Tipus de Carrosseries i Esforços en Vehicles

Tipus de Carrosseries

Carrosseria i xasis separats: És el sistema més antic i actualment només s'utilitza per a camions, autobusos, tot-terrenys i carrosseries de fibra. Les parts bàsiques són el bastidor i la carrosseria.

Carrosseries autoportants: Existeixen les autoportants soldades (les seves parts desmuntables són el capó, les portes i el portó).

Transformació d'Energia

Ec= Energia cinètica.

Ep= Energia potencial.

Er= Energia de roçament disipada en els frens.

Ed= Energia de deformació.

Esforços de la Carrosseria

Hi ha diversos tipus d'esforços: de torsió (una roda va cap a dalt i una cap a baix), de flexió (tot el cotxe va cap a baix), de tracció/compressió (el cotxe es comprimeix) i de cizalladura. Una carrosseria no pot ser ni massa rígida ni massa deformable; cada part ha de presentar un comportament adequat.

L'energia ni es crea ni es destrueix, només es transforma. El motor d'un vehicle és l'encarregat de transformar, mitjançant la combustió, l'energia del combustible en l'energia cinètica per moure el vehicle (aquesta energia és suportada per la carrosseria).

Esforços de la Carrosseria 2.0

Uns elevats valors de rigidesa de torsió i de flexió aporten avantatges com:

• Menys vibracions.
• Menys sorolls.
• Mantenir posicions i toleràncies de muntatge de portes i capós.
• Més facilitat de conducció.
• Més resistència a ruptures degudes a la utilització en paviments irregulars.
• Millor sensació de solidesa del vehicle.

Aerodinàmica

La resistència és la branca de la mecànica de fluids que estudia les accions que apareixen sobre els cossos sòlids quan existeix un moviment relatiu entre aquest i el fluid que els banya, sent aquest últim un gas. Entre els principis bàsics trobem el "flux laminar" i el "flux turbulent":

Hi ha diferents resistències que s'oposen a l'avançament del vehicle. Aquestes són la resistència a la rodadura, a la pendent, a l'acceleració i a la resistència de l'aire.

Per a l'obtenció d'un bon "Cx" (valor referencial), no només cal una part frontal afilada. Resulta molt rellevant la circulació entre els baixos i el terra, les turbulències posteriors, la forma general de la carrosseria, etc. I sobretot, la mida de la carrosseria (fins i tot, la forma dels retrovisors pot ser rellevant).

Aerodinàmica 2.0

Coeficient Cy (coeficient de deriva): És molt rellevant en l'estabilitat del vehicle i té un risc d'accident derivat de l'impacte d'una ràfaga de vent lateral. A més de la forma del vehicle, influeixen factors com l'adherència de les rodes, el pes del vehicle, el centre de gravetat i l'ample de la via.

Coeficient Cz (coeficient de sustentació).

En les condicions de disseny, cal compatibilitzar aerodinàmica amb la ventilació interior, refrigeració del motor i frens, necessitats de resistència estructural, habitabilitat interior, l'estètica i legislació i normativa. L'objectiu és fomentar el flux laminar i evitar la generació de turbulències, combinant estabilitat i consum.

Túnel de Vent

Diapositiva 52-53: a) col·lector, b) càmera de tranquil·litat, c) zona de control, d) difusor, e) ventiladors.

Diapositiva 54-55: 1) zona de proves a alta velocitat i control climàtic, 2) zona d'assaigs a baixa velocitat, 3-4) zona d'entramats enrejillats, 5) entrada i sortida per poder convertir l'instal·lació en circuit obert, 6) ventilador, 7) zona de refrigerament, 8) zona de gestió de turbulències, 9) difusor.

Prova de Xoc

Es realitza per determinar el procediment de reparació més òptim en vehicles que presenten la mateixa afectació, siguin reparats utilitzant procediments diferents.

Diapositiva 60-61: Frontal (21%), offset (12,3%), frontal oblicu (14,6%), davanter oblicu (19%), lateral oblicu (17,2%), lateral (7,2%), posterior oblicu (3,6%), posterior (2,3%) i volcada (2,8%).

Hi ha diferents tipus de proves de xoc com l'impacte frontal, lateral, lateral contra pal, posterior, de bolcada, de prevenció de risc d'incendi i d'atropellament de vianants.

Impacte frontal: Volant i pedals han de desplaçar-se per evitar danys al conductor. No s'ha d'obrir cap porta; després del xoc s'ha de poder obrir 1 porta davantera i 1 posterior. Els seients podran reclinar-se o moure's per evacuar passatgers, amb un desplaçament del volant entre 80 mm i 100 mm. No es pot desprendre cap peça interior, i el nivell de fuga de combustible ha de ser per sota de 0,5 g/s.

Impacte lateral: Els punts d'afectació són el cap, el coll, el tòrax, l'abdomen i la pelvis. El disseny dels seients resulta vital en aquest tipus de proves, i els millors resultats s'obtenen amb els airbags de cortina i laterals.

Impacte posterior: No ha d'haver deformació en l'habitacle, el portó no ha d'introduir-se a l'habitacle, la instal·lació de combustible ha de ser estanca, i el recolza-caps ha de tenir gran importància.

Prova de bolcada: Els diversos procediments són la bolcada dinàmica, la caiguda lliure i l'aplastament estàtic.

Prova de prevenció d'incendis: Bolcada estàtica i buscar possibles fuites.

Els Dummies

Diapositiva 80-81: 1) Cèl·lula de càrrega del dit del peu, 2) Cèl·lula de càrrega del turmell, 3) Instruments de la part inferior de la cama, 4) Cèl·lula de càrrega del fèmur, 5) Cèl·lula de càrrega de la part superior del fèmur, 6) Cèl·lula de càrrega de la espina ilíaca anterior superior, 7) Cèl·lula de càrrega de la espina toràcica, 8) Cèl·lula de càrrega de la part inferior del coll, 9) Cèl·lula de càrrega de la part superior del coll, 10) Conjunt d'aceleròmetres del cap, 11) Cèl·lula de càrrega de la clavícula, 12) Cèl·lula de càrrega de les costelles, 13) Cèl·lula de càrrega de la columna vertebral.

Seqüència de Prova

1. Calibrar els dummies.
2. Col·locar targets.
3. Instal·lar elements de mesura al vehicle.
4. Ubicar els dummies en el vehicle.
5. Col·locar il·luminació i càmeres.
6. Col·locar el vehicle a la catapulta de llançament o zona d'impacte.
7. Executar l'impacte.