El esqueleto de un cuerpo es un elemento vital que actúa como soporte para el resto de elementos vitales, como los músculos, los órganos, etc. Además, también agrega protección para algunas partes sensibles. Pues bien, en el ámbito de los coches, el chasis es el que hace las veces de esqueleto. Un elemento bastante conocido por todos… ¿o tal vez no?
Por ejemplo, ¿Sabrías decirme cuáles son las partes de un chasis? No te hago dudar más, vamos a sumergirnos en esta parte de la anatomía de los coches, y no solo los de los Fórmula 1 que ya describí aquí…
Chasis: Unidad vs. Separados
Los chasis de los coches pueden construirse de dos maneras principales: unidad y separado. Este texto se centra en los chasis de tipo unidad, el enfoque más común en la fabricación de coches de la actualidad.
Antes de nada, vamos a ver qué son esos dos conceptos. Se refieren a la forma en que se ensambla la estructura del chasis o carrocería. En una carrocería unidad, la propia carrocería está diseñada para soportar la carga del vehículo. No hay un marco separado debajo. Por el contrario, una carrocería separada tiene un marco distinto que soporta la estructura de la carrocería. Sin embargo, en un chasis separado, los paneles de la carrocería contribuyen al soporte.
Por tanto, tenemos que los chasis unidad son esencialmente cascos de acero soldados con muchos paneles delgados (como el techo, los laterales y el piso) que contribuyen a la resistencia general y bajan el peso total. El subchasis, visible desde la parte inferior del automóvil, contiene vigas integradas que actúan como un esqueleto. Estas vigas proporcionan puntos de fijación para la suspensión, el motor y otros componentes. Su forma también juega un papel crucial en la seguridad en caso de colisión.
En comparación con los chasis separados, los de una sola pieza o unidad ofrecen varias ventajas:
- Eficiencia: dado que la propia carrocería actúa como el marco, se necesita menos material, lo que reduce el peso y el costo.
- Flexibilidad: la plataforma del subchasis puede ser modular, lo que permite utilizar diferentes vigas laterales y transversales para diversos modelos de automóviles (sedanes, station wagons, etc.) que comparten la misma estructura básica. Esto reduce el tiempo de desarrollo y los costos para los fabricantes de automóviles.
- Durabilidad: pueden diseñarse con una vida útil más larga que los modelos de automóviles específicos que soportan.
Estructura del subchasis
El subchasis, distinto del resto de la carrocería, puede ser diseñado y desarrollado por un equipo separado, similar a otros componentes del chasis. Además, consta de dos elementos fundamentales:
- Vigas longitudinales: recorren toda la longitud del vehículo y son los miembros estructurales principales del ensamblaje del subchasis. Los paneles del piso se sueldan sobre ellos para mayor resistencia.
- Vigas transversales: conectan las vigas laterales (parte de los laterales de la carrocería) entre los ejes, reforzando aún más la estructura del subchasis. Sus secciones cerradas se obtienen soldando partes estampadas de forma abierta al panel del piso. Este método destaca cómo unir paneles estampados delgados puede crear vigas muy rígidas para el marco espacial de la carrocería.
La estructura de escalera del subchasis se conecta a un marco superior ubicado debajo del techo. Elementos verticales llamados pilares conectan estos dos marcos, con diferentes pilares ubicados delante de las puertas delanteras, detrás de las puertas traseras y detrás de las puertas delanteras. Dentro de esta estructura, podemos encontrar varias partes importantes:
- Pilar A: esta sección muestra la viga lateral que rodea el parabrisas, integrada con el pilar A. La viga está formada por el panel lateral de la carrocería.
- Viga lateral del techo: esta sección corta la viga lateral del techo, parte del marco de la puerta trasera. La viga está formada por el panel lateral de la carrocería, un marco interno doble y el panel del techo soldado a él.
- Pilar A inferior: destaca la parte inferior donde se conectan las bisagras de la puerta delantera. La viga aquí está formada nuevamente por el panel lateral de la carrocería , un panel lateral interno con un refuerzo. La bisagra está atornillada a la placa, a la cual también está soldado el panel cortafuegos.
- Pilar B: donde se conectan las bisagras de la puerta trasera y los cinturones de seguridad de los asientos delanteros. Similar al pilar A, la viga está formada por el panel lateral de la carrocería y un panel lateral interno con un refuerzo. La bisagra está atornillada a la placa.
- Viga lateral principal: esta sección corta la parte delantera de la viga lateral principal. Es decir, el panel interno, el panel externo y el refuerzo. El panel interno del guardabarros delantero también está soldado a esta viga, conectándose al pivote superior de la suspensión McPherson.
- Viga lateral trasera: representa la parte trasera de la viga lateral principal que se conecta a la suspensión de la viga de torsión trasera. Esta viga une varios paneles, incluido el piso trasero y el pozo de la rueda.
- Vigas del piso y laterales: sección final corta el piso, revelando otra sección de la viga lateral principal, la viga lateral lateral y una tercera viga lateral formada al lado del túnel del piso.
Submarco
El submarco o marco auxiliar también desempeñan un papel crucial en las estructuras del chasis. Aquí tienes sus funciones clave:
- Soporte de suspensión y tren de potencia: proporcionan puntos de montaje para los componentes de la suspensión, como los brazos inferiores y las barras estabilizadoras, así como para el tren de potencia (motor, transmisión, diferencial). Distribuyen las cargas resultantes en áreas estructuralmente adecuadas de la carrocería.
- Suspensión secundaria: cuando se montan en la carrocería con elementos elásticos, pueden actuar como un sistema de suspensión secundario, filtrando las vibraciones del tren de potencia y las ruedas a frecuencias que pueden afectar negativamente la comodidad de la cabina.
- Estructura de inpacto: contribuyen a la forma en que la carrocería se deforma en una colisión, ayudando a proteger a los ocupantes.
- Eficiencia de ensamblaje: ofrecen una plataforma dedicada para ensamblar diversos elementos del chasis, agilizando el proceso de ensamblaje general.
- Control de tolerancias: su tamaño más pequeño en comparación con toda la carrocería permite un control más preciso de las tolerancias de los soportes de la suspensión, lo que conduce a mejores características de manejo.
Los submarcos delanteros se utilizan comúnmente y ofrecen puntos de montaje para componentes cruciales como los brazos de la suspensión, la barra estabilizadora, la dirección y el tren de potencia. Estos submarcos suelen estar fabricados con dos cascos de acero estampados soldados entre sí. También pueden construirse utilizando una sola pieza de fundición de aluminio, siendo la elección dependiente de factores como el peso y el coste.
En el caso de los modelos de coche más grandes con tracción delantera suelen utilizar un subchasis perimétrico que rodea la parte inferior del compartimento del motor. Este diseño permite evitar la conexión directa de los brazos de suspensión, la barra estabilizadora y la caja de dirección a la carrocería (incluso con distancias más grandes entre los puntos de montaje), y también aislar el tren de potencia de la estructura de la carrocería. En este caso suele ser una viga en forma de U hidroformada (sin soldadura) soldada a una viga transversal.
Además de estos submarcos, también existe el submarco trasero, para la suspensión trasera. Puede tener un diseño en forma de H con puntos de montaje para los brazos de suspensión y los asientos de los amortiguadores. Los automóviles más pequeños pueden no requerir un submarco trasero, con los componentes de la suspensión montados directamente en el chasis principal. Así se permite optimizar mejor la estructura de los chasis unidad.
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