Torsión y flexión de la carrocería

Todos los elementos que componen el automóvil apoyan sobre la estructura de la carrocería, directamente o mediante complementos intermediarios como los semichasis o subchasis.

Los componentes de la suspensión y dirección determinan la geometría de asentamiento de las ruedas en el suelo, estática y dinámica, de hecho la geometría estática se puede ajustar en algunos de sus valores para que en marcha la geometría dinámica sea  la más adecuada para disponer de la mejor estabilidad en todas las condiciones y circunstancias de circulación. Las zonas delantera y trasera de la carrocería han de poder deformarse progresivamente en caso de colisión para absorber toda la energía posible y proteger a los ocupantes.

Los elementos de suspensión y dirección están en su mayor parte asentados en zonas deformables de la carrocería y es muy importante que en circulación, incluso en baches y curvas con grandes desplazamientos de las suspensiones, se mantenga la geometría de sus puntos de apoyo en la carrocería ya que si se alteran varia la geometría de ruedas y la estabilidad se resiente.

Se valora la deformación de la carrocería midiendo su torsión y flexión. La torsión se produce al pasar por baches asimétricos y curvas que producen fuerzas desiguales en los apoyos de la suspensión y dirección. Si hay torsión se altera la estructura de la carrocería  variando la posición de los puntos de apoyo de los que depende la estabilidad. Es como si se coge una hoja de papel y se gira en sentido contrario cada uno de sus extremos. Se mide la torsión del automóvil en laboratorio aplicando en los puntos de apoyo de suspensión las fuerzas que se considera han de soportar y midiendo con los instrumentos adecuados si hay alteración geométrica en estos puntos y cuanto.

La flexión es como coger la hoja de papel y combarla, como si hubiese un peso en el centro. Se mide la flexión por la alteración de estos puntos con el automóvil de lado, aplicando las fuerzas de forma variable sobre los puntos de apoyo de las suspensiones delantera y trasera y midiendo si hay flexión longitudinal de la estructura del automóvil.

Al modificar un fabricante de automóviles alguno de sus modelos suele indicar que ha reducido la torsión y flexión unos determinados porcentajes, en algunos casos es tanto que da qué pensar como se comportaría el anterior modelo.

Cuanto menos torsión y flexión mejor comportamiento dinámico en carretera.

Los automóviles descapotables son más críticos para lograr buenos valores de flexión y torsión, por lo que suelen incorporar unos refuerzos bajo el piso que tratan de compensar la falta de rigidez originada por la falta de techo. Si el automóvil descapotable deriva de  un modelo cubierto es frecuente que pese más a causa de los citados refuerzos.

Hace años cuando se buscaba la reducción de peso de los automóviles para consumir menos combustible, se diseñaban estructuras de carrocería con altos valores de torsión y flexión, se apreciaba por crujidos y sonidos similares al circular por zonas bacheadas y curvas, más si el coche iba cargado. La estabilidad se resentía por supuesto. Se apreciaba esta deformación si una rueda se subía a un bordillo por el desajuste de las puertas y otros abrientes, lo que indicaba la deformación de la estructura de la carrocería.

Actualmente se logran buenos valores de torsión y flexión con elaborados diseños, materiales específicos y procesos de fabricación.

 

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2 comentarios

  1. buenísimo faltaría desarrollo de momentos dinámicos

    • Gracias Pepe por tus comentarios. Recuerdo haber visto imágenes de las pruebas en laboratorio de estructuras de carrocería sometidas a fuertes fuerzas de flexión y torsión, de varias marcas pero las más claras eran de Mercedes. No sé el valor de las fuerzas aplicadas, pero los resultados eran, y siguen siendo, según se publica que se mejora en porcentajes muy altos. Para disponer de datos de los ensayos dinámicos habría que entrar muy a fondo en los laboratorios que realizan las pruebas. Los resultados prácticos de un buen diseño de carrocería son; que la estabilidad sea excelente al no deformarse en exceso la estructura, que en colisión se comporten eficazmente las zonas deformables y rígidas, y todo esto con un peso contenido. También es importante que los procesos de reparación de la carrocería estén bien configurados para mantener las cualidades originales al terminar.

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