1 Construcción del vehículo S u m a r i o 1.1. Tipos de carrocerías 1.2. Elementos de una carrocería autoportante 1.3. Identificación del vehículo. Especificaciones técnicas Examínate y Practica Esquema A p r e n d e r á s a... Distinguir los tipos de carrocerías. Descubrir las ventajas de una carrocería de aluminio. Conocer qué es una carrocería autoportante y cómo se fabrica. Identificar correctamente un vehículo. ELEMENTOS AMOVIBLES 15
Capítulo 1 Nicholas Cugnot instaló un motor de vapor y dos cilindros en un carruaje (1770), lo que puede considerarse el primer automóvil. Posteriormente, Karl Friedrich Benz junto con Wilhelm Maybach y Gottlieb Wilhelm Daimler construyeron los primeros vehículos equipados con motores de gasolina. El automóvil fue evolucionando hasta que en 1931 Henry Ford perfeccionó el sistema de su fabricación en serie, consiguiendo que su modelo «T» fuera el más popular de la época. Mercedes construyó uno de los primeros vehículos 1.1. TIPOS DE CARROCERÍAS Cada automóvil está constituido por mecánica y carrocería. La primera la forman diversos elementos: motor, transmisión, dirección, suspensión, depósito de combustible, etc. La carrocería es el armazón del vehículo. Son planchas metálicas, unidas entre sí, que apoyan a los elementos mecánicos. El interior es el habitáculo para pasajeros y/o mercancías. Las carrocerías se pueden diferenciar según la distribución del espacio exterior. El número de cuerpos que forma el vehículo, uno, dos o tres volúmenes o compartimentos separados conformará la misma. 16 CONSTRUCCIÓN DEL VEHÍCULO
Tractocamión o cabeza tractora: Es un vehículo industrial construido para realizar, principalmente, la función de arrastre de un semirremolque. Tractocamión Tren de carretera: Es el conjunto de dos vehículos, unidos por un dispositivo de enganche, formado por un camión rígido y un remolque, que circulan como una unidad. Tiene características similares a los camiones rígidos, variando en el peso. Tren de carretera Vehículo articulado: Es el conjunto de dos vehículos, tractocamión y semirremolque, unidos por un mecanismo de acoplamiento o quinta rueda. Sus características son las propias del tractocamión, aumentando su peso máximo autorizado. Vehículo articulado Vehículo especial: Es un vehículo autopropulsado o remolcado, que realiza obras o servicios determinados. Por sus características, está exceptuado de cumplir alguna de las condiciones técnicas exigidas reglamentariamente, o sobrepasa permanentemente los límites establecidos para pesos y dimensiones. Glosario Quinta rueda: Es el enganche del vehículo articulado, que une tractocamión y semirremolque. Tiene forma de herradura. 38 DESCRIPCIÓN DE UN VEHÍCULO INDUSTRIAL
17 18 15 16 19 20 21 22 14 23 1 13 2 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 1. Bastidor 2. Contrapesos 3. Diferencial delantero 4. Rueda delantera 5. Reductor final de cubos delanteros 6. Embrague 7. Árbol de transmisión 8. Caja de cambios 9. Escalerilla de acceso a cabina 10. Diferencial trasero 11. Alzamiento hidráulico 12. Plato-estrella de rueda trasera 13. Tornillos de ajuste de anchura de vía trasera 14. Llanta de rueda trasera 15. Rueda trasera 16, Aleta delantera 17. Tubo de escape 18. Cabina 19. Motor 20. Capó 21. Ventilador 22, Radiadores 23. Batería 2 3 1 4 5 6 23 7 22 8 21 20 19 10 9 18 17 16 15 14 13 12 11 1. Bastidor 2. Capó 3. Palanca de accionamiento hidráulico 4. Ordenador de control 5. Tercer punto 6. Selector simple/doble efecto de los hidráulicos 7. Distribuidores hidráulicos Elementos de un tractor 8. Cilindros de elevación 9. Tensor de altura del tripuntal 10. Pinza de agarre 11. Brazo de enganche 12. Enganche de arrastre de un punto 13. Toma de fuerza 14. Diferencial 15. Tensor lateral del tripuntal 16. Reducción final 17. Palier trasero 18. Caja de cambios 19. Embrague 20. Motor 21. Semipalier delantero 22. Reductores finales de los cubos delanteros 23. Guardabarros ELEMENTOS AMOVIBLES 55
Bastidor El bastidor suele estar formado por un marco de chapa de acero, integrado por largueros y travesaños. Actualmente es el conjunto bloque motor-embrague-caja de cambios el que, por solidez, soporta el resto de sistemas o elementos. A su vez, este bastidor descansa sobre los ejes de las ruedas. Vigas o largueros de sección rectangular, unidos con otros transversales, no pueden considerarse bastidor, ya que sólo enlazan los mecanismos citados. Estructura de tractor formada por el conjunto motor-embrague-caja de cambios Bastidor construido con vigas de acero Cabina Las cabinas son el elemento de protección frente a un accidente, es independiente del tractor que las monta. Así, un mismo modelo de tractor posee diversos acabados de cabina, incluso con dimensiones diferentes. Los perfiles utilizados para construir cabinas de tractores son de chapa de acero, con espesores normalmente no superiores al milímetro. Pueden presentar secciones en U, con refuerzos interiores de chapas soldadas, o secciones cilíndricas, que se atornillan mediante codos. La estructura se ancla, por tornillos o soldeo, al piso, trompetas del eje trasero, frente y aletas traseras, entre otros. La importancia que ha adquirido su mantenimiento ha creado cabinas que pueden bascular sobre uno de sus lados, usando los sistemas de fijación que se emplean en las cabinas de los camiones. Elementos exteriores de la cabina de un tractor Interior de la cabina 56 VEHÍCULOS TODOTERRENO, AGRÍCOLAS Y MOTOCICLETAS
Capítulo 4 La carrocería es un conjunto formado por multitud de piezas unidas entre sí. El material de que estén hechas condiciona las técnicas de unión, así como las necesidades estructurales que demande la carrocería. Los diversos métodos de unión, frente al mismo tipo de solicitaciones, se comportan de modo muy distinto, y la accesibilidad de las piezas también condiciona éstos. Los tipos de unión de una carrocería pueden clasificarse en tres grandes grupos: Uniones amovibles: permiten retirar de su emplazamiento las piezas que unen tantas veces como sea necesario. Uniones articuladas: permiten cierta libertad de movimiento entre los elementos acoplados. Uniones fijas: se efectúan mediante soldaduras o adhesivos estructurales, y ello hace que no admita la separación de los elementos unidos, una vez hecha la unión. Para retirarlos, sería preciso destruir el sistema de unión, pero ello dañaría a las piezas unidas. Recuerda Los tipos de unión de una carrocería pueden clasificarse en uniones amovibles, uniones articuladas y uniones fijas. 4.1. UNIONES ATORNILLADAS 4.1.1. Identificación de roscas Para unir piezas amovibles, el método más común es mediante tuercas y tornillos. Éstos son elementos que aparecen mecanizados con un resalte, en forma de hélice, o rosca. La rosca es el resalte o acanalado sobre un cuerpo cilíndrico o cónico. Si se asienta sobre una superficie exterior, se denomina rosca exterior o tornillo; si esta superficie es interior, se denomina rosca interior o tuerca. El paso de rosca es una de las principales características de una rosca. Generación de una rosca P = paso de rosca α = ángulo de rosca d = diámetro nominal 66 MÉTODOS DE UNIÓN
Los elementos roscados se utilizan habitualmente como fijación, pero también cumplen una segunda aplicación: su uso como transformadores del movimiento. Por esto, se emplean en elementos mecánicos por ejemplo, husillos de máquinas, y en los componentes de precisión de equipos de medidas calibre, micrómetros, etc.. Características Los elementos roscados se diferencian entre sí. Conocer estas diferencias es fundamental para construir roscas por mecanizado mecánico o manual y para identificar los elementos y repararlos, en su caso. Diámetro exterior (D): o diámetro nominal, es aquél con el que se denomina a la rosca. Coincide con el diámetro del cilindro sobre el que se talla ésta; si es una tuerca, es el diámetro del cilindro que le corresponde. Paso (P): es la distancia entre dos filetes consecutivos, sean o no de la misma hélice. Hay roscas talladas mediante la combinación de varias hélices. Diámetro interior (d): tanto en las roscas como en los tornillos, es el menor de los diámetros. Se distingue su medición: Si es tornillo: se mide entre los vértices interiores de las roscas, denominándose diámetro del núcleo. Si es tuerca: se mide entre los vértices exteriores de las roscas y se corresponde con el diámetro del taladro sobre el cual se mecaniza la rosca. Diámetro medio (d m ): de los tres diámetros, es el único no real. Corresponde al diámetro de un cilindro imaginario cuya generatriz exterior coincide con el punto medio de las caras de filete. Ángulo de rosca: es el ángulo entre los flancos de un filete. Altura de diente (t): o profundidad de rosca, es la distancia entre la máxima altura de la rosca (cresta) y el fondo de ésta (valle). Conociendo los diámetros nominales y mínimos se puede calcular la altura de diente: D d t = 2 D = diámetro exterior P = paso de rosca d = diámetro inferior d m = diámetro medio α = ángulo de rosca t = altura de diente Elementos característicos de una rosca Clasificación La clasificación de los distintos tipos de roscas es muy variada, puede estar enfocada desde diferentes aspectos: la forma o el perfil en el que se genera el filete de rosca, el sentido de giro, el número de entradas que forman la propia rosca, el uso al que la rosca esté destinado ELEMENTOS AMOVIBLES 67
Montar el guarnecido interior. Desechar las grapas que no estén en buen estado y apretar las tuercas o tornillos de las bisagras. Apretar los tornillos del resbalón de la cerradura. Golpear con cuidado el capó para comprobar si su encaje es el correcto y que cierra suavemente. Verificar que el cierre queda estanco en relación a su goma de contorno y que el sistema de cierre funciona correctamente y mantiene el capó cerrado. 5.5. PARAGOLPES Su misión es, en caso de colisión, entrar en contacto con el objeto antes que cualquier otra parte de la carrocería, absorbiendo la energía, así como resistir impactos producidos a baja velocidad. Suelen estar dotados de elementos absorbedores de energía como celdillas plásticas, espuma de poliuretano, refuerzos metálicos, etc. Los amortiguadores de impacto, de accionamiento mecánico o de gas, también cumplen esta misión. El de gas está muy extendido en EE.UU., por las exigencias de homologación de este país. Paragolpes delantero y despiece 5.5.1. Desmontaje Traviesa absorbeimpactos El conjunto paragolpes suele ir unido mediante tornillos a la carrocería. Los paragolpes delanteros se unen a la tapa frontal de ambos largueros. La unión de los paragolpes traseros también se realiza al faldón o a los largueros traseros, dependiendo del modelo. Son uniones sencillas, que facilitan el desmontaje o la sustitución del conjunto de forma rápida, reduciendo los costes de reparación. No obstante, existen modelos cuya unión de la traviesa se hace mediante soldadura, lo que incide negativamente en los tiempos de intervención. Está unión cada vez ésta más en desuso. Para su desmontaje conviene tener presente: Soltar los diferentes elementos de fijación del revestimiento del paragolpes: grapas, tornillos, tuercas, etc., que lo unen a elementos como aletas delanteras, frente, guardabarros, faros, etc. Depende de cada modelo. ELEMENTOS AMOVIBLES 107
6.5.4. Proceso de sustitución Exponemos el proceso de sustitución de un parabrisas pegado. Pieza: Luna parabrisas. Daños que presenta: Rotura. Herramientas utilizadas: Cuerda de piano, espátula, cúter, pistola de extrusión neumática, ventosas y protectores del salpicadero. Productos utilizados: Adhesivo poliuretano monocomponente, limpiador e imprimación. 1. Se desmontan los accesorios exteriores: molduras, gomas, limpiaparabrisas, rejillas de aireación... 2. Se desmontan los guarnecidos y accesorios interiores: espejo retrovisor, sensor de lluvia, etc., que puedan ser dañados o impidan el acceso al cordón de poliuretano que se va a cortar. ELEMENTOS AMOVIBLES 149
El tipo de termostato más utilizado es pastilla de cera, sellada herméticamente en una cápsula de metal. Al calentarse, la cera del termostato se expande, y se contrae, al enfriarse. Conforme se calienta el motor, la temperatura del refrigerante aumenta, la cera del termostato se expande y ejerce presión contra la cápsula de metal, forzando a la válvula a que se abra. Esto permite que el refrigerante fluya a través del sistema de refrigeración y enfríe el motor. Termostato Salida radiador Salida radiador Salida motor Entrada motor Salida auxiliar Salida motor Entrada motor Salida auxiliar Motor frío, termostato cerrado Motor caliente, termostato abierto Funcionamiento del termostato Al enfriarse la pastilla de cera y contraerse, un muelle de retroceso cierra la válvula. También pueden emplearse otros materiales, como éter o parafina. Muchos fabricantes incorporan a los motores termostatos pilotados por el calculador de gestión del motor. Lo que los diferencia frente a los termostatos clásicos es que incorporan una resistencia calefactora, que puede incrementar la temperatura de la cera para abrir el termostato en el momento más idóneo del funcionamiento del motor. Así, el tarado de apertura se incrementa, rondando los 110 C. Termostato pilotado Recuerda El termostato pilotado incorpora una resistencia calefactora, para incrementar la temperatura de la cera y abrir el termostato en el momento más idóneo del funcionamiento del motor. 212 SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN
Ventiladores Los ventiladores aceleran el enfriamiento del refrigerante en el radiador. Fuerzan el paso del aire por el radiador y ayudan a que baje la temperatura si la velocidad del vehículo es insuficiente para producir la refrigeración. Pueden ir montados detrás del radiador (de aspiración) o delante (de soplado), en el compartimento motor. Debes saber Los tipos de ventiladores que existen, según su accionamiento, son: Ventiladores. Electroventiladores. Ventiladores con acoplamiento viscoso. Ventiladores con acoplamiento electromagnético. Hoy en día, los ventiladores están en desuso, ya que giran siempre que el motor está en funcionamiento, restándole potencia. El cigüeñal transmite el movimiento a la polea del ventilador mediante una correa. Los electroventiladores se accionan mediante motores eléctricos, activándose a través de termocontactos situados en el radiador. Dependiendo de la temperatura del motor, el radiador sirve de interruptor de alimentación de los electroventiladores. El calculador de gestión del motor, en función de la señal recibida por la sonda de temperatura, activa el relé de alimentación del electroventilador. Soporte del electroventilador Electroventilador Varios tipos de sensores Electroventilador Radiador Conector eléctrico El termocontacto es un interruptor eléctrico, que al estar en contacto con el refrigerante (generalmente en la parte inferior del radiador) pone en funcionamiento los electroventiladores. Está formado por un elemento bimetálico que se deforma con la temperatura, más o menos de 92 a 95 º y cierra el contacto, de los 87 a 85 º los vuelve a abrir. Tiene grabadas, en su estructura, las temperaturas de conexión y desconexión. Ruptor Pistón Cara expansible Contactos Membrana Termocontacto abierto (izda.) y cerrado ELEMENTOS AMOVIBLES 213
Los ventiladores con acoplamiento viscoso giran, inicialmente, locos. Al aumentar la temperatura del motor, un fluido (silicona) que cambia de estado permite el accionamiento del ventilador por el propio movimiento del motor. Ventilador con acoplamiento viscoso Los ventiladores con acoplamiento electromagnético disponen de un electroembrague activado por un termocontacto, que hace de interruptor eléctrico para dar corriente a las bobinas del electroembrague. Canalizaciones Normalmente de caucho, depende su diámetro del caudal que circula por ellas. Se unen al radiador, bomba del agua y depósito de expansión mediante abrazaderas de varios tipos o enganches rápidos. Diferentes tipos de abrazaderas Enganche rápido Tornillos de purgado Estos orificios, dispuestos en el circuito de refrigeración y taponados con tornillos, sirven para extraer el aire del circuito y evitar bolsas que provocarían su mal funcionamiento. Algunos circuitos los llevan y otros no porque se purgan automáticamente. Los que incorporan grifos de sangrado, suelen tenerlos en la zona del termostato y en los manguitos que van al radiador de calefacción. Tornillos de purgado 214 SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN
13 E s q u e m a CINTURONES, PRETENSORES Y AIRBAGS Cinturón de seguridad Pretensores Airbag frontal Airbag lateral Airbag de techo o de cortina Componentes Correa Hebilla de cierre Enganche Retractor Anclajes Homologación y marcado País que expide la homologación y número de homologación Tipo de cinturón y si incorpora retractor, pretensor o absorbedor de la energía Fabricante del cinturón y material Fabricante del vehículo Mecánicos Pirotécnicos mecánicos Pirotécnicos Acoplados a la hebilla Acoplador al enrrollador Accionado por cable o por bolas Del conductor o del acompañante Componentes Cubierta protectora Bolsa de aire Generador de gas Unidad de contacto Unidad de control (sensor de choque, sensor de seguridad, almacenador de energía y microprocesador) Testigo de airbag Seguridad (artículo pirotécnico) Protege el tórax y la cadera en el lado de la colisión Integrado en el respaldo del asiento o en las puertas No se pueden manipular ni el forro del asiento ni las costuras Salta a la par que el airbag lateral del lado correspondiente Retiene fragmentos de vidrio y otros objetos ELEMENTOS AMOVIBLES 383