[ aclarar ]
Bastidor , circuito de alimentación de separación desmontable - una especie de sistema de transporte de automóviles [1] , bases para unir el cuerpo y las unidades [2] .
Como regla general, todas las unidades principales del automóvil están unidas al bastidor: motor , transmisión , ejes , suspensiones , dirección . Juntos forman el chasis . El chasis del marco es una estructura completa que, por regla general, puede existir y moverse por separado del cuerpo. La carrocería suele estar unida al bastidor con soportes atornillados con almohadillas de goma gruesas para reducir el nivel de vibraciones que afectan al conductor y a los pasajeros .
Actualmente, los chasis de bastidor se utilizan principalmente en tractores y camiones , pero en el pasado, muchos automóviles de pasajeros también tenían un chasis de bastidor. Además, los SUV “duros” a menudo tienen un marco separado .
En la industria automotriz, se distinguen los siguientes tipos de marcos: larguero , periférico , espinal , bifurcado-espinal , base de soporte , celosía (también son tubulares, espaciales ).
El cuerpo montado en el marco puede ser semi -soportado , percibiendo parcialmente la carga que cae sobre él, o descargado , sin percibir ninguna carga, excepto la carga de la carga que lleva el automóvil . En ambos casos, se puede fijar al marco tanto de forma rígida como con cojines elásticos. Por lo tanto, el marco puede formar el sistema de transporte del automóvil tanto de forma independiente como junto con el cuerpo, ya sea conectado rígidamente o instalado a través de cojines elásticos. En la práctica, la proporción del bastidor en la rigidez total de un turismo de bastidor suele ser del 35% (carrocería semiportante sobre bastidor ligero) al 70% (carrocería casi completamente descargada), y para camiones con plataforma de carga basculante y una cabina basculante, puede ser casi el 100%.
En los automóviles con cuerpo de carga en el sentido estricto de la palabra, no hay marco, ya que el cuerpo mismo realiza sus funciones (piel con refuerzo local); sin embargo, junto con esto, el cuerpo de carga puede tener subestructuras en los extremos, representando esencialmente una estructura acortada y sirviendo para distribuir fuerzas concentradas para evitar la concentración de tensiones en los elementos de paredes delgadas de la carrocería. Los automóviles con un bastidor que está integrado estructuralmente con la carrocería e inseparable de ella sin violar la integridad estructural pueden clasificarse como que tienen una carrocería portante [2] o considerarse un tipo de bastidor (el llamado “chasis integrado esquema de energía”), o incluso separados en un tipo de cuerpo separado con un marco integrado .
El marco (del alemán Rahmen - "base", " cama "), o, en la terminología de esos años, el "marco", comenzó a usarse en los albores del desarrollo de la tecnología automotriz. La idea de tal diseño del sistema de transporte se tomó prestada del transporte ferroviario : carruajes tirados por caballos manejados con un marco de cuerpo de madera debido a cargas significativamente más bajas, es decir, de hecho, tenían un cuerpo de transporte . Si los primeros autos, en los que la unidad de potencia estaba ubicada dentro de la distancia entre ejes , aún podían arreglárselas con el mismo marco de madera, entonces la apariencia y la ubicuidad del diseño clásico , en el que el motor masivo se adelantó y creó muy significativo cargas durante el movimiento, hizo que la presencia de un paso a lo largo de todo el cuerpo debajo del piso del marco del compartimiento de pasajeros fuera una necesidad urgente.
Inicialmente, los marcos estaban hechos de madera maciza , con menos frecuencia, tubos redondos de metal . En la primera década del siglo XX se generalizaron los marcos, formados por dos perfiles troquelados de sección en forma de U ( canal ) o rectangular (caja) -largueros- y varios travesaños. Para garantizar la posibilidad de girar las ruedas delanteras, el marco se hizo más estrecho en la parte delantera y luego, para reducir el costo de producción, simplemente comenzaron a colocar los largueros rectos en cierto ángulo entre sí, de modo que en el vista superior del marco ampliado de adelante hacia atrás. Además, con el tiempo, en los automóviles de pasajeros, los largueros del bastidor comenzaron a doblarse en un plano vertical, de modo que su parte central comenzó a ubicarse debajo de las extremidades; esto permitió colocar el piso de la cabina más bajo y mejorar las condiciones de trabajo de la transmisión _
Este diseño de bastidor resultó ser muy racional; en los camiones, solo ha cambiado en detalles hasta el día de hoy. En su forma original, dicho marco era muy flexible, dando una inclinación muy notable al conducir sobre baches en la carretera; en ese momento se percibía como una parte integral de la suspensión, que era bastante rígida. Las carrocerías de aquellos años, que tenían un marco de madera , se sujetaban rígidamente al marco, sin cojines elásticos, de manera que todas las deformaciones del marco se trasladaban a la carrocería.
Naturalmente, era inútil hacer rígido el cuerpo fijado en un marco tan débil y flexible: las deformaciones del marco durante el movimiento del automóvil conducirían muy rápidamente a su destrucción. La flexibilidad del cuerpo, su capacidad para deformarse junto con el marco en gran medida, se consideraba su propiedad integral e incluso deseable. Muchos fabricantes trataron directamente de dar flexibilidad a la carrocería, ya que era casi imposible lidiar con su deformación y el crujido que la acompañaba en las uniones de las tablas del marco individuales. Por ejemplo, el método de fabricación de una carrocería según la patente de Weymann , popular en la década de 1920 en automóviles caros, asumía la presencia de inserciones metálicas elásticas especiales entre las vigas de madera del bastidor, lo que eliminaba el contacto entre las partes individuales y, dentro de ciertos límites, les permitió moverse entre sí, eliminando dos problemas típicos de los cuerpos de esos años: crujidos y aflojamiento de las articulaciones de la carcasa. En el exterior, dicho cuerpo estaba enfundado con una malla metálica flexible, cubierta con un percal denso acolchado con algodón y cubierto con una tela especialmente tratada (material como el cuero sintético ), que en algunos casos podía pintarse, volviéndose casi indistinguible de metal.
Por otro lado, incluso una carrocería muy flexible con un marco de madera aumentaba significativamente la rigidez del automóvil en su conjunto, por lo que era semiportante con un marco muy débil, generalmente en forma de dos canales conectados por dos o tres cruces abiertas. -secciones.
En 1915, HJ Hayes propuso un cuerpo portante que actuaba como estructura, pero esta idea se puso en práctica mucho más tarde.
En los años veinte, la empresa checoslovaca Tatra desarrolló un bastidor espinal en forma de un tubo central de un diámetro suficientemente grande, a cuyas bridas en cuyos extremos se unían rígidamente la unidad de potencia y la carcasa del eje trasero (dividida con semiejes oscilantes). adjunto. La transmisión de la rotación se realizaba mediante un eje encerrado en el interior del tubo de transmisión sin bisagras. Tatra aplicó este diseño en varios modelos de pasajeros y camiones. Muy rígido a la torsión, permitió reducir significativamente la deformación de la carrocería cuando el automóvil estaba en movimiento, aumentando así el confort y aumentando la durabilidad del automóvil en su conjunto, y permitiendo también rebajar el nivel del piso en la cabina. , que ya no estaba interferido por los largueros que pasaban por debajo. Este último fue especialmente valioso para los "Tatras" de pequeña capacidad con un marco espinal, que tenían una altura corporal moderada para los estándares de su época, un centro de gravedad bajo y, al mismo tiempo, un interior bastante espacioso. Los chasis de este tipo podían extenderse muy fácilmente variando solo la longitud del tubo de transmisión y el eje de transmisión, lo que era muy conveniente para crear camiones de varias cargas útiles e incluso con un número diferente de ejes motrices .
Sin embargo, el armazón espinal en su forma pura no ha recibido una amplia distribución fuera de la industria automovilística checoslovaca debido a sus importantes deficiencias. En primer lugar, todas las unidades de un automóvil con bastidor espinal debían ser de un diseño especial, diseñadas para montarse con bridas en el tubo central, y sus cárteres debían ser lo suficientemente fuertes y, por lo tanto, pesados, ya que estaban unidos a la tubería central. bridas de la tubería de transmisión en voladizo y tuvo que percibir cargas importantes derivadas del movimiento del coche, y también sirvió para sujetar piezas de suspensión. El mantenimiento y la reparación de las unidades de transmisión encerradas dentro del tubo de transmisión eran extremadamente difíciles. La fijación rígida de la unidad de potencia al sistema de transporte del automóvil provocó un alto nivel de ruido y vibración en la cabina.
El marco de la columna de la horquilla desarrollado por el competidor de Tatra, la compañía Skoda , se generalizó un poco , en cuyo diseño también se usó la tubería central, pero las unidades en su mayor parte no estaban encerradas en su interior, sino que tenían cárteres separados de del tipo habitual y se unieron por fuera a la propia tubería y se instalaron horquillas en sus extremos, que son esencialmente elementos de un marco de larguero convencional. Solo el eje de transmisión del eje trasero y el par principal estaban ubicados directamente dentro de la tubería de transmisión. Los cárteres separados del motor y la caja de cambios simplificaron drásticamente el mantenimiento y la reparación del automóvil , hicieron posible el uso de una suspensión suave de la unidad de potencia, lo que redujo el nivel de vibración en la cabina. Este tipo de diseño de sistema de transporte se ha vuelto bastante popular entre los ingenieros checoslovacos y alemanes. . Por ejemplo, los modelos Mercedes-Benz de antes de la guerra con una unidad de potencia trasera (W23, W28) tenían un marco de horquilla en forma de tubo central redondo, al que se unía una horquilla en la parte posterior, que llevaba una unidad de potencia hecha en forma de un solo bloque. Tatra mismo usó un marco de horquilla con un tubo rectangular central en sus modelos de antes de la guerra con un diseño de motor trasero, y solo la transmisión de cambios estaba ubicada dentro del tubo; todas las demás unidades se fabricaron en cárteres separados.
La aparición del modelo Lancia Lambda se remonta a 1922 , que, al parecer, contó con la primera carrocería portante de paneles de bastidor de producción en masa , y sus desarrolladores se inspiraron en el diseño de cascos de barcos . Sus paneles de piel exterior estaban unidos a un marco espacial de perfiles metálicos y percibían la carga junto con él, aunque en pequeña medida.
Casi simultáneamente , se creó en Auburn , EE . UU. , un bastidor mástil con un travesaño en forma de X , que combinaba una alta rigidez torsional (por ejemplo, en Rolls-Royce Silver Cloud , la rigidez torsional de este tipo de bastidor solo alcanzaba los 3600 N·m por grado ) y ligereza relativa - muy rápidamente se convirtió en el estándar de facto para los automóviles. En este momento, los cuerpos se están volviendo completamente metálicos, más rígidos que los que tienen un marco de madera, sin embargo, la rigidez del marco ha aumentado mucho más debido a la introducción del travesaño en forma de X, por lo que la relación de sus cambios de funciones: si un cuerpo con un marco de madera, instalado en un marco relativamente débil, se fortalece significativamente, ahora es el marco el que percibe la parte principal de las cargas que surgen durante el movimiento del automóvil, mientras que el cuerpo se vuelve casi totalmente descargado, soportando principalmente el peso de los pasajeros y mercancías en su interior, y proporcionando además la fuerza de servicio necesaria en su funcionamiento . Esto permitió aligerarlo al máximo, reduciendo el peso total del coche, sobre todo teniendo en cuenta la sustitución de la estructura de madera por perfiles metálicos, que aportan mayor resistencia para el mismo peso. La apariencia de un marco suficientemente fuerte y rígido permitió utilizar una suspensión más blanda, lo que también aumentó la comodidad, especialmente si era independiente en la parte delantera.
La carrocería empieza a estar unida al bastidor con cojines elásticos, lo que permitió aumentar el confort debido a una mejor amortiguación de golpes y vibraciones, aunque a costa de una gran masa total del coche (uno de los pioneros en su implementación). fue Chrysler , que también fue la primera en utilizar un soporte de motor flotante sobre cojines de goma).
Al mismo tiempo, otros fabricantes tomaron la decisión de diseño opuesta: en lugar de sujetar elásticamente una carrocería relativamente débil a un marco potente, utilizaron un marco relativamente débil en sus automóviles, que estaba conectado rígidamente con pernos, remaches o soldadura por puntos a un marco Cuerpo totalmente metálico en muchos puntos (varias docenas). El bastidor en este caso, si bien estaba físicamente separado de la carrocería, pero por sí mismo no tenía la rigidez suficiente para absorber las cargas derivadas del movimiento del carro, haciéndolo únicamente en conjunto con la carrocería, que por lo tanto era semi -apoyando, gracias a lo cual se logró el alivio del automóvil en su conjunto. Dicho marco sirvió principalmente para simplificar el ensamblaje del automóvil en la fábrica : el chasis con unidades y la carrocería se ensamblaron en diferentes sitios de producción, y en la etapa final ambas ramas del transportador se fusionaron en una sola y se bajó la carrocería terminada. en el marco. Ejemplos de este diseño son el Ford Anglia de antes de la guerra y el Ford Prefect o KIM-10 . [3]
Mientras tanto, la transición al metal en lugar de la madera como material del marco de la carrocería creó los requisitos previos para el uso generalizado de carrocerías sin marco, que tenían la ventaja de un menor peso y, al mismo tiempo, una mayor rigidez, por lo tanto, en los años treinta en Europa, más y más fabricantes de automóviles están abandonando un marco separado, utilizando cuerpos autoportantes en sus estructuras.
Uno de los primeros entre ellos fue el Citroën Traction Avant de 1934 , cuya carrocería era un monocasco soldado a partir de grandes paneles de acero estampado con un ligero refuerzo local, que estructuralmente recordaba un poco al fuselaje de un avión con un soporte de motor sobresaliente . Las cavidades cerradas formadas por los paneles de tal cuerpo que tiene una forma espacial compleja desempeñaron el papel de amplificadores y aseguraron su rigidez. Mientras tanto, en esos años, este diseño no se usaba mucho, ya que la cultura de diseño y producción de la mayoría de las empresas automotrices aún no estaba lista para cambiar a tales tecnologías, y los consumidores confiaban más en el marco tradicional.
En particular, la tecnología de estampado de paneles de gran tamaño del cuerpo de soporte, que desempeñan el papel de sus elementos de potencia y, por lo tanto, están hechos de una chapa de acero relativamente gruesa, seguía siendo un gran problema: esto requería prensas de estampado muy potentes y costosas. , en algunos casos se utiliza estampado en caliente.
La mayoría de los autos de esos años conservaron un marco mástil con un travesaño en forma de X, que proporcionó rigidez y capacidad de control aceptables para las velocidades relativamente bajas de entonces, así como una alta capacidad de fabricación y reparación. El cuerpo de un automóvil de este tipo era desmontable con un marco y recordaba mucho al antiguo de madera, en el que las vigas del marco de madera se reemplazaron con estampados de acero de forma similar; sus paneles exteriores prácticamente aún no participaban en la percepción de las cargas, siendo un "peso muerto", lo que provocó una gran masa.
En 1936, el carrocero italiano Carrozzeria Touring patentó una nueva forma de crear una carrocería de automóvil, desarrollada por Felice Bianchi Anderloni basada en la patente de Weymann antes mencionada, que se denominó Superleggera - "superligero" en italiano. La carrocería tipo “superlegger” consistía en un marco calado muy ligero hecho de tubos de acero y paneles delgados de aluminio de calidad aeronáutica o duraluminio superpuestos , y no estaban unidos rígidamente a los tubos del marco, sino que solo se fijaban en él en varios puntos (aberturas de ventanas y puertas, cortes, orificios) que conservan en gran medida la movilidad independiente. Dado que el marco delgado no pudo soportar el peso de las unidades y las fuerzas derivadas del movimiento del automóvil, las carrocerías del "superlegger" conservaron el marco del tipo habitual para ese momento, por lo que no deben confundirse con carrocerías de carga o una estructura espacial (algunas versiones posteriores tenían una base de carga de acero, que incluía los cinturones de potencia inferiores y medios, y según la tecnología Superleggera , solo la estructura de la parte superior de la carrocería, incluido el techo , fue hecho - por ejemplo, el cuerpo Aston Martin DB4 [4] ). Sin embargo, fue un importante paso adelante, no solo por la drástica reducción de peso en comparación con la estructura de madera utilizada anteriormente, sino también porque a tales carrocerías se les podía dar una forma muy compleja, limitada casi únicamente por la imaginación de los carroceros. Sin duda, fue este método, que permitió obtener rápidamente y con inversiones relativamente pequeñas carrocerías de arquitectura compleja en las condiciones semiartesanales de pequeños talleres de carrocería, jugó un papel muy importante en el desarrollo del diseño automotriz italiano.
La empresa alemana Adler en el modelo 2.5 Litros (1937) utilizó la llamada base de cojinete , un marco con largueros que cubren el compartimiento de pasajeros, combinado con el piso de la carrocería . Este diseño hizo posible combinar la capacidad de fabricación de un automóvil con bastidor con el uso racional del espacio y el bajo peso del cuerpo de soporte. Posteriormente se aplicó un diseño similar al famoso KdF (futuro Volkswagen Kafer ).
En los últimos años anteriores a la guerra en Europa, los modelos masivos con cuerpos de carga comenzaron a generalizarse, pero estos no eran "monocascos", sino una especie de tipo de transición de un cuerpo de marco a uno de carga, aún conservando elementos del marco en las extremidades: los llamados bastidores auxiliares unidos al cuerpo atornillado. En la mayoría de los casos, estos eran los llamados cuerpos de carga de tipo esquelético, en los que el marco es lo más liviano posible y consta de amplificadores en forma de U superiores soldados a los paneles exterior e interior y perciben cargas a la par con ellos. . Muchas partes del plumaje estaban atornilladas a él, prácticamente sin participar en la percepción de las cargas.
Después de la Segunda Guerra Mundial en Europa, los nuevos modelos de pasajeros se construyen principalmente con carrocerías de carga, mientras que en Estados Unidos, la mayoría de los fabricantes siguen apostando por las estructuras individuales, en gran parte debido a la tradición de actualizaciones anuales de diseño que existía en ese momento en los Estados Unidos. : al rediseñar , los paneles exteriores de la carrocería cambiaron , diseño que se aceleró y simplificó significativamente debido al hecho de que no soportaba una carga significativa, pero el bastidor del vehículo en sí podría permanecer prácticamente sin cambios durante muchos años. La empresa estadounidense Nash , por el contrario, cambió a carrocerías de carga, pero esto lo arruinó en gran medida: Nash no siguió el ritmo acelerado de renovación visual de la gama de modelos marcado por los líderes del mercado, ya que en el caso de un caja portante, cualquier cambio significativo en el diseño externo suponía la necesidad de volver a realizar los cálculos de la estructura portante de la carrocería y posteriores pruebas a largo plazo para garantizar la fiabilidad y durabilidad necesarias.
Los autos con armazón de la posguerra eran generalmente similares en diseño a los de antes de la guerra, en la mayoría de los casos usaban armazones mástiles con un poderoso travesaño central en forma de X, con la excepción de los cambios necesarios para instalar una suspensión delantera independiente, que se convirtió en el estándar de facto en los automóviles de pasajeros de la posguerra, y cierta reducción de la altura de los largueros en relación con el suelo para facilitar la entrada y salida de la máquina. Dado que la altura de los automóviles producidos en masa todavía era bastante grande, las fallas de diseño debido al uso de dicho marco apenas se notaron y, en términos de cualidades de consumo, los automóviles con marco eran comparables a los que tenían un cuerpo de carga, aunque tenía una masa ligeramente mayor.
En relación con el tipo europeo de automóvil sin marco de esos años, el diseño de los elementos de soporte de las carrocerías de los modelos domésticos Pobeda M-20 y Volga GAZ-21 puede considerarse característico : aunque sus carrocerías en su conjunto eran de carga , tenían un bastidor auxiliar de larguero completo en el extremo delantero ( semi-bastidor) en forma de dos largueros con un perfil en forma de caja, conectados por una viga de suspensión y varias barras transversales. Este bastidor auxiliar se hizo estructuralmente desmontable y, de hecho, era un bastidor corto que llegaba aproximadamente a la mitad del automóvil (y así es exactamente como se llamaba en la documentación de fábrica). Este diseño dictaba una posición de piso alto en la parte delantera de la cabina, directamente sobre el bastidor auxiliar, por lo que los beneficios de una carrocería monocasco no se aprovecharon por completo. . En la parte trasera de sus carrocerías, desde un punto de vista tecnológico, los elementos portantes ya eran amplificadores en forma de U superiores soldados al piso de la cabina y del maletero y conectados a los umbrales de la carrocería en forma de caja, aunque en configuración todavía repetían esencialmente la parte posterior de un marco de larguero convencional, de donde tenían el nombre de largueros traseros. Esto hizo posible colocar el panel del piso bajo en el área de las piernas de los pasajeros traseros, por lo que fue posible garantizar un ajuste cómodo en el asiento trasero con unas dimensiones generales más pequeñas del automóvil. aunque la longitud y la distancia entre ejes del Volga era notablemente inferior a la de sus modernos coches americanos de bastidor de la "clase ligera" tipo " Ford " o " Chevrolet " (2700 mm frente a aprox. 2900), la comodidad y amplitud en el asiento trasero era casi el mismo, que se logró precisamente mediante el uso de una carrocería monocasco. En general, la configuración de los elementos portantes de las carrocerías de estos coches recordaba mucho a un bastidor periférico soldado al fondo con largueros muy espaciados en el medio. No obstante, la carrocería percibía las cargas principales, principalmente por sus estribos en forma de caja, mientras que el papel del bastidor auxiliar delantero para garantizar la resistencia y rigidez generales de la carrocería era muy insignificante y se reducía principalmente a la distribución de la carga para eliminar concentración de tensiones en sus elementos de pared delgada.
En el automóvil Borgward Hansa 2400 (1952-1958) y su versión con distancia entre ejes extendida Borgward Pullman, el diseño de la carrocería portante dio un paso más adelante: no tenían largueros delanteros, en su lugar los elementos de potencia del frente Al final de la carrocería se encontraban guardabarros del compartimiento del motor reforzados con amplificadores de techo, y estos elementos de potencia se elevaban en alto y se ubicaban dentro de los guardabarros delanteros, arriba de los pasos de rueda , y en la zona del escudo del motor se conectaban directamente a las cajas del alféizar. La ausencia de un bastidor auxiliar de larguero (semi-bastidor) en la parte delantera del automóvil hizo posible colocar el panel del piso muy bajo en el área de las piernas del conductor y el pasajero delantero, liberando espacio utilizable adicional para el habitáculo y bajando el centro de gravedad. El bastidor auxiliar, en el que se montaban la unidad de potencia y la suspensión delantera, estaba unido a los guardabarros de las alas desde abajo en cuatro puntos a través de gruesos soportes de goma y no era un elemento de potencia de la carrocería. Posteriormente, se utilizó una configuración similar de los elementos de potencia de la parte delantera del cuerpo en el Oka VAZ-1111 , y actualmente se ha generalizado un diseño de subchasis similar.
Para el año modelo 1948, la firma estadounidense Hudson Motor Car Company , en la línea de modelos Step-Down ("Step Down"), utilizó el diseño original del monobilt, que tenía la designación comercial Monobilt , en el que el medio y la parte trasera partes, incluidos los pasos de rueda traseros, estaban rodeadas por un sólido umbral en forma de caja, percibiendo la carga a la par con los bastidores auxiliares de largueros en los extremos. Esto permitió reducir significativamente la sección transversal de este último y colocar el piso del habitáculo muy bajo. Al aterrizar en un automóvil de este tipo, una persona llevó su pierna sobre un umbral alto, primero elevándola a su nivel y luego bajándola nuevamente una docena de centímetros, hasta el nivel de un piso bajo (aquí es donde el "paso hacia abajo" viene de); para aquellos años, esto era muy inusual, ya que en los automóviles con marco de larguero separado o carrocerías de carga de diseño convencional, el piso del compartimiento de pasajeros estaba ubicado directamente sobre los largueros, al mismo nivel que el umbral. En Hudson, a este nivel, solo se ubicaron los travesaños del conjunto de potencia de la carrocería, ubicados debajo de los asientos y que no interfieren con la ubicación de los pasajeros en la cabina. Para la producción de las carrocerías del nuevo Hudson se utilizaron enormes prensas de estampación de una potencia sin precedentes para la época.
La ubicación más baja del piso del habitáculo permitió bajar los asientos y el techo en los mismos diez centímetros: el automóvil resultó ser muy rechoncho para esos años, visualmente más dinámico y aerodinámico, y la disposición de los pasajeros más racional. Ya no entraron en tal cuerpo, como un carruaje o un autobús , sino que se sentaron. Al conducir por carreteras en mal estado, los pasajeros se balanceaban menos y el balanceo en las esquinas disminuía, ya que el centro de gravedad del automóvil estaba más bajo. El manejo del Hudson no tuvo paralelo entre los autos estadounidenses de tamaño completo hasta mediados de los años cincuenta. Por último, los potentes umbrales situados a los lados del habitáculo protegen bien al conductor y a los pasajeros en caso de colisión lateral.
Durante los primeros años de su lanzamiento, el monocasco Hudson fue un vehículo comercialmente exitoso. Sin embargo, con el tiempo, los competidores presentaron modelos con una configuración mejorada del marco desmontable: en lugar de canales con refuerzo local, los miembros laterales comenzaron a fabricarse en forma de perfiles cerrados, lo que permitió reducir significativamente su sección transversal. Dichos cuerpos de bastidor tenían un rendimiento similar al de los portaequipajes de su época, pero, a diferencia de ellos, permitían variar el diseño del automóvil cada año sin inversiones serias, mientras que cualquier modificación seria del exclusivo cuerpo del portaequipajes Hudson afectaba a todo su portaequipajes. sistema y requería la esencia de un rediseño completo, lo que en la era anterior a la llegada de las computadoras y CAD era una tarea muy difícil. En consecuencia, ya en la segunda mitad de los años cincuenta, Hudson abandonó los escenarios, incapaz de soportar el ritmo de renovación del cartel marcado por los competidores. Además, los cuerpos de Hudson resultaron ser más vulnerables a la corrosión debido a la presencia de una gran cantidad de cavidades ocultas, cuyo tratamiento anticorrosión efectivo era prácticamente imposible en ese momento, además, a través de la corrosión de los umbrales de dicho cuerpo. era peligroso desde el punto de vista de su deformación, mientras que para el carro de bastidor el peligro estaba representado únicamente por daños por corrosión en el bastidor que operaba en condiciones mucho más favorables desde este punto de vista.
En Europa, donde no existían requisitos tan estrictos para la velocidad de las actualizaciones de diseño, los cuerpos de carga se volvieron predominantes en estos años. Para asegurar la durabilidad necesaria, los elementos de potencia de la carrocería intentaron ser de metal más grueso, así como aplicar el mejor tratamiento anticorrosión disponible.
A finales de los años cincuenta y sesenta se produjo una crisis en el concepto tradicional del frame car americano: las nuevas tendencias en el campo del diseño, que requerían la mayor reducción posible de la altura total de la carrocería, entraron en conflicto con el chasis . basado en el marco del mástil, esencialmente poco diferente de los modelos de antes de la guerra. Si en los automóviles de principios a mediados de los años cincuenta, que tenían una altura de carrocería de 1550 ... 1600 mm, todavía era posible combinar los requisitos del estilo moderno con suficiente comodidad interior mediante el uso de largueros inferiores en forma de caja, entonces en los modelos de finales de la misma década, cuya altura de carrocería descendía por debajo de los 1500 mm y continuaba descendiendo, la altura de la cabina, limitada desde abajo por los largueros del bastidor que pasaban por debajo de su piso, resultó claramente insuficiente para el cómodo alojamiento del conductor y los pasajeros, y el descanso en los asientos era excesivamente bajo e incómodo. No fue posible corregir este inconveniente manteniendo el marco de larguero tradicional.
General Motors , en muchos de sus modelos a principios de la década, utilizó un marco en forma de X, que consistía en un tubo central que desempeñaba el papel de un túnel de transmisión, y horquillas unidas a él por delante y por detrás, que transportaban la potencia. unidad y conjuntos de suspensión delantera y trasera. Dado que no había largueros en la parte central del bastidor que pasaba por debajo del compartimiento de pasajeros, fue posible colocar el piso más bajo y, con la misma altura total del vehículo, "tallar" unas pocas pulgadas adicionales de altura de la cabina, lo que proporcionó significativamente mayor comodidad para el conductor y los pasajeros, en particular sentados en la última fila, pero a costa de aumentar el tamaño del túnel de transmisión que sobresale del piso de la carrocería. Los ingenieros de la planta de automóviles de Gorky llegaron al mismo diseño en su "Seagull" GAZ-13 de 1959. Para compensar la falta de largueros del bastidor en la sección media, las carrocerías de estos vehículos se reforzaron fuertemente con umbrales más fuertes, siendo esencialmente semisoportantes y soportando en gran medida cargas a la par con el bastidor. Sin embargo, esta decisión no fue generalmente aceptada; en particular, la resistencia insuficiente del tubo central del marco en una colisión lateral generó preocupaciones.
Chrysler en los mismos años, en la mayoría de sus modelos, con la excepción del representante Imperial, cambió a carrocerías de carga con un bastidor auxiliar mástil en la parte delantera, lo que permitió lograr un efecto similar y, además, reducir significativamente el peso de los coches y aumentar la rigidez torsional. En modelos más grandes, este bastidor auxiliar estaba unido a la carrocería a través de cojines de goma, permaneciendo esencialmente como un bastidor corto, pero en los "compactos" Valiant y Dart, sus largueros estaban rígidamente soldados al piso de la carrocería.
Solo Ford Motor Company , en todos sus autos con armazón hasta 1965, continuó obstinadamente aferrándose a los armazones tradicionales, usando el mismo chasis desde el modelo del año 1957 al 1964 inclusive, como resultado de lo cual los Ford del cambio de década tenían la interiores estrechos en su clase y el descanso más bajo, incluso a pesar de que eran superiores en altura total a la mayoría de los modelos de la competencia.
Al final, la victoria en la industria automotriz estadounidense la obtuvieron los llamados marcos periféricos, con largueros muy espaciados en la parte central, lo que permitió quitarlos dentro de los umbrales de la carrocería. . El marco periférico se utilizó por primera vez en el deportivo Chevrolet Corvette C2 de 1963 y, debido a sus ventajas, en pocos años este tipo de marco se convirtió en el más común en los nuevos modelos de automóviles estadounidenses.
La transición a marcos periféricos permitió reducir la altura de los turismos a un límite razonable de 1300 ... 1400 mm. El habitáculo, situado completamente entre los largueros del bastidor, permitía dar a la carrocería bellas proporciones sin sacrificar espacio. En cuanto a la eficiencia del uso del espacio y la racionalidad del alojamiento de los pasajeros, los automóviles con un marco periférico eran solo ligeramente inferiores a la carrocería del portaequipajes, mientras que la posibilidad de un rediseño anual sin afectar el sistema del portaequipajes, el bajo costo comparativo de ensamblar un automóvil, la facilidad de reparación de la carrocería y otras ventajas de un marco separado se mantuvieron por completo. Además, los largueros ampliamente espaciados en la parte central permitieron mejorar significativamente la seguridad pasiva en caso de impacto lateral: en un automóvil con un marco de larguero clásico, solo los umbrales de carrocería externos relativamente débiles y delgados (paneles basculantes) protegen a los pasajeros en el lateral , mientras que en un automóvil con marco periférico, ubicados a los lados de la cabina, hay largueros poderosos que juegan el mismo papel que las cajas (umbrales internos) del cuerpo de carga. Con el mismo objetivo de aumentar la seguridad pasiva, durante la década de los setenta se empezaron a introducir elementos de deformación programada en el diseño de las carrocerías de los automóviles americanos; por ejemplo, en los automóviles Ford con estructura, aparecieron elementos de metal corrugado deformable ("acordeones", cuernos de estructura ) frente a los largueros de la estructura, que amortiguan la energía cinética en caso de impacto.
Los marcos de los automóviles de pasajeros y SUV desde mediados de los años sesenta y setenta hasta el presente prácticamente no han cambiado, solo se ha mejorado la tecnología de producción (por ejemplo, en los últimos modelos, el marco está hecho mediante estampado con medios elásticos - "hidroformado ”, se utilizan aceros aleados de alta resistencia y aluminio ), así como elementos de seguridad pasiva integrados en el diseño del marco (zonas de deformación programadas, soportes de carrocería más fuertes, etc.). Sin embargo, desde entonces su prevalencia ha disminuido significativamente: si allá por finales de los setenta la mayor parte de los automóviles estadounidenses, además de los “compactos” (coches compactos) y los “subcompactos” (automóviles subcompactos) , tenían chasis separados de la carrocería, entonces hoy es principalmente para camionetas grandes y SUV, así como modelos raros de automóviles de pasajeros, que datan estructuralmente de los años setenta, por ejemplo, Ford Crown Victoria y Lincoln Continental .
El cuerpo de carga, por el contrario, estaba esperando un largo proceso evolutivo. En los años 50 y 60 aparecieron las carrocerías portantes, en las que no había contrachasis, y las cargas ya se percibían exclusivamente por la piel interior de la carrocería (principalmente el suelo y guardabarros de las alas), que presentaba diversos estampados y topes. amplificadores en los lugares más cargados, y también, hasta cierto punto, y su carcasa exterior. Por ejemplo, en la carrocería del Zhiguli y su prototipo italiano Fiat 124 , los bastidores auxiliares en forma de fragmentos de un bastidor mástil están estructuralmente ausentes como tales, y la estructura de potencia de la parte delantera está formada por las partes inferiores de los guardabarros de las aletas delanteras, a las que se sueldan amplificadores en forma de perfiles en U desde el interior, formando con ellos una sección cerrada en forma de caja y, por lo tanto, desde un punto de vista funcional, desempeñando el papel de largueros delanteros, sobre el que se fija desde abajo la viga de suspensión delantera, que también funciona como travesaño del grupo motopropulsor de la carrocería. Los guardabarros delanteros y el faldón del parachoques delantero en la carrocería Zhiguli, que forman la piel exterior de la parte delantera , están soldados a los guardabarros y, junto con ellos, perciben parte de la carga que se produce cuando el automóvil está en movimiento. El cuerpo de los " Zaporozhets " estaba dispuesto de manera similar , en el que el fondo reforzado y las cavidades formadas por las alas exteriores y sus guardabarros interiores desempeñaban el papel de elementos de poder.
Por lo tanto, este tipo de cuerpo de carga es un monocasco reforzado , una estructura tridimensional en la que la piel en sí toma casi toda la carga y el marco, si está presente, tiene la forma de amplificadores, puntales y bastidores locales separados. Esto permitió aligerar aún más la carrocería al tiempo que aumentaba su rigidez, reducir el costo de producción al reducir el consumo de metal y aumentar la capacidad de fabricación, aunque su diseño comenzó a requerir una mayor cultura de producción, resultó ser más difícil de reparar y menos Durable cuando se opera en carreteras en mal estado. Los métodos mejorados para proteger el metal de la corrosión con el tiempo hicieron posible proporcionar una durabilidad suficiente para el funcionamiento normal.
Aunque los cuerpos de carga con bastidores auxiliares separados tenían ciertas ventajas en términos de comodidad de conducción (si hubiera juntas de goma entre el cuerpo y el bastidor auxiliar), así como la facilidad y comodidad de reparación, sin embargo, las consideraciones de fabricación de la producción en masa y garantizar la máxima rigidez resultó ser más significativo, por lo tanto, las carrocerías de los automóviles modernos son principalmente semi-monocascos.
Los cuerpos de carga modernos son estructuras complejas soldadas o pegadas de acero, a menudo hechas de aceros aleados de alta resistencia, o estampados de aluminio y diseñados para absorber energía de manera más efectiva durante la deformación durante un accidente de tráfico, mientras están formados por la carcasa de la caja de cavidad. , junto con un refuerzo adicional con superposiciones en forma de U, elementos tubulares, relleno con espuma de polímero especial, etc., forman una poderosa "jaula de seguridad" alrededor del compartimiento de pasajeros que protege al conductor y a los pasajeros. El término "bastidor auxiliar" en relación con una carrocería moderna ya no designa un elemento portante de su diseño, sino solo un bastidor ligero unido a la carrocería portante desde abajo, sobre el cual, para facilitar el montaje de la cinta transportadora de un automóvil , partes de la suspensión delantera y trasera, motor, transmisión están premontadas. Los cuerpos de carga modernos, por regla general, no están diseñados para la renovación después de impactos graves, ya que fuera de las condiciones de fábrica es imposible garantizar el cumplimiento de la geometría del cuerpo y reproducir las medidas tecnológicas establecidas en la etapa de su producción. destinados a aumentar la seguridad pasiva del automóvil.
Una característica distintiva de cualquier estructura de marco es la separación física de los elementos de carga (potencia, percepción de las cargas de trabajo que surgen del movimiento del automóvil) y el cuerpo mismo. El bastidor percibe el peso de la carga y los componentes del vehículo, a través de la suspensión transfiere la fuerza de tracción de las ruedas o ejes a la carrocería, percibe las cargas dinámicas y de choque que se producen al conducir. Al mismo tiempo, el cuerpo en sí, además de los paneles decorativos, también puede tener su propio marco, lo que garantiza su rigidez, por ejemplo, en el área de las aberturas de las puertas, pero no participa en la percepción de el peso de las mercancías y los áridos o las cargas que se producen durante la conducción, o participa en mucha menor medida que el bastidor.
Los marcos se clasifican según el tipo de estructura de soporte que utilizan.
La versión clásica de un marco de este tipo se parece a una escalera en apariencia y diseño, por lo que en la terminología inglesa a veces se le puede llamar marco de escalera . Los marcos de larguero constan de dos largueros longitudinales y varios travesaños [2] , también llamados "travesaños", así como soportes y soportes para montar la carrocería y las unidades [2] . La forma y el diseño de los largueros y travesaños pueden ser diferentes; entonces, hay barras transversales tubulares, en forma de K y en forma de X. Los largueros suelen tener una sección acanalada [1] y, por lo general, de longitud variable: en las áreas más cargadas, la altura de la sección suele aumentar [2] . A veces tienen una sección cerrada (caja) al menos en parte de su longitud. En los autos deportivos se podían utilizar largueros tubulares y de sección redonda, que presentaban una mejor relación entre masa y rigidez. Por ubicación, los largueros pueden ser paralelos entre sí o estar ubicados entre sí en un cierto ángulo. Las partes del marco están conectadas por remaches , pernos o soldadura. Los camiones suelen tener bastidores remachados, volquetes ligeros y superpesados , soldados [2] . Las conexiones atornilladas se utilizan generalmente en la producción a pequeña escala [2] . Los camiones y remolques pesados modernos a veces también tienen bastidores atornillados, lo que facilita enormemente su mantenimiento y reparación, mientras que se deben tomar medidas especiales para evitar que los pernos se aflojen.
El marco de larguero del tipo tradicional proporciona al automóvil una rigidez suficientemente alta, especialmente en el caso de la presencia de barras transversales desarrolladas (en forma de K, en forma de X), y desde un punto de vista técnico todavía no está desactualizado, sin embargo , tiene un inconveniente importante: sus largueros pasan por debajo del piso de la carrocería, por lo que debe colocarse lo suficientemente alto. Mientras la masa de turismos se mantuvo relativamente alta, esto no fue un problema, sin embargo, en la segunda mitad de la década de 1950, se extendió la moda de las carrocerías achaparradas, que, en el caso de utilizar una estructura de tipo tradicional, obligaba a que los asientos fueran hecho muy bajo para proporcionar suficiente distancia entre los cojines de los asientos y el techo, y esto reducía la comodidad. La salida fue la transición a un cuerpo de carga, o a un marco de tipo de columna bifurcada o periférico, en el que los largueros de alguna manera evitan el compartimiento de pasajeros (ya sea sacados a los lados o ubicados en el túnel central de la carrocería), permitiendo rebajar el suelo y una pequeña altura común del coche con espacio suficiente en el habitáculo. En los automóviles que no tienen tales requisitos, por ejemplo, los SUV con carrocerías altas, el marco de larguero todavía se usa hoy en día en su forma original. Uno de los últimos ejemplos del uso de un marco de larguero en un automóvil de pasajeros ordinario es el Wartburg de Alemania Oriental , que se produjo hasta finales de la década de 1980. En los camiones, por el contrario, la caja portante es la excepción y el bastidor de largueros es la regla.
Varias fuentes [2] también incluyen marcos periféricos (a menudo distinguidos como un tipo separado) y marcos en forma de X para marcos mástiles (estos últimos están clasificados por otras fuentes [5] como un tipo de marcos espinales).
A veces considerado como una especie de mástil [2] . En tal marco, la distancia entre los largueros en la parte central aumenta tanto que cuando se instala el cuerpo, están directamente detrás de los umbrales de las puertas. Dado que los puntos débiles de un marco de este tipo son los puntos de transición de la distancia habitual entre los largueros a la aumentada, en estos lugares se agregan refuerzos especiales en forma de caja, en los países de habla inglesa denominados caja de torsión (elementos de potencia similares - tirantes: a menudo se encuentran en automóviles con un cuerpo de carga en los puntos de transición desde los largueros delanteros y traseros a las cajas).
Esta solución le permite bajar significativamente el piso de la carrocería, colocándolo completamente entre los largueros y, por lo tanto, reducir la altura total del automóvil. Por lo tanto, los marcos periféricos (eng. Perimeter Frame) se han utilizado ampliamente en los automóviles estadounidenses desde los años sesenta. Además, la ubicación de los largueros directamente detrás de los umbrales de la carrocería es muy propicia para mejorar la seguridad del automóvil en caso de colisión lateral. Este tipo de bastidor se usó en los automóviles de pasajeros soviéticos ZIL de primera clase a partir del modelo ZIL-114 .
A diferencia del marco de larguero convencional, que es el principal sistema de soporte del automóvil, el marco periférico generalmente es capaz de percibir el momento de flexión solo cuando se ensambla con la carrocería, que en este caso es semiportante, ya que también participa en la percepción. de las cargas que se producen cuando el coche está en movimiento. La principal razón para mantener el bastidor separado de la carrocería como unidad de ensamblaje en este caso es la simplificación del ensamblaje del automóvil en la fábrica, que es característico de todas las estructuras del bastidor, debido al subensamblaje preliminar de todas las unidades principales en el marco. En la etapa final de la fabricación del automóvil, la carrocería ensamblada en una línea de ensamblaje separada con todos los adornos y equipos se baja sobre el chasis del bastidor terminado; esto es mucho más fácil desde un punto de vista tecnológico que instalar las unidades una por una dentro de la carga. -cuerpo portador. La reparación de la carrocería también se simplifica enormemente, ya que los elementos de carga tienen una forma simple y se pueden restaurar fácilmente, y los elementos de la carrocería con una forma compleja no soportan carga y no hay requisitos elevados de precisión geométrica.
Este tipo de bastidor fue desarrollado por la empresa checoslovaca Tatra en los años veinte y es un rasgo de diseño característico de la mayoría de sus coches.
El elemento estructural principal de dicho marco es el tubo de transmisión central, que conecta rígidamente los cárteres del motor y las unidades de transmisión de potencia: embrague, caja de cambios, caja de transferencia, engranaje principal (o engranajes principales, en vehículos de varios ejes) [2] , en cuyo interior se encuentra un fino eje que sustituye al cardán de este diseño. Cuando se usa un marco de este tipo, se requiere una suspensión independiente de todas las ruedas, generalmente implementada en forma de dos semiejes oscilantes unidos a la cumbrera en los lados con una bisagra en cada uno.
La ventaja de tal esquema es una rigidez torsional muy alta [2] , además, facilita la creación de modificaciones de vehículos con un número diferente de ejes motrices. Sin embargo, la reparación de las unidades encerradas en el marco es extremadamente difícil. Por lo tanto, este tipo de bastidor se usa muy raramente, generalmente en camiones todoterreno con una gran cantidad de ejes motrices, y en automóviles ha caído completamente en desuso.
Una especie de armazón espinal, en el que la parte media del armazón es un tubo, y la parte delantera y, a veces, la parte trasera parecen horquillas formadas por dos largueros que sirven para montar el motor y otras unidades. [2]
A diferencia del marco trasero, por regla general (pero no siempre) los cárteres de las unidades de transmisión de potencia se fabrican por separado y, si es necesario, se utiliza un eje cardán convencional. El primer marco de horquilla-espinal fue utilizado por la compañía checa Skoda, usándolo en modelos creados en desafío a los Tatras 11 y 12 de pequeña capacidad, que tenían un marco de columna limpio. Posteriormente, el propio Tatra utilizó el marco de horquilla-espina en sus autos ejecutivos de antes de la guerra con un motor trasero: T77 y T87 . Un marco similar, que consta de un tubo central y una horquilla diseñada para montar la unidad de potencia, se utilizó en algunos modelos Mercedes-Benz con motor trasero (Mercedes-Benz 130, 150 y 170 H / W 28) .
El marco de la columna de la horquilla no debe confundirse con el marco en forma de X, en el que los largueros en la parte central están cerca uno del otro, pero no forman un tubo de transmisión central cerrado. El marco "Seagull", que tiene un tubo de transmisión corto y cerrado, puede considerarse un tipo de transición.
Los marcos en forma de X se pueden considerar tanto una especie de columna vertebral bifurcada [5] como una especie de larguero [2] . En esencia, tanto esos como esos son un tipo intermedio de transición entre los marcos de espato y espinal.
Una característica común de todos los bastidores en forma de X es que sus largueros en la parte central están tan cerca uno del otro que entre ellos solo hay espacio para el eje de transmisión que transmite la rotación de la unidad de potencia al eje trasero. Al mismo tiempo, la sección del marco con largueros cerrados se puede cerrar, formando una especie de tubo de transmisión (esta opción se usó en las "Gaviotas" soviéticas GAZ-13 y GAZ-14 , muchos autos de tamaño completo de General Motors consorcio, fabricado a finales de los cincuenta - principios de los sesenta), y abierto (algunos modelos Mercedes-Benz de los años 30 - 50, como 170 V/W136, British Triumph Herald y Spitfire ). En cualquier caso, la tracción del eje trasero en un vehículo X-frame se suele realizar mediante un cardán convencional de dos o tres articulaciones. En automóviles de otros diseños, con la excepción del clásico, dicho marco prácticamente no se usa.
En este diseño, el marco está integrado con el piso de la carrocería para aumentar la rigidez y reducir el peso total [2] . Gracias a esto, un automóvil con una base de carga, reforzada adicionalmente con partes de la carrocería (bastidor o paneles estampados voluminosos), generalmente es mucho menos pesado y menos metálico en comparación con un bastidor que percibe de forma independiente todas las cargas, por separado. del cuerpo Sin embargo, al mismo tiempo, la comodidad del automóvil se resiente en comparación con un marco completamente separado de la carrocería, ya que la carrocería está rígidamente unida al marco, sin cojines de goma, y el piso interior generalmente es parte de él, percibiendo completamente las vibraciones que emanan de los agregados y la suspensión.
En el Volkswagen Beetle de Alemania Occidental , la base de soporte era un tubo espinal central con una horquilla para montar la unidad de potencia en la parte trasera, hecho integralmente con un panel plano del piso del compartimiento de pasajeros, la carrocería estaba atornillada a la base. La base portante de la carrocería del Renault 4 era una estructura de sección en cajón rectangular, combinada con el suelo, a la que se soldaban por delante y por detrás los largueros que sujetaban las suspensiones y el grupo motopropulsor, una carrocería muy ligera también estaba atornillado a la base. El Mercedes-Benz W120 tenía una base de carga en forma de marco en forma de X integrada con el piso, la sujeción de la carrocería era desmontable con pernos. En el autobús LAZ-695 , la base del cuerpo era una estructura de armadura espacial hecha de tubos moldeados y estampados, inseparablemente conectados a un marco de cuerpo liviano. El autobús ZIL-158 tenía la misma base de carga , y constaba de ocho cerchas separadas y cinco largueros que conectaban las cerchas de la primera a la tercera y de la quinta a la octava, con refuerzo adicional con vigas longitudinales y un refuerzo piso de madera contrachapada de baquelita de 15 mm (se colocó una rueda de repuesto entre la tercera y la quinta finca). Todas las conexiones de la base de soporte se realizaron con pernos y remaches, lo que facilitó mucho el mantenimiento y la revisión. RAF-2203 "Letonia" tenía una base de apoyo en forma de marco de larguero con pasos de rueda unidos mediante soldadura y un marco de piso del compartimiento de pasajeros.
Las carrocerías con base portante son esencialmente portantes , y en el caso de que la base portante no pueda separarse físicamente de la carrocería (por ejemplo, LAZ-695), se suelen clasificar de esta forma. Los automóviles, en los que la base de soporte se hace desmontable con un cuerpo, como el mismo "Escarabajo", también se pueden clasificar como de marco, ya que desde el punto de vista tecnológico están más cerca de ellos.
Llegaron a la industria automotriz desde la aviación. Además, en algunos casos, se denominan tubulares (marco tubular), en caso de que el marco esté soldado a partir de tuberías terminadas, o espacial (marco espacial).
Los marcos de celosía son una armadura tridimensional de tubos relativamente delgados, a menudo hechos de aceros aleados de alta resistencia, que tienen una relación rigidez torsional-peso muy alta [2] (es decir, son livianos y, sin embargo, muy rígidos torsionalmente). Idealmente, dicho marco está configurado de tal manera que sus tubos solo se cargan en compresión o tensión, no en flexión, lo que permite reducir el diámetro de los tubos y reducir significativamente el peso manteniendo la misma rigidez general.
Dichos marcos se utilizan generalmente en autos deportivos y de carreras, para los cuales es importante el bajo peso con una alta resistencia, lograda mediante el uso de un marco de celosía tubular fabricado en acero de alta resistencia. Y también en el autobús MAZ-256 .
La diferencia entre un cuerpo con marco espacial y un cuerpo de panel de marco de carga es que la primera piel es puramente decorativa, a menudo hecha de plástico o aleaciones ligeras, y no participa en absoluto en la percepción de la carga, en esencia siendo una carcasa sobre las unidades, protegiéndolas de la acción atmosférica, así como un carenado aerodinámico.
Si la piel fortalece significativamente el marco, y más aún: es en sí misma un portador y percibe la carga a la par que el marco mismo, como, por ejemplo, en el vagón motorizado C3A , buggies , muchos autobuses y vagones de tren - entonces estamos hablando de un cuerpo de carga , respectivamente, tipo marco-panel o esquelético, en cuyo diseño se utiliza un marco hecho de espacios en blanco tubulares principalmente debido a una mayor capacidad de fabricación en la producción a pequeña escala. Por otro lado, el cuerpo de carga se puede considerar como una especie de marco espacial, donde la piel toma casi toda la carga, y el marco en sí, representado por refuerzos de la piel en forma de U y en forma de caja, se aligera. y reducido al límite.
Un ejemplo de un vehículo con estructura espacial (sin tubo) es el Renault Espace de primera generación , con una estructura de acero galvanizado y paneles con bisagras de fibra de vidrio sin carga. El ejemplo opuesto de un automóvil con carrocería monocasco de marco y panel es el Audi A2 con un marco de aluminio y paneles de aluminio involucrados en la percepción de parte de las cargas (a pesar de la engañosa denominación comercial utilizada por Audi para este tipo de carrocerías, ASF - Estructura espacial de Audi).
Además, un circuito de alimentación integrado en el marco (Frame-in-body, UniFrame). Este no es un tipo de marco, sino una variante del diseño estructural de un cuerpo de marco, en el que el marco, por regla general, de tipo mástil o periférico, es físicamente inseparable del cuerpo, es decir, tiene un rígido , generalmente conexión soldada no separable con él. El cuerpo, por tanto, es semiportante y soporta la carga a la par que el bastidor.
La carrocería con bastidor integrado se diferencia de una carrocería portante convencional en que la primera tiene, como máximo, solo subchasis en los extremos, mientras que el bastidor integrado tiene largueros completos que van desde el parachoques delantero hasta la parte trasera. Tal cuerpo no tiene muchas ventajas de un marco separado: amortiguación de vibraciones, facilidad de reparación del cuerpo, facilidad para crear modificaciones con varios tipos de cuerpos en un solo marco y otros, pero a veces resulta algo más conveniente y económico. para diseñar y fabricar que un cuerpo de carga , y también percibe mejores cargas derivadas del transporte de mercancías y la conducción todoterreno. Esto determina el rango de uso de dicho diseño en la industria automotriz moderna, principalmente camionetas y SUV (excepto "duro").
Ejemplos de automóviles con un marco integrado: Izh Kombi con un marco mástil, que son los bastidores auxiliares delantero y trasero de Moskvich-412 conectados por elementos adicionales , VAZ-2121 Niva y LuAZ-969 , Volga Siber / Chrysler Sebring con un marco periférico integrado en la estructura de soporte del cuerpo.
Subbastidor , también semibastidor o subbastidor : un bastidor acortado que forma una estructura de soporte solo en la punta (generalmente la parte delantera) del cuerpo de soporte. Se une a su marco mediante pernos o soldadura, a veces a través de juntas de goma para una mejor amortiguación de vibraciones.
Inicialmente, un bastidor auxiliar, o bastidor falso, se denominó vigas longitudinales adicionales instaladas frente al bastidor para montar la unidad de potencia.
Dado que en los automóviles modernos, los extremos de la carrocería también suelen soportar carga, el significado de esta palabra ha cambiado: un bastidor auxiliar se puede llamar un travesaño o bastidor extraíble en el que se unen las piezas de suspensión y, en algunos casos, una unidad de potencia. formando un solo conjunto (ver ilustración) . El hecho es que los elementos de carga de paredes delgadas de un cuerpo de carga moderno perciben mal las cargas localizadas, como las que ocurren en los puntos de unión de los brazos de suspensión. Es deseable distribuir dichas cargas en varios sujetadores separados entre sí para reducir las tensiones locales, que es la función principal del bastidor auxiliar. Además, su uso proporciona a un automóvil con carrocería monocasco algunas de las ventajas de una carrocería con bastidor: en primer lugar, un mejor aislamiento del ruido y las vibraciones, así como la simplificación y aceleración del montaje del transportador. De los automóviles nacionales, VAZ-1111 Oka e Izh-2126 Oda tenían ese diseño, actualmente LADA Largus y LADA Vesta .
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