida sus innovadores diseños.

Carrozzería Touring investigó de forma gradual los procesos aerodinámicos. La fusión de esos conocimientos adquiridos con su sistema constructivo Superleggera, dieron lugar a algunas obras maestras muy elegantes realizadas sobre los chasis de los Alfa Romeo 8C 2900 Spider Touring de 1938, o el BMW 328, que hoy en día se han convertido en iconos del diseño del automóvil y de la construcción de carrocerías.

  

• Chasis wishbone o columnar: este tipo de estructura fue inventada por Colin Champan fundador de Lotus en 1952. Su chasis se basa en una columna principal, la cual conecta el eje delantero con el trasero. Esta columna proporciona la estructura para todos los componentes de trabajo del vehículo. Este chasis se utiliza sobre todo en los roadsters. La desventaja es que son muy pesados para ser usados en autos deportivos y demasiado caros para ser producido en masa.

 

• Chasis tubular: es un tipo de carrocería utilizado en vehículos clásicos deportivos de mediados del siglo XX y por los grupos B de los años 80. Fue creado por el carrocero intaliano Touting en 1937. 

Esta técnica utiliza como estructura del vehículo una red de finos tubos metálicos soldados, recubierta después con láminas metálicas, generalmente aluminio o magnesio. este tipo de chasis consigue una carrocería de gran rigidez y resistencia con muy poco peso. Por otra parte la fabricación es muy cara y laboriosa. Todavía se sigue utilizando en vehículos deportivos hechos a mano.

  

• Chasis autoportante: el sistema de carrocería monocasco es el más utilizado actualmente en la fabricación de automóviles por los motivos de reducción de peso flexibilidad y coste. Sobre todos es utilizado en vehículos ligeros y turismos.

Se llama autoportante porque se soporta ella misma. Casi todas las piezas de acero de la carrocería están unidas por medio de puntos de soldadura aunque hay infinidad de modelos que gran parte de esas piezas van unidas por medio de tornillos para una sustitución menos problemática y rápida. 

Esta estructura está formada por un número muy elevado de piezas. Tiene la función de soportar todos los conjuntos mecánicos y se soporta así misma. 

Este chasis no necesita estructuras auxiliares para dotar más resistencia al vehículo. Con ello se consigue reducir el peso del mismo y como consecuencia el coche gasta menos combustible. 

Este sistema tiene múltiples ventajas como pueden ser: proporciona al vehículo gran ligereza , estabilidad y rigidez, también facilita su fabricación en serie una vez definido el diseño, tiene el centro de gravedad más bajo y contribuye a disminuir las vibraciones y ruidos durante la marcha. 

Distribuciones mecánicas

Cuando hablamos de distribuciones mecánicas, nos referimos a la posición en la que se encuentra el motor en el vehículo. Las ubicaciones de los motores en los coches actuales más comunes son: 

• Motor delantero transversal: la posición delantera del motor favorece la refrigeración del mismo, protege a los ocupantes ante un choque frontal, y permite un mayor aprovechamiento del espacio. Cuando el motor se coloca en la parte delantera y en forma transversal se consigue un ahorro de espacio en el vano motor, además es una configuración óptima para la tracción delantera.

Esta posición es la  utilizada en la mayoría de vehículos utilitarios.

 

• Delantero longitudinal: esta disposición favorece un mejor reparto de pesos y es óptima para los vehículos con tracción trasera o total. 

 

• Motor central: normalmente esta disposición se emplea en vehículos deportivos ya que es la que tiene mejores cualidades dinámicas desde el punto de vista de la estabilidad. Como inconveniente hay que destacar que se reduce mucho el espacio.

• Motor trasero: se utiliza en automóviles deportivos como el Porsche 911, también en populares como el Volkswagen Escarabajo o el Fiat 500. Colocando el motor el la parte trasera se mejora la tracción ya que el peso se apoya sobre el eje motriz. Es habitual que se coloquen aperturas o regillas laterales para facilitar la refrigeración.

Distribución de volúmenes y clasificación de los vehículos en función de la misma

El elemento principal para clasificar un coche es su carrocería, es el esqueleto y la parte exterior del vehículo.

Distribución de los espacios

Según los espacios creados, los coches pueden sumar asta 3 zonas diferentes. El cuerpo del vehículo, en consonancia con su carrocería, es el resultado de la suma e interacción de las siguientes áreas: volumen delantero, constituido por las piezas y mecanismos motorizados, volumen central, el habitáculo de los pasajeros, volumen trasero, el maletero destinado para almacenamiento de los equipajes.

Forma y diseño

• Utilitarios y compactos: fusionando algunos tipos de carrocería surgen estos dos vehículos. El utilitario es un coche pequeño, ideal para la ciudad, con maletero recortado y prestaciones básicas. El compacto resulta de su lógica evolución, con más tamaño y elementos, se puede decir que es una berlina con ciertas limitaciones. Un ejemplo de este tipo de coche pueden ser el renault clio, seat ibiza, opel corsa...

 

• Berlina: Representa el sector más tipico y conocido, la carrocería estándar. Incorpora y mantiene los tres volúmenes bien diferenciados. Es ideal para viajes de conford e incluye un maletero distribuido horizontalmente en la parte posterior. Suele tener 4 puertas. Renault Megane, Seat León, Opel Astra, Volskwagen Golf, Citroen C4...

 

• Sedán: Es una berlina con ciertas diferencias. La más notable es que el portón del maletero no incluye el cristal trasero. 

 

• Monovolumen: Tal como indica el término, se trata de un modelo en el que se fusionan los tres volúmenes en uno. Con esto y con una pequeña elevación de los asientos se  consigue una sensación de mayor espacio. El motor y el maletero se incorporan de modo que apenas sobresalen.

  

• Familiar: son coches que son coches de dos volúmenes que incorporan en su carrocería la zona alta del  maletero. Son coches amplios y largos, ideales para viajes en familia.

• Sport, deportivos o coupé: tienen un diseño orientado en mayor o menor medida a la competición. Pueden ser vehículos con dos volúmenes con caracter claramente deportivo o incluso como sedanes de dos puertas y grandes cilindradas. Suelen ser incómodos y pequeños debido a que destinan el espacio para la mecánica del coche.

  

• Vehículos mixtos y furgones: son vehículos destinados al uso comercial. Estan diseñados con fines profesionales y de carga.

• 4x4: dos tipos todoterrenos y todocaminos. Ambos ofrecen seguridad en terrenos abruptos y complicados, incorporan ruedas anchas.

Los todoterrenos poseen desarrollos más cortos y un carácter de robustez y fuerza para lugares complicados.

Los todocaminos también denominados SUV, apuestan por una mayor sencillez y líneas dinámicas  y modernas.

 

• Pick up: Es un tipo de todoterreno con el maletero abierto que permite el transporte de mercancías y cuerpos de gran tamaño.

Identificación de vehículos por VIN

El número de VIN o número de bastidor permite la identificación inequívoca de todo vehículo a motor. Este número va impreso o remachado en una placa y puede ir situado en diferentes partes del automóvil, como puede ser debajo del parabrisas, en el vano del motor, en la puerta del conductor, sirve para proteger a los vehículos de robos, manipulación o falsificación.

El número VIN, que contiene el WMI, VDS y VIS, está compuesto de distintas partes o secciones. Dependiendo del origen del vehículo su nomenclatura es distinta. El estándar ISO 3779 es el empleado en la Unión Europea, mientras que en Estados Unidos y Canadá se emplea otro sistema distinto.

Información incluida en el VIN

Para Europa, los 17 caracteres que componen el VIN ofrecen la siguiente información:

La primera cifra indica el país de fabricación, la segunda cifra indica la marca según la siguiente codificación,la tercera cifra indica el fabricante del vehículo, las cuatro siguientes identifican el modelo y se asignan en la homologación, según sean las características del vehículo, tipo de chasis, modelo de motor, entre otros, el octavo carácter indica los sistemas de retención que dispone el vehículo, el noveno es un dígito de control o de verificación, el décimo, informa del año de fabricación, el undécimo identifica la planta en la que fue ensamblado el vehículo, el resto identifica el vehículo individual.

Información del WMI

El primer dígito del WMI indica el país o región en la cual está situado el fabricante.

VDS o Descriptor del Vehículo

Estos códigos identifican el modelo del vehículo y se asignan, según resulte de la homologación realizada del vehículo, dadas las características del propio vehículo, su tipo de chasis o modelo de motor, entre otros. Cada fabricante tiene un sistema único para usar este campo.

La contarseña de homologación

La contraseña de homologación es un código alfanumérico que certifica que dicho vehículo ha pasado las pruebas pertinentes para ser comercializado libremente en el país de expedición de dicha contraseña. La contraseña puede ser de dos tipos, nacional o europea y eso determinará el coste y la facilidad con la que se puede matricular un vehículo en España.
La contraseña aparece en la Tarjeta ITV de los vehículos los cuales han pasado correctamente la inspección técnica. También aparece en el Certificado de Conformidad si el vehículo es importado.

La estructura de la contraseña de homologación es la siguiente: e6*93/81*0023*00
e: significa UE
6: identifica el país de homologación, según la siguiente lista: 1 Alemania, 2 Francia, 3 Italia, 4 Países Bajos, 5 Suecia, 6 Bélgica, 9 España, 11 Reino Unido, 12 Austria, 13 Luxemburgo, 17 Finlandia, 18 Dinamarca, 21 Portugal, 23 Grecia, 24 Irlanda
93/81: es la directiva de aplicación
0023: es el número de homologación
00: número de modificación o de la revisión desde la homologación inicial

La evolución de la carrocería

En los primeros años, los automóviles tomaron como modelo a los vehículos de tracción animal (carruajes), conservando de estos la estructura de un chasis base o largueros sobre los que se montaba la carrocería junto a los elementos mecánicos que lo hacían moverse, girar, frenar, etc..

Las carrocerías no se mejoraron en un principio en la misma proporción en que lo hicieron las partes mecánicas, limitándose a transformaciones de tipo estético.
El primer avance importante experimentado por las carrocerías fue la sustitución de los largueros de madera que formaban el chasis primitivo por largueros de chapa de acero que admitían mucho mejor los crecientes aumentos de potencia. Estos revestimientos de acero fueron aumentando con el tiempo, evitándose en principio las formas redondeadas, ya que al no estar desarrollada la técnica de la embutición las chapas debían deformarse a mano. No obstante, la chapa laminada se empleó inicialmente para paneles y piezas exteriores, siendo fundamentalmente de madera el chasis y la configuración interior.

Ford modelo T: 

Este automóvil fue el más popular de su época con 15’5 millones de vehículos vendidos.

El modelo T incluía novedades que otros vehículos de la competencia no ofrecían como era el volante situado en el lado izquierdo de gran utilidad para la entrada y salida de los ocupantes, también incorporaba grandes adelantos técnicos como el conjunto bloque del motor, carter y cigüeñal en una sola unidad, utilizando para ello una aleación ligera y resistente de acero de vanadio.

Durante varios años se iban batiendo los propios records del año anterior. Las ventas sobrepasaron los 250.000 vehículos en 1914. Por su parte, siempre a la caza de la reducción de costes y mayor eficiencia, Henry Ford introdujo en sus plantas en 1913 las cintas de ensamblaje móviles para el modelo (T), que permitían un incremento enorme de la producción.

En 1927 apareció la primera carrocería construida completamente con una estructura de acero, aunque con algunos refuerzos de madera, y a partir de los años 30 las grandes compañías de automóviles adoptaron el uso de la chapa de acero para la construcción total del vehículo, iniciando su producción de forma masiva. El incremento de la producción motivado por el aumento de la demanda del mercado condujo a una mejora en la calidad de los automóviles. Un claro ejemplo fue el Ford modelo A

Un hito histórico en la evolución de la carrocería se marcó en 1934 al presentarse comercialmente los primeros vehículos autoportantes, con una carrocería completamente fabricada con chapas de acero, sin ningún elemento de madera.

Se trataba del Citroën Traction Avant

En la actualidad tanto la carrocería como la mecánica del vehículo continúan evolucionando, tratando de conseguir sistemas más rígidos pero a la vez más ligeros, que tengan buena habitabilidad, que sean más aerodinámicos y sobre todo que consigan mayor protección dentro del habitáculo en caso de accidente.

La evolución del vehículo continúa...