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¿Por qué el diseño y el material de la carrocería es fundamental en la seguridad del vehículo?

Por 24 marzo, 2021Sin categoría

Las propiedades del material en la carrocería de un vehículo debe ser ligera, muy rígida y a la vez deformable para que garantice la resistencia y proteja a los ocupantes en un choque.

La carrocería es un elemento estructural que hace parte de la seguridad pasiva del vehículo. Recordemos que la característica principal de la seguridad pasiva es reducir o mitigar los daños o lesiones que se puedan generar a causa de un siniestro. Al igual que los airbags, los cinturones de seguridad, los apoyacabezas y los sistemas de retención infantil, la carrocería está diseñada para absorber y disipar la mayor cantidad de energía en caso de un siniestro. La absorción se genera a partir de las deformaciones a lo largo de la trayectoria de la carrocería, reduciéndose en la célula central o habitáculo de pasajeros, para reducir las lesiones graves o mortales tras un siniestro automovilístico.

La carrocería autoportante posee unas serie de exigencias, donde las propiedades mecánicas del material deben garantizar la resistencia, siendo ligera pero a su vez muy rígida y deformable; aunque suene un poco confuso, la innovación en los materiales y sus tratamientos hacen que esta serie de exigencias sean posibles, encontrando aceros de alto limite elástico (ALE), de ultra alto limite elástico (UALE), aceros al boro, acero doble fase, como también se implementa el uso del aluminio y fibra de carbono, entre otros.

Como se puede observar en la imagen, la zona central del vehículo está construida con aceros de mayor resistencia donde se pueden alcanzar valores de límites elásticos superiores a 1200 N/mm. Esta condición se otorga para generar una protección máxima a los ocupantes del vehículo.

¿Cómo actúa una carrocería frente a una colisión?

Secciones del automóvil: en primera medida seccionaremos el automóvil en tres partes. Una sección delantera, dispuesta para alojar los componentes mecánicos del automotor; una sección central disponible para ubicar la célula de seguridad o el también llamado habitáculo de pasajeros, y por último una sección trasera, disponible como zona de carga o de alojamiento tipo maletero.

La sección delantera y trasera son las zonas que se tiene previsto una deformación programada de la carrocería, en estas zonas se pueden encontrar diversos elementos que contribuyen a la absorción de energía:

Haciendo uso de aceros de distinta resistencia: allí se puede utilizar aceros de menor a mayor resistencia, haciendo que se deforme la sección más próxima a la zona de impacto.

Cambios de geometría o de sección: para esto los fabricantes utilizan diversas geometrías o cambios de sección con el propósito de disipar energía, el ejemplo más claro es que el comportamiento de una estructura completamente recta no es igual a una estructura con cambios de geometría o zonas con curvaturas.

Puntos fusibles en la estructura: los puntos fusibles son zonas con un diseño específico, donde permite deformarse en la zona más próxima a la zona de impacto. Estos diseños son generalmente surcos o ranuras que permiten realizar este efecto, otorgando mayor absorción de energía.

Concentradores de esfuerzo: son orificios o agujeros que disipan la energía y la redirecciona a otras zonas adyacentes a la estructura.

Reduciendo el espesor de lámina de la sección: al disminuir el espesor hace el efecto de deformación en la sección con menor espesor de lámina.

Tratamiento térmico: uno de los procesos más usados es realizar el tratamiento térmico a la lámina, para generar zonas con mayor resistencia que otras secciones de la carrocería.

PUNTA DE CHASÍS
CARROCERÍA

La energía producida por el impacto debe disiparse en mayor medida en la zona delantera y trasera, evitando que se prolongue a la sección central o habitáculo de pasajeros

Cuando el impacto es lateral, la energía debe ser trasmitida a zonas circundantes, para evitar que se prolongue a la zona estructural del habitáculo de pasajeros.

Estructuras adicionales

Como parte de la evolución en tecnología e ingeniería, los fabricantes utilizan elementos ajenos a la estructura con el propósito de minimizar los daños y por ende reducir las lesiones a ocupantes. La estructura denominada “Soporte de paragolpes” está adecuada en la sección delantera y trasera, con un diseño y características constructivas donde se integran variedad de materiales, zonas deformables y tipos de unión específicos que mitigan la energía antes que se prolongue hacia la carrocería.

Con lo anteriormente mencionado, es claro que la carrocería es un conjunto de elementos que definen y brindan la seguridad a los ocupantes con un adecuado diseño, acompañado de los materiales idóneos para garantizar la rigidez y la absorción de energía frente al impacto y junto con estructuras adicionales que permiten mitigar la energía producida por la colisión, reduciendo la tasa de mortandad por siniestros y asimismo los lesionados.

¿Cómo puede identificar que la carrocería fue testeada?

Para Latinoamérica y el caribe, LatinNCAP brinda a los consumidores información independiente y transparente acerca de los niveles de seguridad que ofrecen los diferentes modelos de vehículos del mercado. Para Norte América existen dos entidades, la primera gubernamental, la NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) cuya misión es “salvar vidas, prevenir heridas y reducir los accidentes de autos”. La segunda IIHS (Insurance Institute for Highway Safety) una organización científica y educacional independiente, sin fines de lucro dedicada a disminuir las pérdidas – muertes, heridas y daños materiales en accidentes de tránsito. Algunas marcas y fabricantes de vehículos cuentan con laboratorios propios en pro de determinar mejoras en sus diseños y características para disminuir los daños o evitar pérdidas humana en siniestros viales.

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