jueves, 14 de noviembre de 2013

CARROCERIA DE VEHICULOS. TIPOS Y COMPONETES.

Historia de la Carrocería del Automóvil.

La historia del automóvil se inició en 1769 gracias al fránces Nicolas-Joseph Cugnot, que instaló y adaptó un motor de vapor y dos cilindros en posición vertical a un carromato. Los primeros automóviles que se pueden calificar como tal, fueron adaptaciones movidos por tracción animal.


 


Inicialmente las carrocerías eran sobre todo de madera, y su construcción y manipulación estaba encomendada a los carpinteros. Con el transcurso del tiempo la madera fue relegada a un segundo plano por el acero, siendo este el material principalmente usado en la fabricación de carrocerías.
En 1927 se lanzó la primera carrocería construida completamente con estructura de acero, y a partir de los años treinta las grandes compañías de automóviles utilizaron la chapa de acero para la construcción de los vehículos, emprendiendo su producción de forma masiva en las cadenas de montaje.
Toda esta evolución tuvo como cumbre la aparición en 1934 del primer vehículo auto portante. Está fabricada y construida a base de chapas cortadas y estampadas sobre un bastidor compuesto por largueros longitudinales y travesaños transversales
. Desde entonces hasta nuestros días la evolución que han sufrido los automómoviles ha sido constante. Esta evolución se ha puesto de manifiesto claramente en el desarrollo de la mecánica y, en consecuencia, de las prestaciones obtenidas a partir de esta.
No menos importante ha sido la transformación llevada a cabo en las carrocerías, que han sufrido grandes e importantes cambios para dar respuesta a las necesidades del momento, como son mayor rapidez, seguridad y confortabilidad y menor sonoridad.
De esta forma, los vehículos actuales poseen las siguientes características.
Buena habitabilidad.
Menor coeficiente aerodinámico.
Elevada rigidez, que posibilita un buen comportamiento dinámico.
Alta protección del habitáculo en caso de siniestro.


Evolución de la Carrocería del Automovil

Esta caja no siempre ha tenido la configuración actual ni ha ofrecido las mismas prestaciones.
Como todo lo fabricado,la carrocería ha estado a lo largo del tiempo sujeta a una constante evolución que la ha hecho adaptarse a las exigencias tecnológicas y sociales.
El concepto de carrocería  como tal, es anterior al motor del que fue su cuna.Desde el nacimiento de la automoción ha sufrido infinidad de transformaciones y seguirá sufriéndolas para adaptarse a los tiempos venideros.
Todo comienza para la carrocería cuando se trata de adaptar, tanto los motores de vapor como la explosión a la estructura de una carroza, sustituyendo la fuerza animal por la mecánica.
Pasando por alto las tentativas realizadas con motores de vapor que eran toscos montajes sobre enormes carros,pesados y bastantes ingobernables,podemos considerar que la carrocería aplicada a la automoción comienza su andadura a finales del siglo XIX,más concretamente en el año 1885 en el que tenemos a dos hombres, Gottlieb Daimler y Karl Benz,tratando laboriosamente de construir y adaptar cada uno en su taller,separados cien kilómetros(Daimler en Cansttat y Benz en Mainnhein-Alemania-),un motor de explosión a la propulsión de un vehículo.
Daimler concibe un motor de un cilindro vertical cerrado y muy ligero, tiene la intención de montarlo sobre una embarcación pero,como prueba,lo monta sobre un triciclo y se pasea por el jardín.
Benz por su parte trabajo en la constructiva de un automóvil construye un motor mas lento y en disposición  horizontal,pero diseñado como parte integrante de un conjunto que forma el primer automóvil con motor de gasolina de la historia.
Ninguno de los dos conoce el trabajo del otro,ni tan siquiera lo que perseguían.Ocho años más tarde Benz perfeccionó su diseño con un coche de cuatro ruedas,con el cigüeñal horizontal,transmisión por correa con dos velocidades y una potencia de dos caballos y medio.De este modelo se construyeron centenares hasta finales de siglo.
Un comerciante austriaco llamado Jellinek le propone a Gottlied Daimler la construcción de un automóvil totalmente nuevo con la condición de que le ponga el nombre de la hija del comerciante:”Mercedes.”.Por su originalidad y funcionalidad puso en grave aprieto a la producción de la fábrica de Karl Benz.


Modelos y Evolución de la carrocería

Alfa Torpedo.

Se continua con la conducción al aire libre,pero con volante y se montan faros para la iluminación nocturna,estribos y guardabarros.


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Peugeot 116.

Peugeot 116,del año 1908 pertenece a la época de los dorados y las ruedas de artillería.Fueron famosas las versiones ”Torpedo” y ” Faetón”.
Podemos apreciar un inicio a la conducción interior con una luna frontal y un techo desmontable.


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Ford T.

El 12 de agosto del 1908 se pone  la venta el ”Ford T” el primer automóvil fabricado en cadena.
Sistema ideado por Henry Ford,hijo de un granjero de origen irlandés nacido en 1863,acudió a Detroit,donde trabajó de guarda jurado y vendedor de periódicos construyó un automóvil con sus propios ahorros. Después de muchas dificultades,llego a fundar la Ford Motor Company y tras cinco años de preparativos se inició la producción en serie del modelo ”T” del que llegaron a fabricarse mas de 15 millones.
Era el modelo ”T” un cuatro cilindros de 2900c.c que alcanzaban una velocidad máxima de 70 Km/h con cambio de marcha de planetarios, como los modernos cambios automáticos.Ademas, como irónicamente anunciaba en su publicidad ”se podía elegir color…siempre que fuera negro”.Colo que mantuvo hasta 1926.El modelo ”T” por la altura de sus ruedas fue apodado ”La araña”.

1915-ford-model_t


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.


Vehículos - 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

Citroën Traction Avant


· El panel del techo aportó consistencia con el formato del cajeado, la definición de los marcos de parabrisas y el canal vierteaguas.
· Los montantes delantero, central y trasero dieron rigidez y resistencia al resto de la estructura autoportante carente de chasis independiente al formar cuerpo entre el techo y el suelo.
· Los largueros bajo puerta, en sus múltiples y variados tipos realizan la función de unir el piso con los montantes.


Evolución en la Fabricación de la Carrocería

En 1927 aparecen las primeras prensas de embución, con las que se obtienen mejores piezas y de formas mas complejas.
En 1934 se presentaron comercialmente los primeros vehículos autoportantes, con una carrocería fabricada completamente con chapas de acero sin ningun componente de madera.
Ford  fue el primer fabricante de vehículos en serie.




 Esto fue debido a la necesidad de rebajar los los precios y la aparición de nuevos métodos de fabricación de automóviles en cadena.





En cuanto a diseño, no se progreso mucho hasta los años setenta, la fabricación se basaba en unos conceptos muy comunes en cuanto a funcionalidad, resistencia y estética.
Tras de esto llegó la crisis del petroleo y se mejoró la aerodinámica y el peso.
A partir de los ochenta se implantó el factor de seguridad pasiva, como criterio fundamental de diseño.




Distintos Tipos de Carrocería y Chasis en la Historia del Automóvil

Los dos eventos más revolucionarios en el desarrollo de las carrocerías para automóviles, fueron la transición de la madera al metal y el desarrollo de la laca de secamiento rápido -acontecimientos éstos que tuvieron lugar durante un intervalo de 25 años.
Los paneles de las carrocerías de madera de aquellos primeros autos limitaban a los diseñadores de carrocerías. 

Cuando aparecieron láminas de acero y de aluminio en el año de 1900, comenzó a cambiar la apariencia de los automóviles, por lo que ya fue posible distinguirlos entre sí. Asimismo, se perfeccionaron nuevas técnicas de metalistería.




 La carrocería típica de principios de 1900 tenía paneles prensados de acero, fijados al bastidor de madera.



  

La carrocería de acero Budd para el Dodge de 1919 fue un gran avance. Las primeras fotos publicitarias mostraban al Dodge colocado sobre su techo, para demostrar que éste no se aplastaba bajo el peso del vehículo.


 

En los autos Auburn y Cord de 1929 aparecieron bastidores de acero con refuerzos en forma de X, los cuales no tardaron en popularizarse. El componente en forma de X le daba resistencia adicional y reducía las flexiones del chassis, mejorando así su manejo.


 

La combinación de bastidor de madera y paneles de metal duró alrededor de 10 años. Luego aparecieron bastidores de madera reforzados con acero, los cuales le proporcionaban mayor rigidez a la carrocería del automóvil. Este bastidor, llamado madera armada, se usó por primera vez para retener los paneles de acero de la carrocería del modelo Hupmobile de 1911. La carrocería Hupp, creada por Edward Budd, rápidamente se convirtió en el diseño tradicional de aquellos tiempos: el sedán al descubierto.

En 1919 la Dodge presentó el primer auto cerrado con un bastidor de acero y paneles de carrocerías también hechos del mismo metal.

Tipos de Configuración de Chasis y Carrocería. 

Chasis Independiente

Utiliza un chasis rígido que soporta todo el peso, las fuerzas del motor y de la transmisión. La carrocería, en esta técnica, cumple muy poca o ninguna función estructural.
Esta técnica de construcción era la única utilizada hasta 1923. Las carrocerías autoportantes, a lo largo del siglo XX, fueron sustituyendo al chasis independiente.





Carrocería Autoportante:

En la carrocería autoportante es una técnica de construcción en la cual la chapa externa del vehículo soporta algo (semi-monocasco) o toda la carga estructural del vehículo.
El primer vehículo en incorporar esta técnica constructiva fue el Lancia Lambda, de 1923.
Actualmente, casi todos los automóviles se construyen con la técnica de monocasco, realizándose las uniones entre las distintas piezas mediante soldadura de puntos. En los vehículos modernos, hasta los cristales forman parte de la estructura del vehículo, colaborando en darle fortaleza y rigidez.




Carrocería Tubular: 

La carrocería tubular, es un tipo de carrocería utilizado en vehículos clásicos deportivos de mediados del siglo XX y por los grupo B de los años 80. Fue creada por el carrocero italiano Touring en 1937.
Esta técnica utiliza como estructura del vehículo una red de finos tubos metálicos soldados, recubierta después con láminas metálicas, frecuentemente de metales exóticos tales como aluminio o magnesio.
Esta técnica consigue una carrocería de gran rigidez y resistencia con muy poco peso. Por otra parte, la fabricación es muy cara y laboriosa.








Distribución de Volúmenes en el Vehículo

Monovolúmen.

Un monovolúmen es una carrocería en la que no se diferencia más de un volumen. La zona del motor, la cabina y el maletero están completamente integrados. Generalmente, un monovolumen es más alto que un automóvil de turismo (1,60 a 1,80 metros contra 1,40 a 1,50 metros).
Los monovolúmenes grandes y algunos compactos (desde 4,40 metros en adelante) tienen frecuentemente tres filas de asientos, mientras que los más pequeños sólo tienen dos filas.



Bi-Volúmen

El bi-volúmen o dos cuerpos, es una carroceria en la que se divide,por una parte, zona para el motor y otra en la que se situan los ocupantes y el equipaje.

 


Tres Volúmenes.

En un tres volúmenes o tricuerpo se distinguen claramente los tres volúmenes: un volumen para el capó con el motor, otro volumen para el habitáculo y un tercero para el compartimento de carga.


 



Métodos de Identificación de un Vehículo.

Las placas e inscripciones de identificación reglamentarias o específicas no reglamentadas e incorporadas por los constructores de vehículos, en los diferentes modelos de automóviles comercializados, permiten establecer un sistema de codificación interno por cada constructor para personalizar las características principales de origen de cada una de las unidades de vehículos construidas en las diferentes factorías de producción.
Las principales utilidades y aplicaciones de los distintivos codificados incorporados en los vehículos automóviles son: la identificación comercial de las unidades construidas y sus equipamientos de serie incorporados en la factoría, la gestión de los recambios, la valoración de los automóviles, el registro oficial del parque automovilístico y el control policial para evitar el fraude y el tráfico ilicito de vehículos.
En lo referente a la legislación actualmente en vigor de los elementos identificadores de los vehículos automóviles, debe señalarse que la Directiva 78/507/CEE de 19 de Mayo de 1978, relativa a la aproximación de legislaciones de los Estados miembros sobre las placas e inscripciones reglamentarias, así como a su emplazamiento y modo de colocación en los vehículos a motor y sus remolques, es de aplicación actual para todos los Estados miembros de la Comunidad Europea desde el 1 de octubre de 1978. No obstante, la aplicación real de esta Directiva se establece a partir del 1 de octubre de 1981, en que los Estados miembros podrán prohibir la puesta en circulación de los vehículos cuyas placas e inscripciones reglamentarias no cumplan las prescripciones de dicha Directiva comunitaria.
Esta Directiva 78/507/CEE es una adaptación de la anterior Directiva 76/114/CEE, y en la misma se especifican las prescripciones técnicas referentes a los distintivos principales que deben incorporar los vehículos automóviles:
  • Placa del constructor.
  • Número de identificación del vehículo.
Placa del Constructor

La Placa del Constructor debe fijarse en un lugar destacado y de fácil acceso, según el modelo adjunto, sobre una pieza que normalmente no vaya a ser sustituida durante su utilización.


Número de Identificación del Vehículo.

El número de identificación del vehículo debe constar de una combinación estructurada de caracteres asignada por el constructor a cada modelo de automóvil, y el objeto principal de este número es asegurar la identificación del vehículo durante un periodo de 30 años.
La estructura completa del número de identificación del vehículo, comunmente denominado como Número de Bastidor o VIN en el sector de automoción, se configura con un total de 17 signos alfanuméricos en tres apartados diferenciales, denominados por las abreviaturas inglesas siguientes:
  • WMI - World Manufacturer Identification
  • VDS - Vehicle Description Identification
  • VIS - Vehicle Identification Series
En estos subidentificadores WMI, VDS y VIS se describen, la MARCA, el MODELO y las CARACTERÍSTICAS DE FABRICACIÓN de los diferentes automóviles.

El código WMI corresponde a la Identificación Mundial del Constructor e identifica la Marca del automóvil. Esta constituido siempre por tres signos.
El primer signo designa una zona geográfica, por ejemplo: Europa, América del Sur, Africa, Oceanía, ..., y el segundo signo indica el país del constructor (ver Tabla adjunta de la asignación internacional de estos dos primeros digitos).
En la práctica, suele ocurrir que el signo 2º y 3º del WMI coinciden, uno o bien los dos, con las iniciales de la marca del constructor.


A continuación destacamos los números y letras asignados internacionalmente al 1º y 2º dígito de algunos paises y continentes a incluir en el WMI.
El código VDS corresponde a la Identificación del Modelo del Vehículo.
Suministra información sobre las características generales del automóvil. Consta de 6 signos, del 4º al 9º del VIN ambos inclusive.
               
En este identificador VDS se suele designar la serie del automóvil, el tipo de carrocería y la motorización.

La significación y secuencia de estos seis signos son determinados a criterio del constructor y suele ser una identificación de carácter variable, por lo que no debe generalizarse su identificación para todos los modelos de automóviles.
Para conservar la estructura de seis signos, algunos constructores utilizan signos de relleno, como por ejemplo las letras “Z” y “X” o bien, el número “0”.
El código VIS integra los últimos ocho signos, donde se incluye el denominado Nº de SERIE de fabricación de cada vehículo y los cuatro últimos son siempre números.
Es potestativo del constructor indicar en esta sección el año de fabricación y la fábrica de origen, es decir que no es obligatorio que figure.

Para identificar estos datos, se recomienda incluir el año de fabricación en el signo 10º y la factoría de fabricación en el
signo 11º.
Si se incluye el año de fabricación (Model Year) en el VIS, existe la recomendación de utilizar los signos establecidos en la tabla adjunta, según se indica en la norma ISO 3779 sobre la Estructura y Contenido del VIN.

Características Principales de una Carrocería Autoportante.

Está formada por un gran número de piezas de chapa, unidas entre sí mediante puntos de soldadura por resistencia eléctrica y al arco. Ciertas piezas, como puertas, portones, capós y aletas delanteras van unidas con tornillos. Incluso, existen varios modelos que llevan atornillados los frentes y, en algunos casos, las aletas traseras.
Características principales:
- Soporta todos los conjuntos mecánicos y se autosoporta.
- Los elementos atornillados participan en menor medida en la distribución de esfuerzos.
- Las piezas que deben soportar los mayores esfuerzos se contruyen en chapas de mayor grosor.
- Son estructuras más ligeras, pero a la vez más rígidas, estables y flexibles.
- Son más económicas y precisas, debido al alto grado de automatización existente en su fabricación, lo que permite su tirada en grandes series.
- Presentan mayor facilidad de reparación por el hecho de llevar atornilladas las piezas que, por lo general, resultan dañadas con mayor frecuencia. Esto permite que se puedan sustituir o desmontar fácilmente y en menos tiempo. Además, pueden pintarse independientemente, evitando tiempos aadicionales de enmascarado del vehículo.

Elementos Externos de la Carrocería

Conforman la carrocería exterior. Son perfectamente visibles sin desmontar ningún accesorio o pieza. Se pueden dividir en elemenos con una función primordialmente estética, cuya misión es cerrar huecos y determinar la línea externa de la carrocería, y elementos estructurales, como los pilares y los estribos, cuya función es soportar cargas y distribuir los esfuerzos.


Elementos Internos de la Carrocería 

La mayor parte de los componentes que forman la carrocería son elementos interiores. Suelen quedar ocultos por las piezas exteriores, accesorios, tapizados y guarnecidos que recubren o revisten la carrocería.

La mayor parte de estas piezas son elementos estructurales, que soportan los esfuerzos estáticos, generados por el peso del vehículo y de la carga, y los dinámicos, generados por el movimiento (aceleracioness, frenadas, trazado de curvas, etc.) 




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