Los vehículos autopropulsados
El primer vehículo con propulsión propia del que se tiene constancia histórica es el carruaje o carromato de Nicolas-Joseph Cugnot, hacia el año 1769. Este vehículo consistía en un motor de vapor montado en un carruaje de caballos.
El prototipo del carro con una caldera de vapor sirvió como base para que, posteriormente y tras la investigación del motor de gasolina, se construyesen los primeros vehículos autopropulsados.
Los vehículos se fueron desarrollando con el paso de los años y el empleo de materiales como el acero y el aluminio. El desarrollo de nuevos motores cada vez más potentes y con menos consumo ha contribuido de manera fundamental a la evolución de los vehículos. Además, el motor y la carrocería se han ido adaptando a las funciones del vehículo: carga de mercancías, transporte de personas, vehículos deportivos, etc.
Los vehículos terrestres se pueden clasificar del siguiente modo:
· Vehículos dedicados al transporte de personas:
- Turismos, monoplazas, deportivos, familiares, etc.
- Vehículos todoterreno.
- Microbuses y autobuses.
- Motocicletas y quads.
- Microcoches.
· Vehículos de transporte de mercancías:
- Furgón.
- Camión rígido.
- Cabeza tractora y plataforma.
· Vehículos agrícolas: tractor, cosechadora, etc.
· Vehículos de obras públicas: dumper, oruga, apisonadora, etc.
· Vehículos militares: BMR, tanques, etc.
· Vehículos especiales: vehículos grúa, etc.
La estructura constructiva de los vehículos
Los vehículos autopropulsados tienen una construcción mecánica y un diseño de la carrocería pensados para transportar pasajeros o para la carga de mercancias , principalmente. Los vehículos están formados por los siguientes componentes o conjuntos mecánicos:
· Elementos fijos: carroceria, bastidor y chasis.
· Componentes amovibles de la carrocería: puertas, capó, aletas, ete.
· Conjuntos mecánicos, que pueden ser elementos amovibles o desmontables:
- Motor , cajas de cambio y transmisión.
- Sistemas de dirección, suspensión y frenado.
· Conjuntos de seguridad y confortabilidad, que pueden ser elementos amovibles o desmontables:
- Climatización.
- Elevalunas, cierre centralizado.
- Equipo de sonido, alarma, navegación.
- Airbag y pretensores.
- Asientos.
La carroceria y el chasis están construidos con componentes metálicos soldados que forman una estructura rigida que no puede desmontarse sin destruir las soldaduras o cortar los largeros o travesaños.
Las piezas soldadas que componen la carrocería forman los denominados elementos fijos del vehículo.
Las piezas y conjuntos mecánicos que se pueden desmontar sin destruir la soldadura ni romper la unión forman los conjuntos y elementos amovibles. Son elementos amovibles los conjuntos mecánicos, elétricos, de seguridad y de confort.
Los elementos amovibles se encuentran unidos entre sí y a los elemntos fijos empleando uniones con tornillos, con grapas, remaches, articuladas o pegadas.
Carroceria y chasis
La carrocería es un elemento fijo de gran importancia que da forma y distingue entre unos tipos de vehículos y otros, como deportivos, todoterrenos, monovolúmenes, berlinas, etc.
En la carrocería se fijan todos los conjuntos mecánicos, de trenes de rodaje, frenado, iluminación, conjuntos eléctricos y de seguridad que forman el vehículo. La carrocería, además, permite la fijación de los asientos del conductor y del resto de pasajeros y tiene un espacio para la carga denominada maletero.
Carrocería de automóviles
La carrocería constituye el armazón del vehículo que sustenta los órganos mecánicos, los pasajeros y las mercancías. Se diseña y construye teniendo en cuenta el tipo de vehículo y su habitabilidad.
En los automóviles, la carroceria más empleada es la denominada carrocería autoportante o monocasco.
La carrocería autoportante o monocasco está constituida por chapas, refuerzos, pilares, pisos, largueros, travesaños, etc., y la unión de todas las piezas se realiza mediante técnicas de soldadura por puntos, por soldadura láser y con técnicas modernas de pegado y remachado.
Las puertas, aletas, techos solares, portones, capó, etc., son elementos de la carrocería que se consideran desmontables o amo amovibles. Su unión con la carrocería se realiza mediante bisagras y tornillos.
Los materiales más empleados en la fabricación de carrocerías son el acero, las aleaciones de aluminio y de magnesio y los plasticos.
El acero
Es el material más empleado en las carrocerías. Se emplean aceros con diferentes porcentajes de carbono, aceros de alta resistencia y aceros con tratamientos térmicos especiales: acero suave, acero galvanizado, acero de alto límite elástico ALE, acero microaleado HLSA, etc.
Aleaciones ligeras
El aluminio y el magnesio aleados son materiales que emplean en paneles exteriores con el fin de reducir peso. Solamente algunos modelos de gama alta se fabrican con toda la carrocería de aluminio. En ellos, el bastidor se fabrica con perfiles de extrusión de aleaciones especiales de aluminio.
Compuestos plásticos
Los compuestos plásticos se emplean cada vez más en paneles y piezas de las carrocerías. Los materiales que se emplean son plásticos termoestables, como resisnas epoxi y poliéster con fibra de vidrio, y termoplásticos, como polietileno, cloruro de polivinilo, polipropileno, etc.
Carrocerías de vehículos todoterreno, camiones y autobuses
Los vehículos todoterreno, los camiones y los autobuses emplean una carrocería formada por dos estructuras diferenciadas que se unen entre sí y que son el bastidor o chasis y la carrocería.
El bastidor o chasis
El bastidor o chasis es una estructura metálica muy robusta que se encarga de armar todos los conjuntos mecánicos y soportar la carrocería. En algunos vehículos como los agrícolas y de obras públicas, los conjuntos mecánicos forman parte del bastidor.
El bastidor se fabrica de perfiles de acero en sentido longitudinal y unidos a estos, soldados, se colocan los travesaños, que dan consistencia al conjunto. la forma del chasis está condicionada por el diseño de la carrocería que se monte: en camiones y furgones se emplean chasis de forma de escalera sencillos y en todoterrenos y automóviles adoptan formas más curvadas, lo que facilita los anclajes de la carrocería y de los conjuntos mecánicos y de suspensión.
Los camiones emplean un bastidor con largueros y travesaños soldados tipo escalera. Su diseño es muy parecido, aunque más robusto, al empleado en los todoterrenos.
En los camiones, la carrocería se monta generalmente en la parte delantera junto con los sistemas de suspensión y dispone de un sistema de suspensión independiente. La cabina se encuentra articulada con un dispositivo de elevación hidráulico que permite acceder al motor.
chasis de motocicletas
La estructura del chasis de las motocicletas es similar en todos los modelos. Un chasis común de motocicleta dispone de los siguientes elementos:
· Anclaje de la suspensión delantera. También se conoce como eje de la pipa de dirección.
· Estructura de unión de los anclajes de suspensión.
· Anclaje de la suspensión de los anclajes de suspensión.
· Anclajes del motor.
· Soporte para los asientos, subchasis.
Los chasis o bastidores de motocicletas pequeñas, ciclomotores y scooters se fabrican con estructura tubular y chapa estampada de acero. En las motocicletas de gran cilindrada se emplean chasis de doble viga de aleaciones de aluminio.
Conjuntos mecanicos
El motor
el conjunto mecánico más importante del vehículo es el motor. El motor se une al chasis y a la carrocería con tacos para absorber las vibraciones. El motor transforma la energía del combustible en energía mecánica que el vehículo necesita para desplazarse.
Los motores de gasolina se montan en motocicletas y automóviles y los motores diésel se montan en automóviles, camiones, tractores agrícolas y maquinaría de obras públicas.
En automóviles eléctricos se están empleando cada vez más los motores: un motor eléctrico y un motor de combustión. Son vehículos híbridos, por ejemplo, los Toyota Prius, los Lexus, etc.
Sistemas de transmisión
Los conjuntos mecánicos que forman la transmisión son los encargados de transferir el giro del motor a las ruedas. Los elementos que intervienen se describen a continuación.
El embrague
La misión del embrague es transferir la potencia del motor a la caja de cambios. El embrague se acciona desde el puesto de conducción con un pedal en los vehículos y con una manilla en las motocicletas.
El tipo de embrague con el que el vehículo se equipa está condicionado por la caja de cambios; así, las cajas de cambios manuales obligan a montar embragues hidráulicos o convertidores de par, que no disponen de pedal de accionamiento.
La caja de cambios
La caja de cambios es el segundo conjunto mecánico de la cadena cinemática de la transmisión y se coloca detrás del embrague. El eje primario de la caja se engrana al estriado del disco del embrague y el eje de salida se une al árbol de transmisión o al piñón del grupo reductor. Las cajas de cambios realizan las siguientes funciones:
· Transmiten el giro del motor, lo que permite multiplicar y desmultiplicar las revoluciones de este aumentando el par o disminuyéndolo, según la velocidad seleccionada. Las velocidades cortas, primera, segunda y tercera, multiplican el par y las velocidades más largas lo reducen.
· Invierten el sentido de giro para facilitar que el vehículo se desplace marcha atrás.
Las cajas de cambio más empleadas son la caja de cambios manual, la automatizada, la automática y los variadores.
Caja trásfer, árboles de transmisión y semiárboles
El árbol de transmisión transmite el giro desde el cambio hasta el grupo cónico y el diferencial trasero en los vehículos con tracción trasera y desde la caja de transferencias hasta los grupos trasero y delantero en vehículos 4x4.
En vehículos con propulsión trasera, la transmisión de movimiento a las ruedas se realiza desde el grupo cónico mediante los denominados palieres en los puentes rígidos y con los semiárboles en las suspensiones independientes. Sin embargo, en los vehículos con tracción delantera, la transmisión de movimiento desde la caja de cambios a las ruedas se realiza mediante los árboles de trasmisión.
Las juntas universales tipo cardan se montan entre un grupo cónico y el árbol de transmisión para compensar el ascenso y descenso de los grupos cónicos como consecuencia de las oscilaciones de la suspensión.
Sistemas de dirección
Los vehículos necesitan un sistema de dirección que permita al conductor poder girar las ruedas y guiarlo a su voluntad.
En la mayoría de vehículos, el mecanismo de la dirección actúa sobre el eje delantero y dispone de un sistema de ayuda o dirección asistida para disminuir la fuerza que el conductor realiza sobre el volante.
Sistemas de suspensión
La suspensión absorbe las irregularidades del terreno y corrige los balanceos del vehículo al frenar y al tomar las curvas. La suspensión es imprescindible en los vehículos dedicados al transporte de personas. Los tractores agrícolas y los vehículos de obras públicas no suelen disponer de sistemas de suspensión.
La suspensión está formada por un sistema amortiguador de oscilaciones y un sistema de muelle. Los sistemas de muelle más utilizados en las suspensiones son las ballestas, los muelles, las barras de torsión y las balonas neumáticas.
Sistemas de frenado
Los circuitos de frenos permiten al conductor frenar y detener el vehículo. Los circuitos de freno son obligatorios en todos los vehículos y deben reunir unos requisitos minimos.
Los automóviles montan varios sistemas de frenos: el freno de servicio, el freno auxiliar o de estacionamiento y los frenos ABS/ESP.
El freno de servicio dispone de un circuito hidráulico que transmite la presión generada con el pedal y la bomba de frenos a las pinzas y las pastillas. Las pastillas rozan contra el disco y debido al rozamiento de las superficies detienen el vehículo.
Los automóviles actuales montan equipos de seguridad electrónicos del tipo ABS/ESP que controlan el antiderrape de las ruedas al frenar y corrigen la trayectoria del vehículo en determinadas situaciones de emergencia.
Conjuntos de seguridad y confortabilidad
Los vehículos disponen de circuitos destinados a favorecer la conducción, la comodidad y la seguridad del conductor y de los pasajeros.
Los conjuntos de seguridad y confort más empleados en los vehículos son:
· Asientos y cinturones.
· Equipos de climatización.
· Elevalunas eléctricos y sistemas de cierre centralizado.
· Equipos de sonido, multimedia y GPS.
· Airbag y pretensores.
· Diseño de carrocería para absorber impactos.
· Diseño de elementos mecánicos como motor, dirección, suspensión, volante, pedales de freno, etc., para evitar que se incrusten en el habitáculo de los pasajeros.
· Sistemas luminosos y sonoros de recordatorio a conductor y pasajeros para que se abroches el cinturón de seguridad.
· Paragolpes, sensores de colisión, sistemas de frenado autónomo, etc.
Placas identificativas y número Vin
Pacas del fabricante
Todo vehículo debe poseer una placa del fabricante y un número de identificación denominado número VIN.
La placa del fabricante puede estar troquelada en una chapa de aluminio, remachada en la carrocería o ser autoadhesiva y estar adosada al interior de la carrocería.
En esta placa se dan informaciones somo el número del homologación, el número de bastidor , el peso de vehículo y su carga, la variante del modelo, etc.
El número de identificación del vehículo, número de bastidor o número VIN es un código que identifica a los vehículos.
Esta identificación de diecisiete cifras y letras puede encontrarse en lugares muy diversos, como, por ejemplo, el borde inferior del parabrisas, el vano del motor, la puerta del conductor, etc.
Los diecisiete caracteres ofrecen, en vehículos europeos, la siguiente información:
· Las tres primeras cifras indican el país de fabricación, la marca y el fabricante.
· Las cuatro siguientes identifican el modelo del vehículo.
· El octavo carácter indica el tipo de motor que monta el vehículo.
· El noveno es el dígito de control.
· El décimo indica el año de fabricación del vehículo. Desde el año 1980 al 2000 se indica con una letra. Del 2001 al 2009, con un número. En el 2010, la lista se reinició ciclicamente.
· El undécimo carácter identifica la planta en la que se ha fabricado el coche.
· Por último, los números entre el doce y el diecisiete identifican el vehículo de modo individual. Puede tratarse de un simple número o de un código del fabricante que indique particularidades como las opciones instaladas, el tipo de motor, transmisión, etc.
Placa de identificación de pintura y código de pintura
El fabricante de un vehículo identifica su color de origen mediante un código de pintura formado por letras o números. Este código va inscrito sobre una placa en un adhesivo portadatos o pintado sobre la carrocería del vehículo.
Cuando el vehículo monta una placa de identificación de pintura, se incorporan informaciones como el fabricante de la pintura, la denominación del color, el código del color y el código de color para retoques.
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