1.Finalidad y funciones de la Carrocería. Influencias en diseño

La finalidad de la carrocería es la de: servir como soporte a los órganos Mecánicos, ofrecer un nivel de seguridad y cumplir un compromiso estético.

Las funciones de la carrocería es ser una estructura resistente Suficientemente capaz de evitar las deformaciones producto de los esfuerzos a Los que se somete su estructura: Tracción, flexión, torsión y cizalladura. Ser Capaz de soportar los esfuerzos estáticos y dinámicos y su estructura debe Asegurar las ausencias de roturas bajo unas condiciones normales de Funcionamiento, a la vez que proporciona la rigidez suficiente para afianzar la Estabilidad dimensional.

El diseño debe ser tal que la resistencia a la penetración debe ser mínima Para optimizar el consumo del vehículo y que las alteraciones aerodinámicas no Alteren su comportamiento.

2.Propiedades del acero

– Maleabilidad: cualidad de un metal para reducirse en laminas finas, Dobladas o deformadas por choque o presión en caliente o frio.

– Tenacidad: resistencia a la ruptura en los esfuerzos de aplicación Progresiva.

– Dureza: resistencia que opone un cuerpo a dejarse penetrar por otro Bajo la acción de una fuerza.

– Resilencia: resistencia que oponen los materiales a los choques y Aplicación de esfuerzos bruscos.

– Elasticidad: propiedad de los materiales a deformarse por acción de una Fuerza y de recobrar su forma inicial una vez cesa la fuerza de deformación.

– Alargamiento: deformación permanente que se produce cuando un metal Cuando el esfuerzo aplicado supera la carga de su límite elástico.

– Ductibilidad: propiedad de un material de ser trabajado sin que se Produzcan cambios en su estructura.

– Fusibilidad: paso de ciertos materiales de estado sólido a líquido por Efecto del calor.

– Conductividad: capacidad para transmitir calor o corriente eléctrica.

3.Explicar que es un acero Convencional, su empleo y reparación en el automóvil

El acero convencional es un acero dulce no aleado, laminado en frio y con Un bajo contenido en carbono. Tiene buenas carácterísticas para el trabajo en Deformación en prensas pero su límite elástico es demasiado bajo.

Empleo: se usa en piezas con baja responsabilidad estructural.

Reparación: el proceso de reconformado de este tipo de acero no presenta Ningún tipo de complejidad. El bajo contenido en elementos aleantes le confiere Una buena soldabilidad.

4.Que es un acero de alta resistencia

Bake-hardening: Estos aceros han sido elaborados y tratados, para Conseguir un aumento significativo del límite elástico durante un tratamiento Térmico a baja temperatura, ofrece una mejora en la resistencia a la Deformación y una reducción del espesor de la chapa para unas mismas Propiedades mecánicas.

Micro aleado: se obtienen mediante la reducción del tamaño de grano y Precipitación del mismo, y en algunos casos se añaden otros elementos de Aleación como titanio, niobio o cromo que confieren propiedades de dureza. Este Tipo de aceros se caracterizan por una buena resistencia a la fatiga, una buena Resistencia al choque y una buena capacidad de deformación en frío.

Refosforados: Son aceros con una matriz ferritica, con elementos de Endurecimiento, como fósforo. Estos aceros se caracterizan por ofrecer altos Niveles de resistencia, conservando al mismo tiempo una buena aptitud para la Conformación por estampación.

Que es un acero de muy alta resistencia.

Acero de fase doble: Este tipo de aceros presentan una buena aptitud para La distribución de las deformaciones, un excelente comportamiento a la fatiga y Una alta resistencia mecánica lo que genera una buena capacidad de absorción de Energía y por lo tanto predispone a utilizarlos en piezas de estructura y refuerzo.

Aceros TRIP: La capacidad de consolidación de estos aceros es importante, Lo que favorece la distribución de las deformaciones, y le asegura una buena Estampación, así como ciertas carácterísticas sobre piezas, en particular el Limite elástico, que son mucho más altas que sobre el metal plano. Este gran Potencial de consolidación, y una alta resistencia mecánica generan una buena Capacidad de absorción de energía, lo que predispone el uso de este tipo de Aceros para piezas de estructura y refuerzo.

Aceros de fase compleja: Los Aceros de Fase Compleja se diferencian del Resto por un bajo porcentaje en carbono, inferior al 0,2 %. Los aceros CP Incorporan además, elementos de aleación ya convencionales y microaleantes para Afinamiento de grano, que les confieren una estructura de grano muy fino. Este Tipo de aceros se caracterizan por una elevada absorción de energía acompañada De una alta resistencia a la deformación.

5.Que es un acero de ultra alta resistencia

Acero martensiricos: Los Aceros Martensiticos presentan una Microestructura compuesta básicamente de martensita. El resultado son aceros Que alcanzan un gran límite elástico.

Aceros al boro: Son aceros que presentan un alto grado de dureza como resultado Del tratamiento térmico al que son sometidos así como de la adición de Elementos aleantes tales como Manganeso, cromo y boro.

6.¿Que es el método de fabricación de Carrocerías hibridas?

Consiste en fabricar un componente combinando dos materiales de distinta Naturaleza y aprovechar las carácterísticas de cada uno. Los materiales que se Suelen combinar son: Un metal y un plástico. El acero aporta resistencia y Ductibilidad y el plástico rigidez y posibilidad de conformación. La Fabricación es sobre un molde se coloca el armazón metálico y se inyecta el Plástico que fluye a través de las formas de la pieza y de los taladros Realizados al efecto, dando lugar a una uníón mecánica de ambos materiales. Panel tipo sándwich: Consiste en un núcleo termoplástico en un sándwich de dos Recubrimientos de aluminio o de acero de bajo espesor. Se consigue una notable Disminución de peso, hasta un 50%, sin comprometer las prestaciones.

7.El aluminio en la carrocería

Es el elemento más abundante en la naturaleza, después del oxígeno y del Silicio. El aluminio en carrocería esta aleado con otros elementos que Modifican sus propiedades. Su uso en carrocería viene determinado por: Ligereza, elevada capacidad de deformación, propiedades anticorrosión Excelentes, alta conductividad térmica y eléctrica, altamente reciclable.  Inconveniente su difícil reparabilidad.

8.A que se denomina bastidor. Tipos y Explicar dos

Es la estructura principal compuesta por largueros y travesáños que Soldados, atornillados o remachados y dispuestos transversalmente o diagonalmente, Forman la base rígida sobre la que se monta la carrocería y los elementos Mecánicos y se denomina Chasis. El travesáño más fuerte está montado en el Frente del bastidor para soportar el motor y la suspensión delantera. El chasis Separado permite conseguir gran robustez y resistencia para el transporte de Cargas y elevada rigidez para soportar esfuerzos estáticos y dinámicos.

Tipos de bastidor

Escalera: Consiste en dos largueros laterales de chapa laminada o Embutida y soldada con perfil en “U” y unidos mediante una serie de travesáños. Bastidor de gran solidez y que se emplea en la actualidad en camiones y algunos Furgones ligeros.

De columna: Este bastidor se estrecha en el centro, proporciónándole al Vehículo una estructura rígida, diseñada para contrarrestar los puntos de Torsión elevada. El travesáño delantero es muy robusto para servir de fijación A los anclajes de la suspensión delantera. Una variedad es el bastidor con tubo Central, que cuenta con una viga gruesa longitudinal en la sección central, con Perfil cuadrado o redondo y que tiene en sus extremos sendos entramados para Alojar a los elementos mecánicos del vehículo.

Perimétrico: En este tipo los largueros soportan la carrocería en la Parte más ancha, ofreciendo mayor protección en caso de impacto lateral. Presentan Una configuración escalonada detrás y delante de las ruedas delanteras y traseras, Respectivamente, para formar una estructura de caja de torsión, que en caso de Impacto absorbe gran parte de la energía generada. Los travesáños traseros se Diseñan para absorber los impactos traseros. En caso de impacto lateral, como El larguero longitudinal de encuentra muy cerca del cerramiento del piso se Evitan en parte los aplastamientos.

Tubular: Este tipo de bastidor evoluciona el concepto de pesados chasis Hacia estructuras esbeltas tipo”celosía” sobre las que atornillan las chapas Exteriores de la carrocería. El entramado de tubos da lugar a una estructura Muy rígida y liviana, permitiendo aligerar otras piezas al liberarlas de Responsabilidad estructural. Este tipo de diseño se emplea en vehículos de Competición, en los que la carrocería exterior tiene una misión meramente Estética y aerodinámica y donde es necesario disponer de una gran accesibilidad Mecánica.

9.Explicar la carrocería auto portante

Es la más utilizada por los fabricantes de automóviles. Su estructura Metálica envolvente está constituida por la uníón de elementos de chapa de Diferentes formas y espesores proporcionando al vehículo: Resistencia a las Solicitaciones dinámicas de flexión y torsión habituales durante su uso. La Resistencia adecuada a las cargas estáticas. La base de anclaje idónea para Soportar, directamente o con superposición de elementos elásticos, los Diferentes órganos mecánicos y eléctricos.  La estructura auto portante se proyecta de manera que ofrezca una Resistencia diferenciada que absorba y disipe la máxima cantidad posible de la Energía generada por el choque y al mismo tiempo mantenga una célula Indeformable en torno al habitáculo de pasajeros.

10.¿Por qué es importante el concepto de Rigidez en una carrocería auto portante?

Una estructura demasiado blanda es peligrosa ya que supone que el Habitáculo de los pasajeros no se mantendrá intacto, por el contrario una Estructura muy rígida también lo es puesto que los ocupantes se ven sometidos a Fuertes aceleraciones. A nivel estructural, el chasis no debe retorcerse ni Flexionarse sino en un grado mínimo por el efecto de las fuerzas que actúan Sobre él.

11.Piezas que constituyen el armazón Delantero de una carrocería auto portante

Las piezas de este conjunto están muy reforzadas, ya que sustentan un Gran no de órganos mecánicos y eléctricos

Largueros delanteros

-Elementos longitudinales muy robustos y que sirven e sustentación al Grupo motopropulsor.

-Aportan gran rigidez al vano motor.

-Son los elementos más importantes para la disipación de la energía Producida en un impacto frontal.

-Los largueros deben transmitir la parte de la energía sobrante que no puedan Disipar por deformación a la estructura de la célula de seguridad para que Pueda ser disipada por la carrocería en su conjunto.

Revestimiento inferior del parabrisas

-Facilita la ventilación y da rigidez a la parte baja del parabrisas.

Salpicadero

-Cerramiento parte delantera del habitáculo

-Está unida mediante soldadura a la zona delantera del piso del Habitáculo, al túnel central y a los pilares delanteros, constituyendo la pieza De uníón entre ambos.

-Aumenta la resistencia a la torsión de la célula y la protección en caso De impacto lateral.

Pase de rueda delantero

-Zona de cerramiento y que permite el libre movimiento de las ruedas y el Desplazamiento del conjunto de la suspensión.

12.Piezas del armazón central

Las piezas que constituyen este conjunto, forman un armazón que define el Habitáculo; une el piso con la estructura de la carrocería, formando la célula de Seguridad para proteger a los ocupantes en caso de accidente.

Piezas denominadas estructurales.

Largueros

Piezas longitudinales de chapa Conformada en forma de viga que constituyen la base del soporte lateral de la Caja. Las piezas de refuerzo longitudinales del techo se les denominan Largueros de techo y unen los pilares delanteros con los montantes traseros.

Traviesas

Elementos transversales en forma de Viga de refuerzo, que aumenta la rigidez de los Largueros.

Refuerzos

Piezas de pequeño tamaño que Refuerzan a otras de importancia estructural.

Montantes

Piezas verticales unidas a los Pilares. A veces forman una sola pieza con los pilares.

Pilares

Piezas robustas y que en uníón de los Montantes constituyen la estructura básica de la rigidez del habitáculo.

Cimbras

Forman la prolongación superior de Los pilares, en un arco que pasa por debajo del techo. Aumenta la protección Del habitáculo en caso de vuelco.

Estribos

Piezas muy reforzadas. Apoyo de la Base de los pilares, en parte baja. Se fijan por soldadura a los laterales Habitáculo.

Bandejas

Paneles transversales de sujeción, Que mejoran la resistencia estructural de la carrocería.

Pases de rueda traseros

Su configuración permite el Emplazamiento de las ruedas traseras y el desplazamiento del conjunto de Suspensión. Formada por dos piezas soldadas. Pase de rueda exterior. Pase de Rueda interior.

13.¿Qué importancia tiene la forma en la aerodinámica de un vehículo?

Para conseguir la forma aerodinámica óptima lo ideal sería que se Asemejase a una gota de agua ya que ésta en su caída se moldea para ofrecer la Mínima resistencia posible. En contra esta forma tendría una escasa Habitabilidad interior por lo que en la búsqueda del diseño ideal se conjuga la Forma y la habitabilidad. Por otra parte no solo es importante la forma sino También las proporciones del vehículo para conseguir una resistencia mínima. Se Pretende conseguir una forma estilizada que limite las turbulencias que se Forman en la parte posterior.

14.Explicar el coeficiente aerodinámico Cx

Un cuerpo que se desplaza ha de invertir una cierta cantidad de potencia En atravesar la masa de aire que lo rodea. En la obtención de un buen valor Cx Intervienen diversos factores como: la forma de los bajos, carácterísticas de La circulación del aire entresuelo y carrocería, turbulencias posteriores, etc. Es muy importante que el flujo de aire que roza el contorno del vehículo sea Homogéneo y con poco grado de rozamiento. El ruido producido por el vehículo al Circular, las prestaciones y el consumo de combustible dependen directamente de La resistencia aerodinámica. Las primeras condiciones para conseguir un buen Valor de Cx ya se fijan a la hora de dar forma a la parte delantera, porque es Allí donde se decide el reparto de la corriente del aire en lo que se denomina El punto dinámico.

15.Explicar el coeficiente aerodinámico CxA

La potencia que ha de emplear el vehículo para superar la resistencia al Aire además de depender del coeficiente de penetración aerodinámica, está Directamente relacionada con la superficie de ataque del vehículo medida en m2, De tal manera que sólo mediante el producto Cx × A podemos tener una referencia Clara de la resistencia al aire que ofrece un vehículo. La superficie de ataque A puede definirse como la superficie de proyección de la sombra del contorno Que se origina cuando el vehículo es iluminado en sentido longitudinal por una Luz.