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Un chasis de plataforma es una forma de bastidor de vehículo /chasis de automóvil, construido como una placa o plataforma plana, que a veces integra una columna vertebral o estructura de bastidor con el piso de un vehículo.
Un chasis de plataforma es un chasis independiente para un automóvil o un vehículo pequeño. Se distingue de otras formas de chasis porque está dispuesto básicamente como una sola lámina de acero plana, generalmente con refuerzos adicionales de sección en forma de caja. [1]
Los chasis de plataforma se desarrollaron a partir de los diseños de chasis de escalera o chasis cruciforme de la década de 1930, cuando las carrocerías de los automóviles comenzaron a prensarse a partir de grandes láminas de acero, en lugar de ensamblarse el chasis a partir de secciones de canal laminadas . Como semimonocasco, siguen siendo una forma de construcción de carrocería sobre bastidor , en lugar de un monocasco o unibody donde la carrocería y el chasis están integrados en un solo componente. Aunque tanto la carrocería como el chasis de plataforma están hechos de paneles de acero prensado similares soldados entre sí, a menudo se atornillaban como las dos unidades finales y, por lo tanto, aún pueden separarse después de la construcción.
Con una plataforma pura es difícil lograr la rigidez suficiente, por lo que normalmente se extienden verticalmente con algún tipo de sección de caja o tubo. Puede ser un marco perimetral (por ejemplo, Renault 4 ) o una columna central (por ejemplo, VW Beetle). La rigidez longitudinal es más crítica que la rigidez transversal, por lo que este refuerzo se realiza principalmente en forma de vigas de adelante hacia atrás, en lugar de transversales. La lámina de diafragma también suele prensarse en crestas de refuerzo poco profundas, pero estas sirven principalmente para detener el ruido de tambor y son demasiado pequeñas para proporcionar una gran resistencia estructural.
Las plataformas suelen tener el ancho total del vehículo, pero son más cortas y solo abarcan la longitud entre las ruedas. Los elementos de suspensión para las ruedas y el peso del motor y la transmisión se transportan en bastidores auxiliares adicionales . Estos bastidores auxiliares pueden estar formados por tubos de sección cuadrada soldados al chasis, secciones de caja embutidas a partir de chapa o como bastidores auxiliares separados que se atornillan en su lugar.
Los chasis de plataforma se han utilizado tanto para los diseños de tracción trasera (Beetle) como para los de tracción delantera (Renault). Sin embargo, mantienen el motor en el extremo impulsado, con un transeje , en lugar de utilizar el eje de la hélice del diseño Hotchkiss de motor delantero y tracción trasera que era universal en los diseños de chasis anteriores. Esto evitaba transmitir el par del eje de la hélice a través de la plataforma. Cuando se ha utilizado un eje de la hélice, ha sido en los raros ejemplos con tracción a las cuatro ruedas .
La fijación de la suspensión a un chasis de plataforma requiere una suspensión independiente y fomenta el uso de elementos de suspensión como barras de torsión o brazos de arrastre . Como el chasis está en un solo plano, sería difícil utilizar un eje sólido, sin elevar toda la plataforma por encima de la línea de ejes. También es difícil disponer de accesorios de resorte para resortes como resortes semielípticos que requieren distancia hacia adelante y hacia atrás de la línea de ejes, o para suspensiones de resortes helicoidales o puntales que necesitan un punto de sujeción elevado verticalmente por encima de la plataforma. En su lugar, se utilizan resortes como barras de torsión. Ya sean transversales o longitudinales, se encuentran en el plano horizontal de la plataforma y, por lo tanto, se pueden incorporar a un chasis de este tipo. También se pueden utilizar otros sistemas basados en torsión, como la suspensión trasera de viga de torsión , para automóviles con tracción delantera con ruedas traseras ligeras.
El Volkswagen Tipo 1 Beetle utilizaba un chasis de plataforma, con suspensión de barra de torsión independiente en cada extremo. El proyecto "Volkswagen", "Coche del Pueblo" o "KdF-Wagen" comenzó en 1933 y en 1934 Porsche había esbozado un diseño para un automóvil con chasis de plataforma, motor trasero, cuatro asientos y suspensión de barra de torsión. [2] Un tubo de refuerzo central proporcionaba gran parte de la resistencia del chasis.
Este diseño básico se prolongó hasta el Porsche Tipo 60 de antes de la guerra y varios vehículos militares de guerra, antes de finalmente llegar a los primeros Volkswagen Beetles de producción en masa de la posguerra de 1945. [3]
En 1936, Porsche adaptó el KdF-Wagen, un vehículo "doméstico" en desarrollo, como un vehículo deportivo adecuado para las pruebas de automóviles organizadas por la NSKK . Se trataba de competiciones a baja velocidad en terrenos todoterreno y con obstáculos, que desarrollaban tanto la habilidad de conducción como la agilidad del vehículo, de maneras que se esperaba que fueran útiles para el automovilismo militar. Este Porsche Type 62 era un cuatro plazas descapotable y con los laterales abiertos, todavía con carrocería redondeada. Aunque tuvo un buen desempeño en las pruebas militares en Münsingen , su apariencia se consideró "demasiado civil". [4]
Porsche continuó desarrollando el Type 62 con características tales como un eje de portal trasero para dar mayor distancia al suelo y la capacidad de moverse con la infantería a paso de hombre. La carrocería redondeada también fue reemplazada por paneles planos acanalados, con puertas, [i] y para fines de 1939 esto había sido aceptado como el Type 82 Kübelwagen militar . [6] El Kübelwagen fue altamente efectivo, en gran parte debido al peso ligero logrado mediante el uso de su chasis de plataforma. Pesaba solo 1,510 libras, el mismo peso de diseño que el automóvil de carretera, y era entre 200 y 300 libras más liviano que sus vehículos rivales de Opel , DKW y Adler . [7]
También se desarrolló una versión con tracción en las cuatro ruedas , utilizando nuevamente el mismo chasis de plataforma y el diseño básico, pero bajo la carrocería cerrada civil. Este se convirtió en el Type 87 Kommandeurswagen (Porsche Type 287) y estaba destinado a ser utilizado por comandantes de campo de alto rango. El tubo central del chasis se agrandó para dar espacio para un eje de hélice y un eje delantero motorizado, con ejes de transmisión similares a los del eje trasero. [7]
El sistema de propulsión del Beetle estaba compuesto por un motor bóxer de cuatro cilindros montado en la parte trasera con un transeje longitudinal delante de él. La suspensión trasera era de ejes oscilantes . El primer Beetle civil de 1945 utilizó un chasis de plataforma que se detenía antes de las ruedas traseras y que tenía un tubo de refuerzo central. Este tubo se extendía hacia atrás como una horquilla en forma de Y, que pasaba por cada lado del transeje y hasta los soportes del motor. Los ejes oscilantes traseros también estaban sujetos en sus extremos exteriores por brazos de arrastre de placa plana, que pivotaban sobre los extremos de un tubo transversal, que contenía las barras de torsión . En ese momento, los amortiguadores traseros eran solo de efecto simple, de tipo palanca . [8]
La suspensión delantera estaba formada por pares de brazos de arrastre cortos , nuevamente con barras de torsión transversales montadas en dos tubos separados, montados delante de la plataforma plana. [9] Estas barras de torsión eran pilas de tiras planas, y el número de hojas se modificó para variar la rigidez de la suspensión durante la producción del Beetle. [10]
Una ventaja para la producción del vehículo fue que los controles como los pedales del conductor y las tuberías de freno , la palanca de cambios y el freno de mano que requerían conexiones al motor o al tren de transmisión se podían instalar en la plataforma antes de agregar la carrocería. Incluso, hasta 1952, [11] el control del estrangulador del motor y su cable Bowden estaban montados en el túnel central. Sin embargo, a diferencia de la mayoría de los diseños contemporáneos de chasis sobre bastidor, la columna de dirección estaba montada en la carrocería y no se conectaba a la caja de dirección en la plataforma del chasis hasta que ambos se unían.
Durante los 35 años de historia de producción del Beetle, el chasis de la plataforma básica se mantuvo prácticamente sin cambios, a excepción de un cambio en la suspensión delantera del "Super Beetle".
A partir de 1970, el nuevo 1302 'Super Beetle' adoptó la suspensión delantera de puntal MacPherson . [12] Esto aumentó la capacidad del maletero delantero en casi un 50%, también debido a un capó delantero ligeramente más largo, pero los soportes superiores de los puntales ahora acoplaban las fuerzas de la suspensión a los paneles de las aletas interiores de la carrocería en lugar de a la plataforma: el chasis ya no era una plataforma pura. El 1303 'Super Beetle' continuó en producción hasta 1975, aunque el Economy Beetle continuó en paralelo con él, todavía utilizando los brazos de arrastre y el chasis de plataforma. [13]
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El chasis de plataforma y la gran cantidad de VW Beetle disponibles alentaron el uso de la plataforma Beetle como vehículo donante para la construcción de kits . El más emblemático de ellos fue el buggy para dunas : un chasis Beetle simplificado, con una carrocería de fibra de vidrio con forma de "bañera" muy simple encima.
El primer buggy de dunas de producción, el Meyers Manx , utilizó como base una plataforma VW acortada. Se cortó la parte delantera del chasis y se sustituyó por una estructura más alta de tubo de acero cuadrado soldado. Esto hizo que la parte delantera fuera más rígida verticalmente y se sustituyó la suspensión por una basada en piezas de Chevrolet, aunque todavía con brazos de arrastre dobles. El Meyers Manx fue ampliamente copiado y la mayoría de estas copias conservaron la plataforma VW completa y la suspensión delantera VW.
Los chasis de plataforma no eran significativamente más o menos seguros que los chasis de escalera contemporáneos, aunque sí mucho menos seguros en caso de impacto que un diseño moderno con un monocasco integrado en una celda de seguridad para pasajeros. En caso de accidentes graves, tenían tendencia a que la carrocería completa se separara del chasis, al igual que ocurría con los chasis de escalera. Sin embargo, en el caso del chasis de plataforma, este formaba el suelo de la zona de pasajeros, en lugar de la carrocería, y tenía los asientos montados sobre él. De este modo, los pasajeros podían permanecer con sus asientos sobre el chasis, mientras la carrocería intentaba atravesarlos.
Los avances modernos en los materiales del chasis, los materiales de la carrocería y el diseño, así como los cambios en el sistema de propulsión, han hecho resurgir el chasis de plataforma. Ahora se utiliza en algunos coches eléctricos e híbridos , como el Tesla S.
Un sistema de propulsión eléctrico (ya sea híbrido o de batería pura) no requiere rigidez mecánica entre el motor y la transmisión final . Todo el sistema de propulsión se puede montar en un bastidor auxiliar en uno o, cada vez más, en ambos extremos.
Se requiere almacenamiento de baterías y, como el paquete de baterías es pesado, es una ventaja para la estabilidad montarlo en la capa plana más grande, lo más abajo posible. El peso del paquete para un Tesla S es de 1200 libras (540 kg) [14]. Como están compuestos por 7104 celdas, empaquetadas en 16 módulos, [15] su forma general es flexible y se puede ajustar para adaptarse mejor al vehículo. Esto hace que el chasis de plataforma sea una buena forma de transportarlo, con las baterías mismas encima o debajo de la plataforma del chasis, lo que hace que sea más fácil acceder a ellas para su intercambio. [ii]
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El chasis de un bote es similar al chasis de plataforma, pero además de la plataforma inferior, también tiene laterales elevados y profundos que le dan rigidez vertical, sin necesidad de refuerzos adicionales.
Los chasis de los vehículos blindados se han utilizado a menudo en la construcción de bateas . La carrocería exterior blindada forma un monocasco robusto que puede cumplir una doble función como chasis del vehículo. Estos vehículos blindados requieren tracción en las cuatro ruedas para poder circular fuera de carretera con su peso, que en muchos casos implica seis u ocho ruedas, por lo que a menudo se ha utilizado un diseño de tracción en H para el tren de tracción. En lugar de ejes conectados por un eje de hélice central, los dos lados están conectados por delante y por detrás mediante ejes de transmisión en las esquinas inferiores de la batea. Esto también permite un mayor espacio útil en el interior para la tripulación o el equipo. [16] [17]
