Para mejorar la seguridad pasiva de la estructura portante, los fabricantes de vehículos emplean diversas soluciones constructivas. Estas soluciones responden a criterios como el aumento de la rigidez de la carrocería, la disminución del peso (sin comprometer la seguridad estructural), la optimización de la deformación programada, la mejora de la reparabilidad y el perfeccionamiento de las prestaciones del vehículo.

Características Constructivas

Para alcanzar niveles óptimos de resistencia estructural, se recurre al uso de chapas multiespesor o refuerzos especiales. La tecnología de chapas multiespesor implica la soldadura láser de láminas de chapa de diferentes espesores, moldeadas posteriormente con métodos tradicionales (tailored blanks). Esto permite obtener zonas de alta resistencia sin añadir elementos de refuerzo, limitando el peso. Las áreas críticas se refuerzan con barras de acero de alta resistencia para garantizar la seguridad en caso de impacto.

Otros refuerzos puntuales incluyen:

• Arcos de puertas laterales, montantes centrales y travesaños del techo: aumentan la seguridad del habitáculo en caso de vuelco.
• Refuerzo de los puntos de anclaje de asientos y cinturones de seguridad.
• Travesaño delantero: en algunos casos, se fabrica con diferentes materiales y espesores en sus secciones. Las zonas de unión con los largueros suelen ser de acero, unidas mediante soldadura por puntos de resistencia. La fijación al tubo central de sección cuadrangular se realiza mediante un sistema de ensamblaje a presión (Pressjoining).
• Subchasis delantero: atenúa los efectos de un impacto frontal.
• Paragolpes delantero: comúnmente incorpora una pieza «anticolisión» debajo del panel exterior.
• Paragolpes trasero: consta de dos elementos de deformación unidos a un travesaño de acero.

La Deformación Programada

En seguridad pasiva, la función principal de la carrocería en caso de choque es permitir una deceleración suave del habitáculo, conservando su integridad. Las estructuras deben deformarse progresivamente para absorber la energía del impacto, incluso a baja velocidad. Se busca una retención progresiva de la energía liberada para evitar la transmisión de cargas extremas a los ocupantes.

Los elementos estructurales que configuran las zonas resistentes suelen tener programada su deformación. Entre los componentes más importantes se encuentran:

• Largueros delanteros inferiores: Vigas paralelas que parten del travesaño delantero. Absorben la energía del impacto frontal mediante zonas de deformación progresiva en sus extremos.
• Largueros delanteros superiores: De menor tamaño, ubicados sobre los pasos de rueda, sirven de base a las aletas delanteras. Se comprimen sobre sí mismos, absorbiendo energía.
• Travesaño delantero: Elemento de unión de los largueros delanteros, muy rígido. Reparte las cargas para una deformación uniforme.
• Pilares: Refuerzan lateralmente la estructura y forman el arco del habitáculo junto con los largueros del techo.
• Largueros traseros: Absorben energía en impactos traseros y mantienen la integridad del depósito de combustible.
• Largueros laterales inferiores: Piezas de gran tamaño que aportan rigidez. Su estructura suele estar formada por chapas con costuras de soldadura por compresión.
• Estribos: Ubicados bajo las puertas, juegan un papel importante en la aplicación de refuerzos.
• 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 (o estructuras de puerta reforzada).

Comportamiento de la Estructura Delantera

La parte delantera, de rigidez diferenciada, está diseñada para deformarse y actuar como escudo de un habitáculo muy rígido. Los largueros delanteros se doblan de forma preestablecida, absorbiendo la energía del choque. Se unen por uno o dos travesaños delanteros que distribuyen la energía a todo el frontal. El diseño del capó y los pases de rueda contribuyen a la absorción de energía.

Otras consideraciones importantes:

• Los largueros delanteros suelen anclarse al costado del vehículo con elementos específicos de unión.
• El subchasis de las suspensiones descarga las fuerzas en puntos específicos.
• Los refuerzos longitudinales en los largueros, situados debajo de la puerta, garantizan un sólido apoyo a las ruedas.
• La adopción de largueros delanteros en horquilla distribuye equitativamente la energía del choque.
• Una configuración adecuada de la traviesa inferior, largueros y subchasis consigue que, en colisiones frontales tipo «offset» (descentradas), el piso del lado opuesto al choque también participe en la absorción de energía.
• La disposición de refuerzos en los largueros y en los montantes laterales conectados por un travesaño estructural hueco situado debajo del parabrisas garantizan la rigidez transversal del habitáculo.
• Con la utilización de refuerzos debajo del piso y en el soporte de la palanca del cambio, se aumenta la solidez y la rigidez del piso.
• Una geometría y ubicación estudiada de los anclajes del motor consiguen que, en caso de choque, estos descarguen las fuerzas sobre el armazón delantero.
• Una forma cónica o piramidal en la sección de los largueros conseguirá que estos absorban energía progresivamente.
• Los refuerzos de los capós delanteros suelen disponer de puntos fusibles que, en caso de colisión frontal, hacen que los capós se doblen por su parte media.

Comportamiento de la Estructura Trasera

En un choque posterior, la deformación se inicia con el impacto en el paragolpes trasero. Los soportes de fijación distribuyen la energía. También se deforman los anillos de seguridad central y superior, y la base del piso. El objetivo es mantener ileso el depósito de combustible y permitir la apertura de las puertas.

El aumento de seguridad puede conseguirse mediante:

• Sustitución de perfiles abiertos de los largueros traseros por perfiles cerrados.
• Refuerzo de las fijaciones entre el travesaño trasero y los montantes.
• Refuerzo de los armazones de los laterales y los pasos de ruedas traseros.
• Ubicación de la rueda de repuesto en el centro (bajo el piso del maletero).
• Protección del depósito de combustible (lejos del parachoques trasero).
• Diseño de bisagras de la tapa del maletero que evite su intrusión.
• Unión de largueros traseros mediante un travesaño.
• En carrocerías de tres volúmenes, la protección se completa con el travesaño situado bajo la luneta, la bandeja trasera y el tabique posterior del respaldo.

Paragolpes Absorbentes

Fabricados en material sintético ligero con rellenos de material espumoso, se deforman y vuelven a su estado original en colisiones a baja velocidad (aproximadamente 4 km/h). Esto reduce el peso, limita los daños en pequeñas colisiones y permite diseños más atractivos.

Anti-intrusión de la Mecánica

El motor y la caja de cambios se ubican de manera que, en caso de colisión frontal, se deslicen por la parte inferior del vehículo, evitando la intrusión en el habitáculo. Los largueros se desvían hacia abajo, arrastrando los conjuntos mecánicos. En vehículos con subchasis, la unión atornillada posterior se desengancha, permitiendo que todo el conjunto se deslice.

El Habitáculo

El acondicionamiento del habitáculo es vital. Las medidas técnicas para aumentar la seguridad pasiva incluyen:

• Reposacabezas: Evitan lesiones cervicales.
• Asientos.
• Sistemas de retención: Cinturón de seguridad y airbags.
• Protección contraincendios.
• Sistema de fijación del parabrisas.
• Anti-intrusión de piezas de la carrocería.
• Desplazamiento del grupo de pedales.
• Amortiguación del impacto en los pies: Un elemento de espuma de caucho en la moqueta reduce las cargas.
• Desplazamiento de la posición del volante: La estructura colapsable de la columna de dirección garantiza un pequeño desplazamiento.
• Configuración adecuada del panel de instrumentos.
• Interiores acolchados: Materiales blandos y sin aristas en revestimientos, paneles de puertas y techo.
• Utilización de lunas laminadas: Reducen el peligro de lesiones oculares y faciales.

Se cuidan al máximo otros elementos para controlar los desplazamientos del tronco y la cabeza en caso de choque.