Carrocería monocasco como elemento de seguridad pasiva

La carrocería monocasco es un elemento de seguridad pasiva, ya que tiene como finalidad lograr un habitáculo que proteja a los ocupantes. Algunos pensaran que se requiere de una carrocería indeformable y rígida para cumplir la función. Si fuera de esta forma todas las fuerzas y la energía se transmitiría a los ocupantes y al objeto o el vehículo con el que se colisione, generando consecuencias fatales.

El concepto del diseño de la carrocería autoportante monocasco, es la de permitir absorber la mayor cantidad de energía que se recibe producto del impacto, llevando a que se deforme de una forma predeterminada, haciéndolo en unos puntos y zonas especificas, disminuyendo las fuerzas en las piezas a través de los puntos de unión. Al transformar la energía cinética en una energía de deformación, evita que los daños se transmitan al interior y a los ocupantes.

¿Cómo se logra la deformación programada?

Para lograr una deformación programada donde se proteja el habitáculo, los diseñadores dividieron la carrocería en zonas:

Central: la  caja central o habitáculo es la parte fija y rígida de la carrocería, su función es proteger los ocupantes.

Zona Frontal y trasera: en estas zonas se realiza la deformación de tal manera que se proteja la parte central.

También tienen en cuenta aspectos importantes para el diseño como son los materiales y peso.

Materiales

El material que se utiliza para la construcción de las carrocerías debe cumplir con varias propiedades físicas y mecánicas, que le permitirán tener un comportamiento determinado ante el impacto. En la industria automovilística se usan aceros de alta resistencia.

Peso

Se utilizan materiales livianos. El peso es un factor relevante en el diseño, debido a la relación que existe entre la masa y la velocidad. Al momento de un impacto si el peso es menor, la  fuerza a disipar también será menor.

Los fabricantes aprovechan estas condiciones para el diseño de la carrocería, juegan con los espesores de lámina, con el peso y con las propiedades de los materiales, con el fin de lograr una deformación programada.

Para lograr el objetivo de disipar y concentrar las fuerzas en unos puntos específicos de la carrocería los fabricantes utilizan espesor de lamina, formas, los puntos fusibles y concentradores de esfuerzo.

Espesor: no todas las piezas de la carrocería tienen el mismo espesor; varían de acuerdo al uso, así una pieza estructural tendrá mayor espesor que una pieza exterior como el capó y guardafangos. También varían de acuerdo a la carga o el esfuerzo que deban soportar.

Forma: existen diferentes formas geométricas que se imprimen en la pieza que sirven para soportar los esfuerzos y los pliegues le dan mayor rigidez.

Puntos fusibles

Los fabricantes usan los materiales, su peso, pliegues y acanaladuras a fin de lograr la deformación variando el espesor,  y con  la forma de una lámina a lo largo de la pieza se logra que la energía se disipe de una forma progresiva. Como sucede en un fusible eléctrico que colapsa con el fin de proteger el sistema eléctrico, así funcionan los puntos fusibles en la carrocería.

Concentradores de esfuerzo

Son acanaladuras y orificios ubicados estratégicamente en cada una de las piezas estructurales del vehículo; la función que cumple es la de desviar o generar una oposición parcial a la fuerza, evitando que se concentre en una sola parte y esparciéndola progresivamente y de forma programada por toda la carrocería.

Algunos elementos que hacen parte de la seguridad pasiva  en la carrocería y que operan como puntos fusibles o concentradores de esfuerzo son las barras laterales en las puertas y los elementos de sujeción del capo.

Barras laterales en puertas

Para otorgar mayor rigidez en las puertas contra los impactos de flexión lateral, los fabricantes incorporaron en las puertas unas barras que ayudan a soportar la colisión.

Elementos de sujeción en el capó

Un elemento de la seguridad pasiva está en el capó. En este se instala un sistema de retención que evita que el capó se salga de su posición y pueda dirigirse hacia el conductor. Son unas láminas en forma de gancho que sujetan las bisagras del capó y    evitan que se desprenda  de la bisagra, quedando agarrado de la chapa y las bisagras.