Ingeniería de Seguridad en Carrocerías Automotrices: Resistencia y Absorción de Impactos

Características Constructivas de la Carrocería Vehicular

Para conseguir niveles óptimos de resistencia estructural, se emplean chapas multiespesor o refuerzos especiales. En el primer caso, se utiliza soldadura láser de láminas de chapa de distinto espesor para obtener zonas de resistencia elevada sin necesidad de añadir refuerzos adicionales. Las zonas más críticas se refuerzan con barras de acero para garantizar la seguridad en caso de impacto.

Los distintos refuerzos se sitúan en la parte delantera y central inferior, donde se anclan los subchasis, diferenciales y árboles de transmisión. Es importante destacar que los subchasis poseen cierta elasticidad, ya que se sujetan mediante silentblocks. En vehículos tipo berlina, se aplican refuerzos específicos en los ejes traseros.

Otros refuerzos comunes incluyen:

• Los arcos de las puertas laterales, montantes centrales y travesaños del techo, para aumentar la seguridad en caso de vuelco.
• Refuerzo de los puntos de anclaje de los asientos y los cinturones de seguridad.
• En algunos casos, el travesaño delantero es de diferente material; las zonas de unión con los largueros suelen ser de acero, uniéndose por puntos de resistencia.
• Subchasis delantero, diseñado para atenuar los efectos en un impacto frontal.
• Los paragolpes delanteros llevan una pieza “anticolisión” debajo del panel exterior del mismo.
• El paragolpes trasero también consta de dos elementos de deformación unidos a un travesaño de acero.

En los vehículos con bastidor, para aumentar la seguridad, además de utilizar un bastidor en escalera con gruesos largueros transversales de sección en caja, el bastidor se integra dentro de la estructura monocasco para incrementar la rigidez general.

La Deformación Programada en Carrocerías

La función principal de la carrocería en caso de choque es permitir una deceleración suave del habitáculo de pasajeros, conservando la máxima integridad del mismo. Aunque sea a baja velocidad, la estructura debe deformarse con progresividad para absorber la energía del impacto.

La deformación programada absorbe una gran cantidad de la energía generada en un choque, sacrificando los componentes de la carrocería perimetrales al habitáculo. Los elementos más importantes que contribuyen a esta deformación se encuentran en:

• Largueros delanteros inferiores: Son dos vigas paralelas que parten del travesaño delantero y, en caso de impacto, se deforman si la magnitud del impacto supera su capacidad de absorción.
• Largueros delanteros superiores: Se sitúan por encima de los pasos de rueda y sirven de base para las aletas delanteras. El larguero se comprime sobre sí mismo, absorbiendo la energía del impacto.
• Travesaño delantero: Es el elemento de unión de los largueros delanteros. Suele ser muy rígido y se encarga de repartir las cargas para que la deformación sea uniforme.
• Pilares: Refuerzan lateralmente la estructura del habitáculo.
• Largueros traseros: Absorben la energía en caso de impacto trasero y mantienen la integridad del depósito de combustible.
• Largueros laterales inferiores: Son piezas de gran tamaño que aportan rigidez a la carrocería. Bajo las puertas se encuentran los estribos, que también refuerzan el habitáculo.
• Vigueta transversal (del salpicadero): Proporciona rigidez al habitáculo y sustenta el parabrisas y los airbags delanteros.
• Travesaño de techo: Asegura el espacio de seguridad en caso de vuelco.
• Barras laterales: Minimizan las consecuencias de los golpes laterales.

Comportamiento de la Estructura Trasera en Impactos

En un choque trasero, la deformación comienza por el paragolpes, que, mediante sus soportes de fijación, distribuye la energía hacia los largueros traseros. Estos, a su vez, empiezan a deformarse, logrando una deformación uniforme y progresiva.

En un impacto posterior, es fundamental que el depósito de combustible permanezca ileso y que las puertas traseras puedan abrirse. Para los vehículos tipo berlina o sedán, el aumento de seguridad se puede conseguir mediante:

• Sustituir los perfiles abiertos de los largueros traseros por perfiles cerrados para aumentar su capacidad de absorción y deformación.
• Reforzar las fijaciones entre el travesaño trasero y los montantes.
• Reforzar los armazones laterales y los pasos de rueda.
• La rueda de repuesto se encuentra en el centro para actuar como elemento distribuidor de fuerzas.
• El depósito de combustible debe estar bien protegido y alejado del paragolpes trasero.
• Configuración de las bisagras de la tapa del maletero para evitar la intrusión en el habitáculo.
• Los largueros traseros se unen mediante un travesaño para distribuir las fuerzas.

En carrocerías de tres volúmenes, la protección se completa con un travesaño bajo la luneta, la bandeja trasera y por el tabique posterior del respaldo.