Seguridad pasiva en la carrocería

La carrocería es un elemento estructural que en la actualidad juega un papel muy importante en la seguridad del automóvil. Para diseñar un automóvil ya no se debe tener en cuenta solo el diseño, sino que la seguridad de los ocupantes es algo primordial.

Ahora se habla de la seguridad pasiva del vehículo, distintos sistemas y elementos que actúan en el momento de la colisión con el fin de reducir o mitigar los daños o lesiones que se puedan generar a causa de un siniestro.

Al igual que los airbags, los cinturones de seguridad, los apoyacabezas y los sistemas de retención infantil, la carrocería desde hace un tiempo está diseñada para absorber y disipar la mayor cantidad de energía en caso de un siniestro. La absorción se genera a partir de las deformaciones a lo largo de la trayectoria de la carrocería, reduciéndose en la célula central o habitáculo de pasajeros, para reducir las lesiones graves o mortales derivadas de un accidente.

La carrocería como elemento de seguridad pasiva

La carrocería autoportante posee unas serie de exigencias, donde las propiedades mecánicas del material deben garantizar la resistencia, siendo ligera pero a su vez muy rígida y deformable; aunque suene un poco confuso, la innovación en los materiales y sus tratamientos hacen que esta serie de exigencias sean posibles, encontrando aceros de alto limite elástico (ALE), de ultra alto limite elástico (UALE), aceros al boro, acero doble fase, como también se implementa el uso del aluminio y fibra de carbono, entre otros. Para lograr una deformación programada también se vale de puntos fusibles, cambios en la geometría, concentradores de esfuerzo entre otros para lograr mitigar el efecto de la colisión.

Aceros de diferente resistencia

Para lograr mitigar el impacto y tratar de controlar el movimiento de las fueras durante el choque, los fabricantes de autos hacen uso de aceros de diferentes grados de resistencia. Se utilizan aceros de mayor o menor resistencia en diversas partes de la carrocería para poder forzar la deformación en un punto específico, para que se deforma antes de la estructura, algo así como programar la deformación.

Cambios en la sección o en la geometría

Los fabricantes utilizan diversas geometrías o cambios de sección con el propósito de disipar energía, el ejemplo más claro es que el comportamiento de una estructura completamente recta no es igual a una estructura con cambios de geometría o zonas con curvaturas.

Puntos fusibles en la estructura

Los puntos fusibles son zonas con un diseño específico, donde permite deformarse en la zona más próxima a la zona de impacto. Estos diseños son generalmente surcos o ranuras que permiten realizar este efecto, otorgando mayor absorción de energía.

Concentradores de esfuerzo

Son orificios o agujeros que disipan la energía y la re direcciona a otras zonas adyacentes a la estructura. Ayudan a distribuir la energía hacia otros elementos reduciendo el impacto directo sobre una zona, permitiendo que la energía viaje perdiendo su fuerza final.

Reduciendo el espesor de lámina de la sección

Los fabricantes trabajan con diferentes espesores de lámina en diferentes sectores de la carrocería, al disminuir el espesor hace el efecto de deformación en la sección con menor espesor de lámina. De esta forma disipa el efecto que trae la energía, evitando daños mayores en la estructura.

Tratamiento térmico

Uno de los procesos más usados es el de aplicar un tratamiento térmico a la lámina, para generar zonas con mayor resistencia que otras secciones de la carrocería.

Estructuras adicionales

Como parte de la evolución en tecnología e ingeniería, los fabricantes utilizan elementos ajenos a la estructura con el propósito de minimizar los daños y por ende reducir las lesiones a ocupantes. La estructura denominada “Soporte de paragolpes” está adecuada en la sección delantera y trasera, con un diseño y características constructivas donde se integran variedad de materiales, zonas deformables y tipos de unión específicos que mitigan la energía antes que se prolongue hacia la carrocería.

Todas estas variables en conjunto con los materiales idóneos para garantizar la rigidez y la absorción de energía frente al impacto y junto con estructuras adicionales que permiten mitigar la energía producida por la colisión, hacen que la energía viaje a través de diferentes zonas, se divida, se pierda y finalmente reduzca la fuerza del impacto evitando afectar a los ocupantes del vehículo.