Historia del Desarrollo del Automóvil

Los Momentos Clave:

• 1770: Nicholas Cugnot instala un motor de vapor en un carruaje. El vapor dominó hasta la invención del motor de combustión interna de 4 tiempos por Otto en 1876.
• 1876: Invención del motor de combustión interna de 4 tiempos (Otto).
• Primeros motores de gasolina creados por Benz y el equipo de Maybach y Daimler. Benz diseña un vehículo de tres ruedas de acero.
• 1895: Fabricantes ofrecen una gama de carrocerías, adaptando características de vehículos de tiro a los automóviles.
• 1900-1914: Variedad en la estructura de las carrocerías. El carrocero francés Rotschild introduce el aluminio.
• 1912: Paneles de madera reemplazados por chapa de acero.
• Finales del siglo XIX: Aparición de las primeras carrocerías cerradas en Francia. Louis Renault encarga una en 1900.
• 1921: Charles T. Weymann patenta una carrocería con bastidor articulado de madera recubierto de lona, popular hasta 1931.
• Henry Ford impulsa la fabricación en cadena con su modelo “T”.
• 1914-1918: La Primera Guerra Mundial afecta la industria europea, desviando la producción hacia el armamento.
• 1924: André Citroën construye la primera carrocería metálica y en 1934 crea la autoportante.

Tipos de Carrocería

• Carrocería con chasis independiente
• Carrocería con chasis-plataforma
• Carrocería autoportante

Carrocería con Chasis Independiente

El tipo más antiguo, usado en todoterrenos y vehículos industriales. Se compone de dos vías longitudinales unidas por travesaños transversales.

Características:

• Soporta esfuerzos estáticos y dinámicos.
• Sirve de soporte para todos los órganos mecánicos.

Carrocería con Chasis-Plataforma

Un chasis aligerado con el piso soldado, ideal para furgonetas pequeñas o turismos para terrenos difíciles.

Características:

• Plataforma con largueros y travesaños de chapa plegada.
• Soporta el piso y los órganos mecánicos. Puede circular sin carrocería, uniéndose esta con tornillos o soldadura.

Carrocería Autoportante

El tipo más común en turismos modernos. Se compone de piezas de chapa unidas por soldadura por resistencia eléctrica, con algunas piezas ensambladas con tornillos.

Características:

• Estructura ligera, rígida, estable y flexible.
• Económica y precisa.
• Piezas de mayor grosor en zonas de mayor esfuerzo.
• Fácilmente reparable.
• Elementos atornillados con menor participación en la distribución de esfuerzos.

Elementos de una Carrocería Autoportante

Elementos Exteriores

Luna parabrisas, capó delantero, rejilla frontal, faros, faros antiniebla, paragolpes delantero, aletas, estribos, lunas de custodia, retrovisores exteriores, portón trasero, pilotos traseros, silencioso trasero, paragolpes trasero, llantas, puertas, molduras.

Elementos Interiores

Alma del paragolpes, frente delantero, pase de rueda, soporte de pase de rueda, montante del pilar delantero, refuerzo superior de montaje del pilar delantero, chapa de cierre del larguero delantero, chapa de cierre del larguero completo delantero, refuerzo delantero inferior del pase de rueda.

Concepción y Fabricación de una Carrocería Autoportante

• Estudio del mercado: Investigación de necesidades y gustos del consumidor, considerando la competencia y factores socioeconómicos.
• Definición de características: Establecimiento de objetivos.
• Realización: Creación y diseño, elaboración de prototipos y fabricación.
• Tendencias en fabricación: Uso de plataformas para diversos modelos y construcción modular.

Aerodinámica del Vehículo

El movimiento del vehículo genera fuerzas aerodinámicas que afectan su comportamiento. Estas fuerzas dependen de:

• Aire: Densidad y viscosidad.
• Vehículo: Forma, área de contacto con el aire, inclinación, velocidad relativa.

Efectos de las Fuerzas Aerodinámicas

Efectos Negativos

Acción directa o indirecta sobre el vehículo. La resultante de las fuerzas, aplicada en el centro de presiones (que no coincide con el centro de gravedad), genera pares de fuerzas que causan giros indeseables.

Efectos Positivos

Control térmico del motor, refrigeración de frenos, ventilación del habitáculo.

Influencia de la Geometría en la Aerodinámica

Parte Delantera

• Disminuir la altura del punto de estancamiento es favorable.
• Formas suaves entre el punto de estancamiento y el capó reducen el Cx.
• Aumentar el ángulo del parabrisas reduce el Cx.
• Aumentar el ángulo de ataque incrementa el Cx y el Cz.

Parte Trasera

Influencia significativa en la resistencia aerodinámica. Diferentes formas generan distintos flujos de aire, creando un efecto de succión que aumenta el arrastre.

Bajos

Elementos que generan rugosidad y discontinuidades. Se utilizan deflectores y carenados para mejorar la aerodinámica.

Integridad Estructural de la Carrocería

Parámetros a analizar:

• Rigidez estática a torsión
• Rigidez estática a flexión
• Análisis modal de vibración

Seguridad, Compatibilidad y Agresividad

• Seguridad activa: Frenar en segundo y tercer impacto mediante gestión y absorción de energía.
• Compatibilidad: Grado de protección del vehículo para sus ocupantes y otros involucrados en la colisión.
• Agresividad: Capacidad del vehículo para causar daños a otros usuarios de la vía en una colisión.