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LA CARROCERAIng. Ricardo GuevaraCONCEPTOSe puede concebir la carrocera como una caja especial destinada para transportar personas o mercancas, durante la circulacin del automvil.La funcin principal de la carrocera es alojar y proteger a los pasajeros del vehculo.Ing. Ricardo Guevara

Ing. Ricardo GuevaraLa carrocera es un elemento de gran importancia que define el tipo de vehculo. A esta, se unen todos los conjuntos mecnicos, elctricos y de seguridad para componen un vehculo.

Ing. Ricardo GuevaraCon el pasar del tiempo las carroceras han ido cambiando con el objetivo de :Obtener ms confort y velocidad con menos potencia y consumo; por esta razn se ha desarrollado la aerodinmica de los vehculos en busca de mejores coeficientes de penetracin.

Ing. Ricardo GuevaraConseguir un habitculo ms seguro para los pasajeros, lo que llev al diseo y construccin de carroceras autoportantes, estas carroceras absorben mejor el impacto de una colisin mediante la deformacin progresiva y controlada de las partes delantera y trasera del vehculo, sin que afecte al compartimento destinado a los pasajeros.

Ing. Ricardo GuevaraSeguridad en la CarroceraLos criterios de seguridad en una carrocera vienen condicionados por dos aspectos fundamentales:

DISEO DE LAS CARROCERAS.

MATERIALES UTILIZADOS.

Ing. Ricardo GuevaraPara mejorar la seguridad de las carroceras actualmente podemos encontrar las siguientes caractersticas constructivas de las carroceras y sus partes:Utilizacin de carroceras autoportantes.Empleo de materiales diferentesExistencia de zonas de deformacin programada. Los paragolpes se estiran, siendo ms largos en sus laterales, y se hacen ms altos, incluyendo elementos como las rejillas

Ing. Ricardo GuevaraSe puede observar en la figura inferior el esquema de un vehculo moderno como las partes de color amarillo representan los sitios donde los fabricantes han reforzado el chasis y la carrocera

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ZONAS DE DEFORMACIONIng. Ricardo Guevara Los paragolpes se estiran, siendo ms largos en sus laterales, y se hacen ms altos, incluyendo elementos como las rejillas

Ing. Ricardo GuevaraTambin se ven influenciados los caps, que ahora son ms pequeos y se sitan ms alejados del extremo del vehculo.

Ing. Ricardo GuevaraLas traviesas son ms grandes, de forma redondeada y con mayor capacidad de deformacin en sus zonas de absorcin

Ing. Ricardo GuevaraSe consiguen de esta manera vehculos con mejor comportamiento ante impactos, ya que se minimizan los daos producidos

Ing. Ricardo GuevaraTIPOS DE CARROCERIAS

Ing. Ricardo GuevaraTipos de carroceraA las carroceras las podemos clasificar de diferentes maneras como por ejemplo:Segn su construccinSegn el nmero de volmenesSegn su formaSegn el estilo de traseraSegn el estilo de techoIng. Ricardo GuevaraCarroceras segn su construccinChasis independiente .- La carrocera, en esta tcnica, cumple muy poca o ninguna funcin estructural.

Ing. Ricardo GuevaraAutoportante.- Tambin llanada monocasco, es una tcnica de construccin en la cual la chapa externa del vehculo soporta algo o toda la carga estructural del vehculo.

Ing. Ricardo GuevaraTubular.- Esta tcnica utiliza como estructura del vehculo una red de finos tubos metlicos soldados, recubierta despus con lminas metlicas.

Ing. Ricardo GuevaraCarrocera Segn el nmero de volmenesMonovolumen.- Un monovolumen es una carrocera en la que no se diferencia ms de un volumen. La zona del motor, la cabina y el maletero estn completamente integrados.

Ing. Ricardo GuevaraDos volmenes.- Es una carrocera en la que no se diferencia ms de 2 volmenes. La zona del motor forma una zona, mientras que la cabina y el maletero estn completamente integrados.

Ing. Ricardo GuevaraTres volmenes.- En un tres volmenes o tricuerpo se distinguen claramente los tres volmenes: un volumen para el cap con el motor, otro volumen para el habitculo y un tercero para el compartimento de carga.

Ing. Ricardo GuevaraCarrocera segn su formaSedn.- Sedn es un tipo de carrocera tpica de un automvil de turismo; es un tres volmenes en el que la tapa del maletero no incluye al vidrio trasero, por lo que ste est fijo y el maletero est separado de la cabina.

Ing. Ricardo Guevara Tres puertas, cinco puertas.- El portn trasero (tercera o quinta puerta, segn el vehculo tenga dos o cuatro puertas laterales), incluye al cristal trasero y se abre vertical o casi verticalmente para permitir el acceso a la zona de carga. En ingls se llama a este vehculo "hatchback".

Ing. Ricardo Guevara Familiar.- Un familiar, rural, rubia, ranchera, estanciera o rural es un automvil con el techo elevado hasta el portn trasero, que sirve para acceder a la plataforma de carga.

Ing. Ricardo GuevaraCup.- Cup (o coup) es un tipo de carrocera de dos o tres volmenes y dos puertas laterales. Un cup se denominafastbackotricuerpo(notchback), segn el ngulo que forma la luneta trasera con la tapa del maletero o del motor.

Ing. Ricardo GuevaraCamioneta.- Una camioneta (o pickup) tiene una plataforma de carga descubierta por detrs del habitculo.

Ing. Ricardo GuevaraNotchback.- Notchback es sinnimo de tres volmenes. Es un formato de carrocera con el cristal trasero relativamente vertical y con los tres volmenes claramente definidos.

Ing. Ricardo GuevaraHatchback.-El trmino "hatchback" designa a los vehculos cuyo voladizo trasero es relativamente corto y el portn trasero incluye la ventana trasera; por l se puede ingresar al habitculo.

Ing. Ricardo GuevaraLiftback.- El estilo de carrocera "liftback" es una variante de hatchback, en la cual la quinta puerta est fuertemente inclinada

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MATERIALES PARA CARROCERIAS

Ing. Ricardo GuevaraTradicionalmente el acero ha sido el material ms utilizado en la fabricacin de carrocerasEl aumento de accesorios y dispositivos en los vehculos provocan un aumento de su pesoSe utilizan diferentes materiales para reducir el peso final del vehculoIng. Ricardo GuevaraACEROS DE ALTA RESISTENCIAMediante la adicin de elementos de aleacin o procesos termomecnicos se aumenta la resistencia del acero, por lo que se puede reducir su espesorSe consiguen as los aceros de alta resistencia (HSS y UHSS), tambin conocidos como aceros de alto lmite elstico (ALE)Ing. Ricardo GuevaraACEROS DE ALTA RESISTENCIA

Acero termoendurecidoAcero termoendurecidoAcerotermoendurecidoAcero de embuticin profundaAcero microaleadoAcero microaleadoAcero microaleadoAcero microaleadoAcero microaleadoAcero microaleadoAcero istropoAcero libre de intersticiosIng. Ricardo GuevaraACEROS DE ALTA RESISTENCIA Ventajas de los aceros de alta resistenciaAhorro de pesoBuena soldabilidadDesarrollo tecnolgicoAumento de resistencia y rigidezMateriales especficos segn requerimientos

Ing. Ricardo GuevaraMATERIALES LIGEROS: ALUMINIOMaterial ampliamente utilizado debido fundamentalmente a su bajo peso: 1/3 del aceroAhorro de peso: hasta un 40% con carrocera ntegra de aluminioImportante aligeramiento tambin en el resto de piezas

Ing. Ricardo GuevaraMATERIALES LIGEROS: ALUMINIOLos usos fundamentales del aluminio en la fabricacin de carroceras son dos: piezas exteriores y mecanismos de deformacin programada

Ing. Ricardo GuevaraMATERIALES LIGEROS: ALUMINIOVentajas del aluminioLigerezaMetal pasivoReciclableAbsorcin de energaResistencia a traccin y torsinIng. Ricardo GuevaraMATERIALES LIGEROS: PLSTICOS Los materiales plsticos permiten el aligeramiento de una pieza en un 50% respecto al acero

Su uso fundamental se centra en piezas exteriores, aunque se pueden encontrar fabricadas en plstico otros tipos de piezasIng. Ricardo GuevaraMATERIALES LIGEROS: PLSTICOSPARAGOLPES

ALETAS

Ing. Ricardo GuevaraMATERIALES LIGEROS: PLSTICOSFRENTES

PORTONES

Ing. Ricardo GuevaraMATERIALES LIGEROS: PLSTICOSALMAS DE PARAGOLPES.

PISOS TRASEROS.

Ing. Ricardo GuevaraMATERIALES LIGEROS: PLSTICOS Ventajas de los plsticos LigerezaLibertad de formas Materiales especficos segn necesidadesGestin de la energaIng. Ricardo GuevaraMATERIALES HBRIDOS Materiales diferentes para fabricar una nica pieza, normalmente aplicaciones metal-plstico La tecnologa hbrida se usa principalmente en la fabricacin de frentes y traviesas superiores

Ing. Ricardo GuevaraMATERIALES HBRIDOSVentajas de la tecnologa hbridaLigerezaPropiedades mixtas Integracin de elementos de fijacin o soportes

Ing. Ricardo GuevaraTENDENCIAS ACTUALES Utilizacin de carroceras autoportantes Empleo de materiales diferentesExistencia de zonas de deformacin programadaEvolucin constructivaIng. Ricardo GuevaraTENDENCIAS ACTUALES Los paragolpes se estiran, siendo ms largos en sus laterales, y se hacen ms altos, incluyendo elementos como las rejillas

Ing. Ricardo Guevara La primera consecuencia de estos paragolpes son aletas ms pequeas, y ms alejadas de las zonas de riesgo en un impactoTENDENCIAS ACTUALES

Ing. Ricardo GuevaraTENDENCIAS ACTUALES Tambin se ven influenciados los caps, que ahora son ms pequeos y se sitan ms alejados del extremo del vehculo

Ing. Ricardo GuevaraTENDENCIAS ACTUALESLas traviesas son ms grandes, de forma redondeada y con mayor capacidad de deformacin en sus zonas de absorcin

Ing. Ricardo GuevaraTENDENCIAS ACTUALESSe consiguen de esta manera vehculos con mejor comportamiento ante impactos, ya que se minimizan los daos producidos

Ing. Ricardo GuevaraCARROCERAS DE BUSES

Ing. Ricardo GuevaraSISTEMAS DE CARROCERASCARROCERA CON CHASIS INDEPENDIENTECARACTERSTICAS La carrocera tiene su propio piso. La carrocera es un elemento independiente que se monta y desmonta del chasis completa. Va atornillada a travs de uniones elsticas. Dificultad para obtener sistemas con centro de gravedad bajos.

Ing. Ricardo GuevaraESQUEMA CARROCERA CON CHASIS INDEPENDIENTE

Ing. Ricardo GuevaraCARROCERA COMPACTACARACTERSTICASEst formada por un nmero muy elevado de piezas.Soporta todos los conjuntos mecnicos y se auto porta a s misma.

Ing. Ricardo GuevaraSEGURIDAD EN LAS CARROCERAS PARA BUSES

ZONAS DE DISIPACIN DE DESACELERACIONES

Zona central: formada por el habitculo de pasajeros, es la zona ms rgida del vehculo y debe ser indeformable.

Zona frontal y trasera: Fcilmente deformables cuya misin es proteger la zona central transformando la energa cintica de la colisin en energa de deformacin.

Ing. Ricardo GuevaraCARGAS ESTTICASCARGA MUERTA (M)Corresponde al peso total de la carrocera en condiciones operativas, lo que incluye todos los componentes estructurales y no estructurales permanentes (ventanas, asientos, forros exteriores e interiores y accesorios); es decir, la carrocera terminada.CARGA VIVA (V)Corresponde a la carga por ocupacin (personas con sus respectivos equipajes) y se la considerar como distribuida uniformemente en los respectivos elementos estructurales de la carrocera.

Ing. Ricardo GuevaraCARGAS APLICADAS A LA CARROCERA DE UN BUSCARGAS DINMICASCARGA DE GIRO

El automvil, al describir una trayectoria curvilnea, se ve sometido a la fuerza centrfuga, como si se pusiera a girar en redondo sobre una circunferencia cuyo centro coincide con el centro geomtrico de la curva de la carretera.

Fc = Fuerza centrfuga. (N)M = Masa total de la carrocera terminada sin chasis. (Kg.)v = Velocidad del autobs. (m/s)rc = Radio de curvatura. (m)

Ing. Ricardo GuevaraCARGA DE FRENADO (F)

Cuando actan los frenos de un vehculo, las fuerzas de inercia que lo impulsan a seguir su movimiento estn aplicadas al centro de gravedad del vehculo; como el centro de gravedad est situado, inevitablemente, a una cierta altura del suelo, crea un par de fuerzas que tiende a hacer girar a todo el vehculo sobre el eje delantero.

F = fuerza de frenado en (N).M = masa de la carrocera terminada en (Kg.)a = desacelacin del bus en (m/s2)

Ing. Ricardo GuevaraCARGA DE ACELERACIN BRUSCA

A razn si una carrocera est correctamente diseada para resistir las cargas de frenado brusco, entonces deber resistir las cargas de aceleracin brusca.

Segn la norma NTE INEN 1323, esta carga se calcula con el mismo criterio de la carga de frenado pero en sentido contrario.Ing. Ricardo GuevaraCARGA POR RESISTENCIA DEL AIRE FRONTAL Son las fuerzas que el viento ejerce sobre la estructura del vehculo en desplazamiento.

Raf = Carga por resistencia Aerodinmica, en (N) = Densidad del aire, en (kg/m3)v = Velocidad del aire, en (m/s). (Como mnimo 25 m/s)Af = rea correspondiente a la proyeccin de bus en un plano perpendicular asu eje longitudinal, en (m2)Cx = Coeficiente de resistencia frontal del aire, en (m2)

Ing. Ricardo Guevara