partes del chasis de un coche
¿Sabes cómo un coche soporta el peso de sus componentes y pasajeros? El bastidor estructural es responsable de ello. Mantiene la geometría del vehículo, proporciona puntos de montaje para los componentes y contribuye a la seguridad en caso de colisión. El bastidor en sí mismo implica el ensamblaje de diferentes componentes individuales, como los largueros, los soportes de la suspensión y los ejes.
Comprender las diferentes partes del chasis de un automóvil, sus tipos y las opciones de materiales puede ayudarle a garantizar la calidad y los requisitos funcionales deseados. Analicemos cada uno de ellos individualmente.
¿Qué es un chasis de coche?
El chasis del automóvil es el esqueleto básico del vehículo y actúa como la principal estructura portante. Proporciona soporte y estabilidad a la carrocería y suele estar fabricado con materiales de alta resistencia como acero y aleaciones de aluminio. A menudo, se confunde el chasis con el... chasisEstán estrechamente relacionados, pero no son idénticos. A diferencia de un bastidor, un chasis incluye todos los sistemas de soporte fijados al mismo.
Marco del coche
Además, el bastidor cuenta con elementos de montaje en posiciones fijas para ensamblar diferentes componentes del vehículo, como la suspensión, el sistema de escape, el motor y los ejes. La construcción del bastidor del vehículo incluye vigas en I, vigas en H, perfiles en C, perfiles de caja, travesaños, largueros, piezas de chapa metálica, etc.
Si analizamos la historia, se observó la continuidad de los carruajes tirados por caballos mientras los científicos creaban el primer automóvil. A principios del siglo XIX, se utilizaban estructuras de madera y uniones de hierro. Posteriormente, se desarrollaron chasis modernos de alto rendimiento que hoy conocemos.
Tipos de chasis de coche
Según su forma y geometría, existen cuatro tipos de bastidores: de escalera, monocasco, tubulares y de columna vertebral. Cada uno presenta ventajas y limitaciones específicas.
Analicemos brevemente los tipos de bastidores de automóviles uno por uno.
1. Estructura del marco de la escalera
Marco de escalera
Este tipo de chasis de coche se asemeja a una "escalera": dos rieles paralelos conectados por otros más pequeños. Su geometría simétrica proporciona mayor estabilidad y es fácil de construir. Los chasis de escalera se encuentran principalmente en vehículos todoterreno y de pasajeros. Permiten montar/unir diversos componentes integrales del vehículo.
2. Estructura de bastidor monocasco
marco monocasco
Un chasis monocasco es una estructura cohesiva que combina el chasis y la carrocería. Este diseño compacto es popular en autobuses de pasajeros, furgonetas y automóviles. La sincronización del chasis y la carrocería proporciona un mejor equilibrio de carga gracias a una mayor precisión de montaje.
En consecuencia, también ayuda a optimizar el peso del vehículo y a mejorar su aerodinámica. Por consiguiente, la construcción monocasco hace que el vehículo sea más silencioso y proporciona mayor resistencia en caso de colisión. Las desventajas de los chasis monocasco son su alto coste y su difícil reparación.
3. Estructura espacial tubular
Estructura tubular
Como su nombre indica, los tubos de acero tubulares conforman la estructura deseada del chasis. La mayoría de las uniones son permanentes y se realizan mediante soldadura. Los chasis tubulares se utilizan habitualmente en coches de carreras personalizados. Son ligeros y ofrecen una mayor relación resistencia-peso. Sin embargo, su construcción resulta compleja debido a su diseño.
4. Marco de la columna vertebral
Es un tipo de chasis de automóvil que se asemeja a una columna vertebral con una estructura tubular central que conecta la suspensión delantera y trasera, el motor y los componentes del sistema de transmisión. A diferencia de una escalera o un monocasco, se basa en el tubo central para la rigidez y la distribución de la carga, en lugar de los largueros.
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¿Cuáles son las diferentes partes del chasis de un automóvil?
piezas del chasis del coche
El chasis de un automóvil consta de diferentes piezas y sistemas. Algunos son componentes básicos y otros se instalan posteriormente. Esto incluye los largueros, los travesaños, los bastidores laterales, los bastidores de piso, el sistema de frenos, el sistema de suspensión y la junta universal.
Vamos a discutirlo más.
1. Largueros del bastidor y travesaños
Los largueros del chasis son las vigas longitudinales, como las vigas en I o H. Por otro lado, los travesaños son elementos estructurales similares que conectan los largueros longitudinales. Se pueden considerar las principales estructuras portantes del chasis. Por consiguiente, los largueros laterales también proporcionan soportes para la transmisión, los ejes y los compartimentos de los subsistemas.
2. Mamparo y marco lateral delantero
Un mamparo se refiere a la partición vertical en el bastidor delantero del vehículo, que separa el compartimento del motor de la cabina de pasajeros para mayor rigidez y seguridad. Otra función es proporcionar soporte y elementos de montaje para las piezas delanteras del vehículo. Por otro lado, el bastidor lateral delantero es el riel estructural principal que se extiende hacia adelante desde el mamparo.
3. Marco de piso
Forma la base plana de la cabina, integrando travesaños y paneles. Su función principal es soportar los asientos y la carga de los pasajeros, y mejorar la rigidez torsional.
4. Sistema de suspensión
El sistema de suspensión es un componente integrado en el chasis del vehículo que conecta las ruedas a la carrocería para lograr estabilidad y comodidad en la conducción. Está montado en los extremos delantero y trasero del chasis. El amortiguador y los resortes equilibran la posición del vehículo cuando el neumático entra en contacto con un terreno irregular.
5. Sistema de dirección
El sistema de dirección controla el movimiento de las ruedas delanteras para la dirección. Está fijado al chasis en la sección delantera. La columna de dirección está situada sobre el mamparo, la cremallera de dirección sobre el travesaño delantero y las articulaciones de la dirección se conectan al cubo de la rueda delantera.
El sistema de dirección puede ser hidráulico o electrónico. Un sistema hidráulico utiliza presión de fluido, mientras que los sistemas electrónicos utilizan motores para reducir el esfuerzo y aumentar la precisión direccional.
6. Sistema de embrague y transmisión
El embrague controla el acoplamiento del cigüeñal Con el sistema de transmisión; por lo tanto, están directamente relacionados. En pocas palabras, el embrague permite el cambio de marcha en el coche. Por otro lado, el sistema de transmisión aumenta o disminuye las RPM.
A medida que aumenta la relación de transmisión, aumenta la potencia de la transmisión. El soporte de la transmisión puede colocarse en el chasis o dentro del túnel del suelo.
Si está más interesado en el sistema de motor y transmisión, lea sobre el árbol de levas aquí.
7. Sistema de frenos
Los sistemas de frenado se utilizan para detener o reducir la velocidad del vehículo y se montan en la estructura. Normalmente, se utilizan frenos de disco o de tambor. Aunque tienen diferentes capacidades, ambos aplican fricción para absorber la energía rotacional de las ruedas.
8. Eje trasero
El eje trasero puede estar integrado como un conjunto de eje rígido o como ejes separados. Funcionalmente, soporta las cargas de las ruedas traseras y transmite el par motor a la rueda. Por lo tanto, los ejes pueden diseñarse con suspensión regular o independiente.
9. Junta universal
Una junta universal conecta el eje de transmisión del eje delantero y eje de transmisión, lo que facilita su alineación y una transferencia de potencia fluida. La posición angular de la junta universal permite corregir cualquier desalineación angular causada por el movimiento de la suspensión.
10. Soportes para fiadores
Estas son las características de los marcos que aseguran firmemente los asientos del automóvil. Se fijan al marco y restringen cualquier movimiento del asiento durante el viaje, proporcionando estabilidad y seguridad en caso de colisión. Además, los marcos también pueden incluir soportes personalizados que los soportan. partes interiores.
11. Montaje del motor
Es una de las secciones críticas del chasis del vehículo que sujeta el motor. Un soporte de motor puede tener soporte de goma o hidráulico para reducir la vibración y distribuir la carga uniformemente.
12. Zonas de aplastamiento
La zona de impacto sirve para absorber la fuerza del impacto cuando un coche choca con otros vehículos u objetos. Estas zonas son las secciones trasera y delantera del coche, fabricadas con barras metálicas resistentes y gruesas.
Si está interesado en otras piezas de automóvil, puede leer sobre las eje de motor aquí.
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Materiales para piezas del chasis del automóvil
Es importante utilizar el material adecuado para fabricar las piezas del chasis de un automóvil, de modo que este pueda ofrecer la estabilidad, el rendimiento y la durabilidad deseados. Sin embargo, la elección del material depende de los requisitos de resistencia y peso, el costo y otros factores.
Se pueden utilizar materiales de alta resistencia como aleaciones de aluminio, aceros, aleaciones de magnesio y fibra de carbono según sus necesidades.
Las aleaciones de aluminio ofrecen una opción ligera y resistente a la corrosión. Ayudan a reducir el peso del vehículo y a mejorar el consumo de combustible. Otra opción popular es el acero, que ofrece mayor dureza, resistencia a impactos y una excelente relación calidad-precio.
Además, las aleaciones de magnesio y la fibra de carbono se eligen para vehículos especializados o de alto rendimiento. Las aleaciones de magnesio se encuentran entre los metales estructurales más ligeros, lo que puede ayudar a reducir el peso del chasis y mejorar la maniobrabilidad. Aunque es cara, la fibra de carbono mejora significativamente la relación resistencia-peso y la rigidez.
Acero bajo en carbono/dulce
Es una aleación económica para chasis de automóviles con excelente conformabilidad, ductilidad, tenacidad, buena soldabilidad y maquinabilidad. Los aceros bajos en carbono y dulces son adecuados para rieles y travesaños.
Pila de acero dulce laminado 1018
los grados: AISI/SAE 1008–1018, 1020
Acero HSLA
Los aceros HSLA ofrecen una mejor relación resistencia-peso que las aleaciones bajas en carbono. También ofrecen un buen rendimiento a la fatiga, conformabilidad en frío, resistencia a la corrosión y soldabilidad. Estos materiales permiten obtener subchasis más delgados y ligeros.
Bobina de acero de baja aleación y alta resistencia (HSLA)
los grados: HSLA-350, HSLA-420
Aleaciones de aluminio
Las aleaciones de aluminio son conocidas por su excelente relación resistencia-peso, resistencia a la corrosión y conformabilidad. Algunas piezas del chasis de un automóvil también pueden fabricarse mediante el método de extrusión de aluminio.
Aleaciones de aluminio
los grados: 6061, 6063, 7075, 6005A, etc.
Aleaciones de magnesio
Las aleaciones de magnesio se utilizan para reducir peso, manteniendo una alta rigidez específica y un peso ligero. Sin embargo, presentan baja ductilidad y algunas limitaciones en la unión.
Lingotes de magnesio
los grados: AZ91, AZ31, AM50, AM60
Material de fibra de carbono (CFRP)
Algunos coches de alto rendimiento y bajo peso también utilizan materiales compuestos como la fibra de carbono. Estos proporcionan una resistencia específica, rigidez, resistencia a la corrosión y una buena resistencia a la fatiga excepcionales. Sin embargo, el CFRP podría ser más costoso.
Grado: Preimpregnados, laminados RTM, cintas SMC/UD
Procesos de fabricación de piezas de chasis de automóviles
Las materias primas (metal, aleación o compuestos) se convierten en piezas de marco funcionales mediante diversos procesos de fabricación, incluido el mecanizado CNC, la fundición a presión y el trabajo con chapa metálica.
El mecanizado CNC ofrece alta precisión y complejidad, la fundición a presión produce piezas fuertes y livianas, y la chapa metálica es ideal para artículos grandes y planos utilizados en marcos.
Mecanizado CNC
Mecanizado CNC del bastidor del automóvil
Mecanizado CNC Implica procesos como fresado, torneado y taladrado con configuraciones y herramientas específicas. Extraen el material de la pieza con precisión y crean la forma/geometría diseñada.
Normalmente, se fabrican piezas de chasis de alta precisión, como soportes de suspensión, soportes de motor y chasis personalizados, con este método. También es un método popular para la creación de prototipos.
Este proceso de fabricación es adecuado para producciones de volumen bajo a medio, donde la personalización y las tolerancias son cruciales. De lo contrario, puede resultar costoso y requerir mucho tiempo.
Die Casting
Brazo trasero de fundición a presión
Este método de fabricación es muy favorable para la producción a gran escala de componentes automotrices, incluyendo piezas de chasis. En el proceso se utilizan aleaciones de aluminio o magnesio, lo que implica inyectar metal líquido en la cavidad de la matriz. El metal fundido se solidifica dentro de la matriz y adquiere la forma diseñada.
La fundición a presión puede fabricar varias partes del bastidor de un automóvil, como travesaños, bastidores auxiliares y la carcasa de la columna de dirección.
Trabajo de chapa
Mecanizado CNC del bastidor del automóvil
La fabricación de chapa metálica implica diversas técnicas de conformado, como plegado, estampado, troquelado, punzonado, soldadura y remachado. Una chapa metálica en bruto se corta al tamaño y la geometría adecuados y se conforma para formar una pieza de estructura. El proceso también puede requerir el ensamblaje de varias piezas con remaches y soldadura. Por lo tanto, técnicas como el estampado y el troquelado requieren una configuración de matriz y punzón.
Algunos ejemplos de piezas del bastidor de un automóvil fabricadas con chapa metálica son elementos grandes y planos, como paneles de puertas, secciones de techo, paneles de piso y alojamientos de ruedas.
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Conclusión
El chasis del vehículo es la columna vertebral de su estructura y seguridad. Proporciona estabilidad y soporta otros sistemas y subsistemas. Existen diferentes tipos de chasis para elegir. Puede elegir según el tipo de vehículo y la carga que soportará.
Debe elegir el material y el proceso de fabricación adecuados para producir piezas de alta calidad a un precio razonable. Además, es igualmente importante elegir un fabricante confiable y con experiencia.
Preguntas Frecuentes
¿De qué están hechos los bastidores de los automóviles?
Los chasis de los coches suelen fabricarse con acero de alta resistencia y aleaciones de aluminio. En algunos coches de carreras y vehículos eléctricos, también se utilizan compuestos de fibra de carbono.
¿Cómo se llaman las partes del chasis de un automóvil?
Algunas partes del bastidor de un automóvil son el riel longitudinal, el travesaño, el alojamiento de las ruedas, los ejes, los componentes de la suspensión y los soportes de dirección.
¿Qué partes componen un chasis?
Un chasis implica una base estructural y sus sistemas mecánicos integrados, incluidos el panel del piso, la suspensión, los ejes, el varillaje de dirección, el soporte del freno y los puntos de montaje de la carrocería.
¿Cuánto cuesta sustituir el chasis de un coche?
Al ser un componente estructural crítico de un automóvil, su reemplazo es costoso en comparación con las reparaciones generales. El costo exacto puede variar según la marca y el modelo del automóvil, el tipo de chasis y la mano de obra.
¿Qué es un chasis frente a un bastidor?
El chasis es una estructura fundamental sobre la que se montan otros sistemas y se construye la carrocería, mientras que el chasis es un marco estructural más amplio de un automóvil que combina bastidores y otros sistemas; transmisión, frenos, suspensión, dirección, etc.