Dinámica Vehicular, Sistemas de Seguridad y Metodología de Reparación Estructural Post-Colisión

Sistemas de Seguridad Activa, Preventiva y de Ayuda a la Conducción

La seguridad activa y preventiva, junto con los sistemas de ayuda a la conducción, son fundamentales para la estabilidad y protección del vehículo.

Seguridad Activa: Componentes Dinámicos del Vehículo

La seguridad activa es directamente proporcional al grado de adherencia de los neumáticos con el suelo. Los sistemas más importantes son:

Sistemas de Frenos: Deben ser eficaces, conservando la direccionalidad.
Motor Potente: Elástico, permitiendo adelantar con holgura.
Dirección: Sensible y rápida.
Tracción: Capaz de transmitir la potencia a las ruedas.
Neumáticos: Proporcionan adherencia al suelo en cualquier condición de marcha, siendo el único vínculo del vehículo con el suelo.
Suspensión: Tipos activos controlados electrónicamente. En vehículos industriales, se utilizan amortiguadores neumáticos.

Fuerzas y Comportamiento Direccional

Es crucial tener en cuenta las fuerzas que influyen en el vehículo en cualquier dirección. Los factores clave son:

Distribución de la carga entre los ejes y transferencia de pesos.
Comportamiento direccional: subviraje y sobreviraje.
Capacidad de tracción.

Sistemas de Control Electrónico

Sistemas de Frenos (ABS): Obligatorio desde los años 70.
Sistemas Básicos de Asistencia a la Frenada (BAS): Aplican la máxima presión en caso de peligro.
Sistemas EBD y EBV: Distribuyen la frenada en función de la carga o el estado de la calzada.
Sistema ESP: Actúa sobre la estabilidad frenando la rueda cuando hay un desequilibrio de fuerzas.
Sistemas de Dirección: Usan sistemas de relación y asistencia variable.
Transmisiones: Asistencias controladas electrónicamente sobre embragues, cambios y antideslizamiento en pendiente.

Seguridad Preventiva

Dispositivos que buscan que el puesto de conducción sea confortable, permitiendo una conducción relajada y eficaz.

Visibilidad: Visión directa, espejos, cámaras (trasera, visión nocturna) y sistema de luces (adaptación automática).
Ergonomía: Adaptación del conductor al puesto de conducción, buscando posturas cómodas para evitar la fatiga.

Sistemas de Ayuda a la Conducción (ADAS)

Incluyen:

Control de distancia y frenado automático.
Aviso de peatones.
Asistencia de cambio de carril.
Control de somnolencia.
Limpiaparabrisas automáticos.

Nota: Los vehículos capaces de conducir sin conductor aún no están autorizados.

Fundamentos de la Mecánica y Reformas Vehiculares

Sistemas de Fuerzas

Fuerza: Acción o causa que modifica el estado de reposo o movimiento de los cuerpos o produce una deformación. Se mide en Newtons (N); también se usa el kilopondio (kp) en el sistema inglés (1 kg = 1 kp = 9,8 N). Se miden con dinamómetro.

Principios Fundamentales de la Dinámica

Principio de Inercia: Un cuerpo se mantiene en reposo o su movimiento no cambia si no se aplica ninguna fuerza, o si las fuerzas se anulan entre sí.
Principio de Aceleración: La aceleración de un cuerpo es proporcional a la fuerza que se aplica a dicho cuerpo (F = m x a).
Principio de Acción y Reacción: Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, este reacciona con el primero con otra fuerza igual en sentido contrario.

Carácter Vectorial de la Fuerza

Los elementos que definen una fuerza vectorial son:

Intensidad: Valor numérico de la fuerza (cantidad).
Punto de Aplicación: Sitio donde se ejerce la fuerza.
Dirección: Línea recta donde se aplica la fuerza.
Sentido: Lado hacia el que se dirige la fuerza.

Par de Fuerza: Dos fuerzas paralelas de igual módulo, pero con sentido contrario y distinto punto de aplicación. La fuerza resultante es nula, pero produce un movimiento de rotación.

Sistemas de Fuerzas en el Espacio: Se descomponen en tres fuerzas que tienen las tres direcciones como referencia (ejes X, Y, Z).

Reformas de Importancia en el Vehículo

Reforma de Importancia: Modificación o sustitución efectuada en un vehículo, previa o no a su matriculación, que no está incluida en su homologación de tipo o que cambia las características de la tarjeta de inspección.

Existen dos tipos:

Individualizada: Se refiere a una unidad del vehículo.
Generalizada: Se realiza en más de una unidad de un mismo tipo de vehículo.

Homologación de Tipo: Normativa vigente para coches, remolques, semirremolques, así como de partes y piezas de dichos vehículos.

Tarjeta de Inspección Técnica de Vehículos (ITV): Documento de identidad del vehículo que certifica que está homologado para circular y recoge toda la información técnica del mismo.

Diagnóstico de Daños Estructurales

A la hora de reparar, se deben responder las siguientes preguntas:

¿Resultó afectada la zona estructural del vehículo?
¿Se puede reparar esta deformación y es viable el coste?
¿Qué elementos de la carrocería hay que sustituir?
¿Qué elementos se pueden conformar para que vuelvan a sus cotas originales?

Cotas y Medición del Vehículo

Las cotas del vehículo se definen por coordenadas:

Coordenada X (Anchura): Mide desde el centro hacia ambos lados.
Coordenada Y (Longitud): Mide desde la parte delantera del coche.
Coordenada Z (Vertical): Se mide desde el suelo donde se apoya el vehículo o el punto más bajo de la carrocería.

Herramientas de Medición

Compás de Varas: Regla graduada, rígida y telescópica que permite a un operario medir cotas grandes en el vehículo con puntas especiales que se adaptan a distintos puntos.
Galgas de Nivel: Grupo de barras que se colocan colgadas de la estructura del vehículo, de forma que se sitúan formando un plano horizontal o alineadas.
Sistemas de Medición Universales: Incluyen sistemas mecánicos, sistemas informatizados, sistemas láser y sistemas acústicos.

Influencia de un Golpe en un Vehículo: Dinámica de Colisiones

Tipos de Deformaciones

Deformaciones Elásticas: Son aquellas en las que el material recupera su forma una vez que la fuerza deja de aplicarse.
Deformaciones Plásticas: En este caso, el material no llega a recuperar su forma tras dejar de aplicar la fuerza. (Las deformaciones A o B son elásticas, y A o D son plásticas; al llegar al punto D, el material se rompe).

Fuerzas Intervinientes en una Colisión

Fuerzas Exteriores: Se producen por el contacto con objetos externos al vehículo.
Fuerzas Interiores: Se producen por la fuerza de inercia del propio vehículo. Las partes más alejadas tienden a seguir moviéndose contra las afectadas por el choque que ya no se mueven.

Las estructuras y carrocerías se diseñan para absorber energía y proteger a los ocupantes.

Comportamiento Estructural ante el Impacto

Estructura muy resistente a la deformación: En caso de golpe frontal, el vehículo saldría rebotado en sentido contrario al que llevaba antes de la colisión. En un golpe lateral, el vehículo giraría hacia el lado que no recibe el golpe.
Estructura Deformable: En un golpe frontal, se deformaría por igual en toda su anchura, aunque la deformación sería mayor en el lado del impacto.

¿De qué depende la deformación total del vehículo?

Ángulo y dirección del choque.
Velocidad de los coches que intervienen en el accidente.
Zona del coche donde se produce el impacto.
Área que entra en contacto con los elementos del impacto.

Efectos de la Colisión en Vehículos Autoportantes

Colisión Frontal: Cambio brusco de velocidad, deformación de la parte delantera, deformación del resto de la carrocería.
Colisión Trasera: Cambio brusco de velocidad e inicio de deformación, deformaciones en puntos A y B, deformaciones de la carrocería en función de la energía de colisión.
Colisión Lateral: Deformación de elementos de contacto, desplazamiento del coche que recibe la colisión, deformación de la zona central.
Colisión por Vuelco: Recibe varios impactos, y cada impacto se considera un accidente distinto.

Teoría de la Colisión en Vehículos Industriales

Colisión Frontal entre dos vehículos en movimiento: Chocan dos vehículos industriales en sentidos opuestos. La mayor parte de la deformación se produce en la cabina.
Colisión contra una barrera fija: La fuerza de la colisión es absorbida por el vehículo, resultando en mayores daños directos.
Colisión por Alcance: Se produce por atascos con tráfico lento y frenado del vehículo delantero. Los daños no suelen ser muy grandes.
Vuelco: El peligro de vuelco aumenta con: cargas de mucha altura, circular a velocidades inadecuadas, resistencia elevada de los neumáticos con el suelo, y choques laterales de las ruedas con bordillos.
Colisión Lateral: El vehículo choca lateralmente con otro.
Golpe de Tijera: Se da en cabezas tractoras con semirremolque. El semirremolque empuja a la tractora al producir un movimiento de rotación en la quinta rueda con la cabeza.

Deformaciones del Bastidor: Desviación lateral, hundimiento, aplastamiento, diamante, torsión.

Sistemas de Enderezado y Reparación Estructural

Metodología para Reparar Estructuras

Para reparar estructuras, es necesario:

Aplicar fuerzas en el lugar adecuado, con la dirección y el sentido correctos.
Anclar adecuadamente la estructura del vehículo para no dañarlo.
Permitir el uso de equipo de medida para verificar el proceso de reparación sin desmontarlo del equipo de tiro.

La Bancada Compuesta

La bancada se compone de:

Banco de trabajo o bastidor.
Sistema de anclaje al vehículo.
Equipo de tracción.
Accesorios para tracción.
Equipo de medida.

Tipos de Bancos de Trabajo

El banco de trabajo sujeta el vehículo y los útiles necesarios para realizar las operaciones de estirado y comprobación de cotas.

Elevado al Suelo: Estructura rectangular de vigas de acero con la parte superior mecanizada para tener una superficie plana de referencia que garantice las mediciones. En los lados largos tienen rieles que sujetan distintos accesorios.
Anclados al Suelo: Rieles empotrados al suelo en los que se acoplan los útiles necesarios. No se pueden trasladar (montaje con mortero).

Sistema de Anclaje

Conjunto de útiles y accesorios para anclar el vehículo a la bancada, garantizando la seguridad en los tiros.

Equipo de Tracción

Conjunto de elementos que permite realizar los tiros sobre la estructura y carrocería. El tiro lo realiza un cilindro hidráulico comandado por una bomba oleohidráulica o hidroneumática.

De Escuadra: Hay que tener en cuenta que la cadena cambie de dirección en el proceso de tiro, ya que el brazo pivota sobre su base.
De Columna: La dirección del tiro no varía, ya que el cilindro hidráulico tiene la misma dirección de la torre, que se mantiene inmóvil.
De Tiro Vectorial: Son más simples y su montaje sobre la bancada se hace con un útil especial. El cilindro hidráulico está apoyado en la bancada. Se debe tener cuidado de no forzar el ángulo del cilindro con la cadena, pues puede producir un movimiento brusco en el tiro.

Equipo de Medida

Controla que la reparación se realice de forma que se recuperen las medidas originales del vehículo.

Tipos de Medición:

Útiles específicos.
Sistema de medida universal.
Sistema de comparación de puntos simétricos.

Sistemas de Enderezado Alternativos

Minibancadas: Para reparaciones sencillas que no afectan en gran medida a la estructura del vehículo.
Bancadas Plegables: Necesitan menos espacio cuando no se usan.
Conjunto de Tracción Simple: Para reparaciones que no afecten a la estructura. Tienen un coste reducido frente a una bancada completa.

Mantenimiento de los Sistemas de Enderezado

Mantenimiento Hidráulico

El pistón del gato hidráulico debe estar sin arañazos o fugas.
Verificar el estado de los pasadores de seguridad.
Asegurarse de que no haya fugas en las mangueras del circuito hidráulico.
Revisar las conexiones rápidas de las mangueras.
Usar aceite recomendado por el fabricante.

Mantenimiento Mecánico

Apretar pernos y tornillos.
Revisar pasadores de seguridad y cuñas de bloqueo.
Esmerilar si tienen rebabas.
Engrasar dos veces al año la torre y la columna de tiro.
Revisar las cadenas (eslabones estirados).