1. Historia de la carrocería del automóvilLa historia del automóvil se inició en 1769 gracias al francés Nicolas-Joseph Cugnot, que instaló y adaptó un motor de vapor y 2 cilindros en posición vertical a un carromato.

Nicolas-Joseph Cugnot (1725- 1804)Mecánico, ingeniero militar, escritor e inventor francés. Nació en Void y murió en París. En 1765, apoyado por el príncipe Elector de Sajonia, construyó un automóvil de vapor que estaba destinado a arrastrar piezas de artillería. En 1769 el primer vehículo propulsado a vapor fue creado por Nicholas-Joseph Cugnot, se trataba de un verdadero triciclo con ruedas de madera, llantas de hierro y pesaba 4,5 toneladas.

Ahora bien, no menos importante ha sido la transformación llevada a cabo en las carrocerías, que han sufrido grandes e importantes cambios para dar respuesta a las necesidades del momento, como son mayor rapidez, seguridad y confortabilidad y menor sonoridad. Inicialmente las carrocerías eran sobre todo de madera, y su construcción y manipulación estaba encomendada a los carpinteros (figura 1).

En 1885 sobre la plataforma de un vehículo Daimler, Karl Benz construye un triciclo con un motor de combustión interna de un sólo cilindro y 0.88 HP. Durante las pruebas iniciales en Múnich, el motor del triciclo falló una y otra vez, siendo objeto de burla del público asistente. Pero el primer paso estaba dado y logró la patente el 26 de enero de 1986, quedando como el creador del primer automóvil capaz de moverse por sí mismo con un motor de combustión interna. En Agosto de 1888, Berta Benz, la esposa del empresario y constructor de automóviles Karl Benz, emprende el primer viaje de larga distancia en la historia del automóvil. Con el viaje de Mannheim a Pforzheim en un vehículo Benz de 3 ruedas, pone de manifiesto la aptitud del vehículo para su uso cotidiano

Figura 1. Automóvil de Benz de tres ruedas, bastidor de tubo de acero y carrocería de madera

Con el transcurso del tiempo la madera fue relegada a un segundo plano por el acero, siendo este el material principalmente usado en la fabricación de carrocerías. Consecuentemente, fueron los chapistas los encargados de fabricar y reparar las carrocerías.

Fue en 1895 cuando aparecieron las primeras carrocerías que contenían algunas características de los vehículos movidos por tracción animal. En principio todas las carrocerías de los automóviles eran abiertas (figura 2), ya que, al no ser muy potentes, no se podían sobrecargar con el peso de una carrocería adicional.

Louis RenaultNacido en París en 1877, fue el fundador de la sociedad que hasta el día de hoy lleva su apellido. En 1898 Louis Renault construye su primer vehículo.En 1899 funda con ayuda de sus hermanos, la fábrica Renault Fréres.

Figura 2. Carrocería abierta.

En1897 en Hartford, Connecticut, Estados Unidos, se funda la Pope Manufacturing Company para la fabricación de los coches eléctricos Columbia. La principal novedad de este vehículo era que protegía al conductor y al copiloto de los agentes atmosféricos (figura 3).

Figura 2. Carrocería cerrada

Columbia Electric Landaulet

Entre 1900 y 1914 apareció el aluminio como nuevo elemento constituyente de las carrocerías, sustituyendo a la madera en aquellos lugares en donde esta era difícil de trabajar como, por ejemplo, las zonas de gran curvatura.En 1927 se lanzó la primera carrocería construida completamente con estructura de acero, y a partir de los años treinta las grandes compañías de automóviles utilizaron la chapa de acero para la construcción de los vehículos, emprendiendo su producción de forma masiva en las cadenas de montaje.

En 1934 aparece el Citroën Traction Avant, se trataba del primer vehículo de gran serie realizado sobre una carrocería autoportante. La técnica consiste en fabricar una carrocería en la que el chasis y la carrocería, propiamente dicha, constituyen una unidad inseparable. Permitía una importante reducción del peso del vehículo y un aumento en la estabilidad del coche al rebajar la altura y por tanto el centro de gravedad. Los estudios e investigaciones sobre la corrosión hicieron posible su ejecución y un avance en la fabricación en serie, donde las pinturas anticorrosivas pasaron a adquirir una importancia preponderante en la construcción de automóviles. (figura 4).

Figura 4. Carrocería autoportante.

Este tipo de carrocería es la utilizada por la mayoría de los turismos actuales. Está fabricada y construida a base de chapas cortadas y estampadas sobre un bastidor compuesto por largueros longitudinales y travesaños transversales.

1.1. Tipos de carrocería autoportanteDesde el punto de vista de la reparación, existen dos tipos de carrocería autoportante:• Con elementos desmontables (figura 5). Dispone de ciertas piezas unidas con tornillos como son puertas, portones, capós o aletas delanteras. Incluso existen varios modelos que llevan atornillados los frentes y, en algunos casos, las aletas traseras. Los elementos desmontables suelen ser las piezas de mayor siniestralidad; por tanto, se sustituyen con mayor frecuencia.

Figura 5. Carrocería autoportante con elementos desmontables.

• Unida por soldadura (figura 6). Es una carrocería autoportante en la que los elementos o piezas desmontables se han reducido al mínimo, generalmente a puertas y capós. El resto de elementos que constituyen la carrocería están unidos entre sí formando una estructura muy rígida. También es conocida como carrocería monocasco.

Figura 6. Carrocería unida por soldadura o monocasco.

Las ventajas de una carrocería autoportante respecto a otras como las de chasis independiente o chasis-plataforma son:• La carrocería es estable, flexible, ligera y rígida.• Resulta más económica y precisa.• Mayor facilidad de reparación, pues las piezas que con mayor frecuencia suelen resultar dañadas van atornilladas.

Otros tipos de carrocería• Carrocería y chasis separado. Usado en vehículos todoterreno e industriales.• Carrocería con plataforma chasis. Usada en furgonetas.

1.2. Aspectos de la evolución de las carroceríasHoy en día los fabricantes de automóviles trabajan para conseguir nuevos diseños, materiales y técnicas o procesos de fabricación.Debido a los avances en el diseño y forma de las estructuras, la continua evolución de las carrocerías ha desembocado en sistemas más rígidos, pero a su vez más ligeros y con nuevos sistemas de unión y anticorrosión. Con todo esto se ha conseguido que los vehículos posean:• Buena habitabilidad.• Menor coeficiente aerodinámico (Cx).• Buena estabilidad a elevadas velocidades.• Mayor seguridad.

Coeficiente aerodinámico Cx: número que mide la eficacia de la forma de la carrocería frente a la resistencia del aire al avance. En los coches actuales el coeficiente aerodinámico varía entre 0,25 y 0,40, aunque en algunos de gama alta puede bajar considerablemente

Figura 7. Vehículo aerodinámico.

2. Fabricación de carrocerías en la actualidadHoy en día los fabricantes de automóviles trabajan para conseguir nuevos diseños, materiales y técnicas o procesos de fabricación. Los criterios actuales de evolución se basan en la reducción del peso, el aumento de la resistencia y la seguridad.

2.1. Materiales empleadosLos materiales actualmente utilizados en la fabricación de carrocerías son el acero, el aluminio y el plástico (figura 8).

Figura 8. Materiales de los que está compuesto un vehículo.

El acero

El acero sigue siendo el material por excelencia, formando parte de elementos como chasis, puertas, capós, llantas, suspensiones, etc.

El aluminioSe están sustituyendo cada vez más las piezas fabricadas en acero por otras de aluminio con intención de aligerar el peso de los vehículos. Este material se utiliza para bastantes elementos del bastidor, del motor y de los asientos, y en capós y llantas, llegando incluso a fabricarse vehículos íntegramente de aluminio.

El plásticoEl plástico va aumentando su representación dentro del vehículo, y se puede encontrar en muchas de las piezas de un automóvil como tableros de instrumentos, revestimientos, molduras, rejillas, paragolpes, aletas, etc. El porcentaje de materiales de plástico en los coches ha crecido continuamente durante los últimos años y ya supera el 20% del peso total del vehículo.

Otros materiales del vehículoAdemás de acero, aluminio y plástico un vehículo puede contener otros materiales como:• Magnesio.• Cerámica.• Fibra de carbono.• Líquidos y gases.

• Vidrio.• Fibras de carbono.• Otros metales preciosos.

2.2 Proceso de fabricación de carroceríasLa gran mayoría de las carrocerías de vehículos que se fabrican son del tipo autoportante. Actualmente el proceso de fabricación de vehículos en serie se lleva a cabo en cadenas de montaje totalmente automatizadas, en donde se realizan los trabajos de ensamblaje y soldadura (figura 9). Estas cadenas de montaje incorporan también los sistemas necesarios para someter a las carrocerías a los procesos de protección y a su posterior pintado y acabado.

Figura 9. Fases de fabricación de un vehículo.

2.3. Elementos que componen una carrocería autoportanteLa carrocería autoportante es la más utilizada en los turismos fabricados en serie y con gran volumen de ventas, y a la que deberá hacer frente en la mayoría de los casos el taller de reparación.

Constitución de la carrocería autoportanteSe pueden clasificar los diversos elementos que conforman una carrocería autoportante según la clasificación de la siguiente tabla:

Hay que destacar que a veces no se encuentra diferencia entre un elemento externo y uno interno, ya que un elemento interno estructural puede desempeñar también un papel en el aspecto exterior del vehículo, mientras que un elemento externo de acabado puede tener a su vez una considerable importancia estructural.

Algunas características de la carrocería autoportanteLa carrocería autoportante ofrece una maniobrabilidad excelente, manteniendo al mismo tiempo los niveles de rigidez, durabilidad y seguridad necesarios en un vehículo.

Elementos exterioresForman la parte exterior de la carrocería; son perfectamente visibles sin necesidad de desmontar ningún accesorio o pieza (figura 10).

Figura 10. Carrocería de elementos soldados y móviles.

La mayor parte de ellos cumplen una función estética, como puertas, aletas, capós, etc., cuya misión principal es cerrar huecos y determinar la línea externa de la carrocería. Otros elementos externos pueden ser también pilares y estribos, partes denominadas como estructurales (figura 11), que soportan cargas y distribuyen los esfuerzos.

Figura 11. Elementos exteriores de la carrocería.

1. Capó delantero2. Bisagra del capó3. Aleta delantera4. Marco de luna5. Techo6. Refuerzo posterior del techo7. Portón trasero7a. Bisagra del portón trasero8. Faldón9. Aleta trasera

10. Marco de luna de custodia11. Lateral completo11a. Estribo12. Puerta delantera12a. Panel de puerta delantera12b. Bisagras de puerta delantera13. Puerta trasera13a. Panel de puerta trasera13b. Bisagras de puerta trasera14. Tapa del depósito de combustible

Elementos interioresLa mayor parte de los elementos interiores suele quedar oculta por las piezas exteriores que revisten o recubren la carrocería, como pueden ser accesorios, tapizados y guarnecidos (figura 12).

Figura 12. Carrocería de elementos internos y externos.

La mayoría de ellos suelen ser elementos estructurales, que van a sufrir o soportar los esfuerzos estáticos como el propio peso del vehículo, pasajeros y mercancías, y los esfuerzos dinámicos generados por aceleraciones, frenadas, etc. (figura 13).

Figura 13. Elementos interiores de la carrocería.

1. Traviesa inferior delantera2. Cierre de traviesa inferior delantera3. Soporte de sujeción del paragolpes4. Larguero delantero5. Cierre del larguero delantero6. Traviesa del salpicadero7. Refuerzo del salpicadero8. Panel frontal del salpicadero9. Salpicadero superior10. Traviesa de sujeción del cuadro mandos11. Refuerzo del montante delantero

12. Traviesa anterior del techo13. Traviesa central del techo14. Refuerzo lateral del techo15. Refuerzo del montante central16. Cierre del montante central17. Cierre del estribo18. Refuerzo del faldón19. Piso del maletero con largueros traseros19a. Larguero trasero20. Cierre de aleta trasera

20a. Refuerzo de custodia20b. Pase de rueda trasero.20c. Refuerzo posterior de cierre de aleta.21. Soporte delantero de remolque

22. Soporte trasero de remolque23. Soporte de batería24. Refuerzo del salpicadero25. Frente delantero

Figura 14. Lateral de carrocería 4 puertas.

1. Aleta trasera2. Alojamiento del piloto3. Soporte lateral izquierdo4. Refuerzo interior izquierdo5. Refuerzo superior lateral6. Refuerzo lateral7. Soporte de custodia delantero8. Refuerzo de soporte de custodia9. Soporte de custodia trasero10. Pase de rueda exterior

11. Pase de rueda interior12. Refuerzo de pase de rueda13. Protector de aleta14. Pilar central15. Pilar delantero16. Refuerzo de pilar delantero17. Chapa de conexión pase de rueda18. Tapa de depósito19. Motor de cierre de tapa del depósito

De la madera al aluminioPasaron de ser coches de caballos a coches con caballos de vapor, pero su estructura, durante años, se mantuvo intacta. La década de los cincuenta fue fundamental para incrementar su seguridad, y la crisis del petróleo trajo consigo la aparición de la estructura monocasco. Desde los primeros coches de madera, la industria ha estudiado materiales como aluminio, acero inoxidable o plástico.Las primeras carrocerías se fabricaban en madera de fresno y caoba, siguiendo las artes aprendidas de los coches de caballos. Como la madera cada vez era más cara, a principios del siglo XX se empezó a trabajar con chapa de acero en los vehículos menos costosos.Durante esos primeros años, todas las carrocerías eran abiertas y hubo que esperar al año 1900 para que Louis Renault comercializara una carrocería cerrada, más alta que larga. En 1924, André Citroën fabricó las primeras carrocerías totalmente metálicas y en 1934 creó la carrocería autoportante.Pero el coche cerrado tardó mucho en extenderse. Además, como los primeros coches eran conducidos por chóferes a sueldo, lo normal era que los vehículos fueran totalmente cerrados en la zona trasera, pero el conductor no tenía ni parabrisas.El incremento de la velocidad y del número de coches, y la consiguiente aparición de accidentes, hicieron que se generalizara la necesidad de cubrir los coches de forma segura. Hacia 1940, Mercedes trabajaba con un prototipo de plataforma con habitáculo cerrado de configuración rígida y protección especial contra las colisiones laterales.En la década de los cincuenta, este fabricante alemán patentó el habitáculo de seguridad con zona deformable.En 1959, el «Mercedes 220» fue el primer coche de serie con habitáculo embotado (acolchados en el centro del volante, tablero de mandos y parte interior de las puertas).A causa de la crisis del petróleo de los 70 se adoptaron normativas medioambientales cada vez más estrictas que, entre otras mejoras, buscaban reducir el peso de los coches, reducción que pasaba, por supuesto, por una estructura más ligera. Los ingenieros comienzan a trabajar en las estructuras monocuerpo, que muy pronto sustituyen a las antiguas, de chasis muy pesados.

Al mismo tiempo, la mirada se vuelve hacia la incorporación de nuevos materiales más ligeros, como los plásticos y el aluminio.En la actualidad, según datos del Centro Zaragoza, el coche medio ha duplicado la cantidad de materiales no férreos que utilizaba en 1975 y usa acero de baja proporción de carbono.