El chasis del automóvil es el responsable de la fijación y las especificaciones de los componentes del automóvil, como el motor, la suspensión y el mecanismo de dirección. Existen diferentes tipos de chasis de automóvil y estos determinan el tipo de vehículo y su rendimiento.
Sin chasis, un vehículo no puede soportar el peso. Como resultado de esta y otras influencias, las empresas deben conocer bien la parte automotriz para poder llevar a cabo un proceso de diseño de chasis automotriz eficiente. Este artículo analiza la estructura automotriz y sus tendencias de diseño comunes para que las empresas puedan tomar decisiones más informadas.
¿Qué es un chasis de automóvil?
El chasis del automóvil es la columna vertebral del automóvil que actúa como parte de carga del bastidor del automóvil y es el requisito mínimo para que un vehículo se mueva de un punto a otro.
Todos los componentes mecánicos del automóvil, por ejemplo, el sistema de dirección, el sistema de suspensión, el tanque de combustible, el radiador, los frenos, las ruedas, el motor y el sistema de transmisión, están sujetos al chasis del automóvil.
Funciones de un chasis automotriz
El chasis de un automóvil se encarga de lo siguiente:
Integridad estructural del vehículo
El chasis soporta el vehículo, proporcionando el marco estructural que determina el colapso o deformación del vehículo en una colisión.
Punto de unión para otros componentes.
Es el punto de fijación de componentes de automóviles como el sistema de dirección y el sistema de suspensión y su rigidez garantiza una alineación y un montaje adecuados.
Ayuda en la distribución del peso.
El chasis del automóvil soporta y distribuye la carga del vehículo entre los ejes delantero y trasero, lo que hace que el automóvil sea estable y más fácil de manejar.
Estructura del chasis de automóvil
Los chasis de automóviles vienen en diferentes diseños, pero el diagrama de chasis de un automóvil convencional contendrá la siguiente estructura, kit y componentes.
Rieles del marco
Un larguero es una viga longitudinal de acero o aluminio responsable de la capacidad de carga del chasis. Existen varios diseños responsables de los diferentes tipos de chasis de automóviles. Por ejemplo, los chasis de vagones con escalera tienen dos largueros.
Travesaño
Un travesaño es una viga horizontal que conecta los rieles del bastidor aumentando la rigidez del chasis y sus funciones como estructura de carga para otros componentes del automóvil.
Nidada
El embrague es una parte principal del chasis del automóvil conectada al cigüeñal del motor y desconecta la velocidad de la caja de cambios del automóvil.
Sistema de transmisión/caja de cambios
La caja de cambios o sistema de transmisión es otro chasis crítico responsable de la capacidad de un vehículo para moverse de un punto a otro. Transmite la velocidad del motor a la rueda del coche y controla su rendimiento a diferentes velocidades.
Junta universal
La junta universal es un pequeño conector detrás de la transmisión y el eje delantero, que conecta los momentos de torsión desde cualquier dirección y ángulo. Se utiliza en el eje de transmisión para transferir energía del motor a las ruedas.
Eje posterior
El eje trasero es un componente vivo del chasis (gira) que viene en dos mitades (medios ejes) conectados por el diferencial que entrega potencia a las ruedas motrices.
Sistema de dirección
El sistema de dirección tiene dos tipos: el tipo hidráulico y el tipo eléctrico que controla la dirección del vehículo.
Sistema de frenado
El sistema de frenado es responsable de reducir la velocidad del vehículo mediante el uso de la fricción para convertir la energía de rotación de la rueda en energía térmica.
Tipos de chasis de automóviles para automóviles
El chasis de un automóvil se asemeja a su esqueleto que soporta el peso del automóvil. Tiene cuatro tipos principales que pueden determinar el rendimiento y las capacidades del coche. Los cuatro tipos principales de chasis de automóvil son:
Chasis con estructura de escalera
El chasis con estructura de escalera tiene un diseño de escalera único (de ahí el nombre) y es el chasis más antiguo de la industria del automóvil. Se caracteriza por dos vigas largas y pesadas sostenidas por dos más pequeñas.
Según el diseño, es fácil de construir, pero es muy pesado y sólo apto para vehículos grandes, como camiones, remolques, etc., que transportan materiales pesados.
Beneficios
- Fácil proceso de construcción y montaje.
- Alta integridad estructural
Inconvenientes
- Rigidez torsional débil
- Pobre capacidad para tomar curvas
- Muy pesado, lo que lo hace inadecuado para coches de alto rendimiento y hatchbacks.
Chasis de columna vertebral
El chasis de la columna vertebral también recibe su nombre según su forma, ya que se asemeja a la columna vertebral de un ser humano. Es un tubo cilíndrico hueco que conecta la suspensión delantera y trasera. También conocido como chasis único, es común en los vehículos todoterreno debido a su resistencia a la torsión.
Beneficios
- Preferible para vehículos todoterreno.
- Alta tenacidad torsional
Inconvenientes
- Si falla el eje de transmisión, se desmontará todo el chasis.
- Alto costo de fabricación.
Chasis Monocasco
En el chasis de automóvil monocasco, el bastidor y el chasis se unen para formar una única carcasa. También conocido como diseño unibody, es el chasis más común en los automóviles normales modernos, como SUV, sedanes y cabinas.
Beneficios
- Gran rigidez torsional
- Más seguro gracias a su diseño tipo jaula
- Fácil mantenimiento y reparación.
Inconvenientes
- Es pesado debido al marco y al chasis fusionados.
Chasis Tubular
Un chasis tubular es un derivado 3D de un chasis de escalera hecho con tubos tubulares (de ahí el nombre) con el componente del vehículo diseñado alrededor del chasis. Se encuentran en los coches de carreras porque son más seguros.
Beneficios
- Mayor rigidez que otros cuadros de peso similar
- Alta relación resistencia / peso
Inconvenientes
- Tiene un diseño y construcción complicados.
- No apto para la producción en masa.
- Utilizado para autos de carreras normales y de arrastre.
- Dificultad para acceder a la cabina debido a puertas elevadas
Proceso común de chasis de automóviles automotrices
El proceso de chasis de automóvil utilizado en la industria automotriz depende de factores como las piezas del chasis del automóvil, los tipos, el material de composición, el diseño y el volumen de producción. Los procesos de fabricación comunes incluyen:
Fabricación de chapa
Fabricación de chapa es una serie de técnicas de fabricación que son parte integral de la industria de fabricación de automóviles y adecuadas para la fabricación de chasis de automóviles. La fabricación de chapa metálica adecuada para piezas de chasis de automóviles se puede dividir en tres:
Técnicas de corte
El corte por láser, el corte por plasma y el cizallado son técnicas de corte para fabricar el chasis.
- Corte por láser
La técnica de corte por láser utiliza un rayo láser enfocado para fundir y vaporizar la chapa, dejando un corte preciso. Es exacto y preciso, lo que lo hace adecuado para chasis de automóviles, ya que tiene una forma compleja y requiere tolerancias estrictas.
- El corte por plasma
La técnica de corte por plasma utiliza plasma (gas ionizado de alta velocidad) para cortar láminas de metal para fabricar el chasis de un automóvil. Es más adecuado para materiales gruesos pero también es preciso, exacto y muy eficiente.
- Cizallamiento
La técnica de corte utiliza una cizalla para cortar una pieza de chapa. No es tan preciso como los otros dos, por lo que es aplicable para fabricar piezas de chasis como el riel del bastidor que no requieren tolerancias estrictas.
Técnicas de formación
Se utilizan procesos de conformado en frío, como el doblado y el estampado, para dar forma a la chapa y formar componentes del chasis:
- Doblar
La técnica de doblado utiliza una prensa plegadora para deformar una lámina de metal y crear ángulos y curvas para formar la parte del chasis.
- Stamping
Estampar o prensar implica presionar un troquel en una lámina de metal para crear piezas idénticas en grandes volúmenes.
Técnicas de Unión
Soldadura y remachado Son técnicas de chapa para fabricar y montar el chasis del automóvil.
- Soldadura
La técnica de soldadura utiliza calor para unir dos partes de un chasis. Ejemplos de técnicas de soldadura utilizadas en la fabricación de chasis incluyen soldadura TIG y MIG, pero la elección de la técnica de soldadura depende de los materiales.
- Remachado
Remachar implica insertar un remache en un orificio y deformarlo para asegurar la unión formada. Es una mejor opción para unir metales diferentes y se utiliza para unir chasis y otros componentes automotrices.
Mecanizado CNC
In Mecanizado CNCSe utilizan técnicas como fresado, torneado, taladrado y torneado para fabricar y perforar agujeros en piezas del chasis que necesitan remachado.
Die Casting
In morir fundiciónEl metal fundido se inyecta en un molde y, al solidificarse, adquiere la forma y el diseño del molde, lo que permite fabricar piezas como rieles de bastidor y travesaños. La fundición a presión no es popular en la construcción de chasis porque no se puede fabricar el chasis completo.
Material común para chasis de automóviles
Se utilizan muchos materiales en la fabricación del chasis del automóvil y en esta sección se detallan los más comunes y sus propiedades mecánicas:
Acero
El acero tiene una alta maquinabilidad y es el material más común para la construcción de chasis. Varios grados de acero incluyen acero al carbono, que es fuerte, resistente a la corrosión, duradero, soldable y moldeable, y acero suave con bajo contenido de carbono o carbono simple, que es maleable, resistente y adecuado para la construcción de chasis de automóviles.
Aluminio
El aluminio es liviano, fuerte, rígido y adecuado para fabricar chasis de automóviles porque ahorra combustible y es resistente a la corrosión.
Materiales compuestos
Los materiales compuestos, como el epoxi de fibra de carbono y los compuestos de fibra de vidrio, son materiales livianos, resistentes, respetuosos con el medio ambiente y populares pero costosos en la construcción de chasis.
Aleaciones de magnesio
Las aleaciones de magnesio como AZ91D (una aleación de aluminio y magnesio) son livianas, fuertes y resistentes a la corrosión, lo que las hace adecuadas para construir chasis de autos de carreras y de alto rendimiento.
Acabado superficial común para chasis de automóviles
Los fabricantes de piezas de automóviles utilizan acabados de superficies para mejorar el funcionamiento del chasis del automóvil:
Rectificado
Rectificado utiliza una lapeadora plana que elimina los defectos de la superficie frotando la superficie de la pieza de trabajo contra la superficie de la máquina a través de una capa de una mezcla compuesta de material abrasivo como carburo de silicio o diamante.
Pulido
Pulido Se utiliza en las últimas etapas de la construcción del chasis del automóvil. Su objetivo es corregir pequeñas imperfecciones de la pieza que no son visibles a simple vista.
Galvanizado
En la galvanización, se aplica una capa de zinc a las piezas del chasis para dar un acabado resistente que no es susceptible a la corrosión y la abrasión, aunque cuando se expone puede dañarse.
Anodizado
Anodizado Se utiliza principalmente para chasis de aluminio y crea una capa delgada, dura y resistente a la corrosión en la pieza para que pueda funcionar en condiciones ambientales adversas. También puede utilizar la opción de acabado para zinc, titanio y magnesio.
Pintura
Pintura Implica recubrir partes de un chasis o todo el chasis con pintura con propiedades de resistencia a la corrosión a largo plazo.
Tendencia de diseño para piezas de chasis de automóviles personalizadas
Las tendencias de diseño que darán forma al futuro del diseño de chasis de automóviles son:
El uso de materiales ligeros.
Los materiales livianos como el aluminio, la fibra de carbono y el titanio para componentes como el chasis del automóvil reducirán el peso del vehículo sin afectar la integridad estructural del chasis.
Integración de sistemas de propulsión eléctricos
La integración de sistemas de propulsión eléctricos en el diseño del chasis de los automóviles mejorará la distribución del peso, el manejo del automóvil y la eficiencia del consumo de combustible.
Plataformas de chasis modulares
Con las plataformas de chasis modulares, los fabricantes de automóviles pueden utilizar el mismo chasis para diferentes modelos de automóviles, lo que genera una mayor flexibilidad y reduce los costos de producción.
Tecnología de vehículos conectados
La tecnología de vehículos conectados mejorará el diseño del chasis y la experiencia de conducción, ya que permite funciones de diagnóstico remoto y mantenimiento predictivo.
Caracteristicas de seguridad
La incorporación de características de seguridad como advertencia de colisión y frenado de emergencia en el diseño del chasis del automóvil conducirá a una mejor experiencia de conducción.
Conclusión
Este artículo analiza el chasis del automóvil para que los lectores puedan comprender la estructura, pero elegir un chasis de buena reputación servicio de fabricación de piezas Con experiencia en diseño automotriz podemos lograr una fabricación de chasis de calidad. ZintilónOfrecemos procesos de mecanizado CNC y fundición a presión personalizados y de calidad para estas personas. Contáctenos hoy y permítanos darle vida a su proyecto.
Preguntas frecuentes
¿Qué tipos de chasis de coche se utilizan para las carreras?
El chasis típico de un coche de carreras es el chasis tubular, la jaula antivuelco en los coches de carreras todoterreno y el monocasco en la Fórmula 1.
¿Dónde está el número de chasis de mi coche?
La ubicación del número de chasis depende del modelo y la marca del automóvil, pero las ubicaciones comunes se encuentran en el tablero, en la esquina inferior del lado del conductor, el marco de la puerta del conductor y dentro del compartimiento del motor.
¿Son los bastidores de los automóviles lo mismo que los chasis de los automóviles?
No, ambos componentes del automóvil son diferentes. El chasis de un automóvil es la estructura esquelética del automóvil que soporta la carga del automóvil y donde se fijan componentes como el sistema de dirección, el sistema de frenos, el eje trasero, la suspensión, etc. Por el contrario, el bastidor es la carrocería del coche donde se fija el chasis. Hasta la década de 1940, el chasis y el bastidor estaban separados, y su forma fusionada es ahora el bastidor monocasco o diseño de automóvil unibody.
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