Dos conceptos íntimamente relacionados por la seguridad y la reducción de peso.

Mazda SKYACTIV ChasisEl “Zoom-Zoom sostenible” es como Mazda denomina la eficiencia sin sacrificar el placer de conducción. Para materializar una estrategia semejante, no se debe descuidar el factor del peso.

El peso es algo muy importante para Mazda. Al fin y al cabo, cuanto más ligero es un vehículo, más eficiente resulta y más emocionante es conducirlo. Sus consumos son más bajos y el menor peso amplifica las prestaciones del vehículo, como la aceleración, la maniobrabilidad o el frenado. De alguna manera, el peso es un círculo vicioso: si la carrocería es más pesada, se necesita un motor más pesado, que también requiere un depósito de combustible más grande, y así sucesivamente.

Mazda lleva implantando en sus vehículos la “estrategia del gramo” o reducción del peso de sus coches desde hace años. Pensemos en el caso del Mazda MX-5, un modelo ágil y orientado a las prestaciones que revolucionó el mercado. Su bajo peso es lo que lo hace tan placentero de conducir. El peso también acentúa la precisión de su dirección, su perfecto equilibrio y su bajo centro de gravedad.

Otro ejemplo más reciente de ingeniería de reducción del peso es el Mazda2 de segunda generación, que se empezó a comercializar en 2007. Pesaba 100 kg menos que su predecesor e invirtió la tendencia del segmento B hacia coches cada vez más grandes y pesados. Se diseñó para que fuera bastante más económico y con mejores prestaciones pero, al mismo tiempo, más seguro.

Esta tradición tiene continuidad en la carrocería SKYACTIV-Body y el chasis SKYACTIV-Chassis. En lugar de concentrarse exclusivamente en el empleo de materiales –con frecuencia caros– como la fibra de carbono o el aluminio, Mazda ha planteado la reducción del peso de una forma única, siguiendo un proceso holístico, en beneficio del cliente, que consta de tres fases: 1) optimizar la estructura y el diseño de la carrocería; 2) adoptar nuevos procesos de producción; y 3) sustituir materiales. El fin último: producir vehículos más ligeros, robustos y seguros.

Los resultados hablan por sí solos: la nueva carrocería SKYACTIV-Body pesa un 8% menos que su predecesora y el chasis SKYACTIV-Chassis un 14% menos. Es más, Mazda se ha marcado el objetivo de que todos sus modelos de nueva generación sean 100 kg más ligeros. Esta iniciativa, una vez más, tiene efectos sinérgicos con otras tecnologías SKYACTIV; por ejemplo, mejora el potencial de prestaciones de los motores SKYACTIV.

El compromiso de Mazda con el “Zoom-Zoom sostenible” motiva a sus equipos de I+D para diseñar automóviles más respetuosos con el medio ambiente, adaptados a las normas de seguridad internacionales más exigentes, sin renunciar a un placer de conducción sobresaliente.

De nuevo, los objetivos de la carrocería SKYACTIV-Body parecían intrínsecamente contradictorios. Para cuadrar el círculo, los ingenieros pasaron largas horas en la mesa de dibujo. El resultado: carrocerías para una nueva generación de vehículos Mazda con nuevas cotas en términos de construcción ligera.

Para que una estructura de carrocería ligera y sólida transmita las fuerzas de forma eficiente, necesita la mayor cantidad posible de secciones rectas. Igualmente, es preciso optimizar el diseño para que las fuerzas se dispersen por toda la estructura, sin concentrarse en secciones localizadas. Así que los ingenieros de Mazda elaboraron un diseño con líneas rectas continuas desde la sección delantera a la trasera. Simultáneamente, eliminaron tanto como fue posible las curvas en la estructura inferior de la carrocería.

Por ejemplo, los puntos de montaje de la suspensión trasera están unidos directamente a la estructura inferior formando una “doble barra”. Las cuatro estructuras en forma de anillo, posicionadas en vertical, que se emplean para la sección superior de la carrocería están unidas al refuerzo de la estructura inferior, con lo que contribuyen a la rigidez general. Los travesaños de la suspensión se han rediseñado para que no solo mejoren la rigidez local de la carrocería, sino que contribuyan a su comportamiento general. A lo largo del proceso se optimizaron también las posiciones de montaje.

Uno de los compromisos básicos de Mazda es la mejora continua de la seguridad pasiva de sus vehículos. Precisamente por eso se desarrolló una estructura única de dispersión de cargas en distintas direcciones para la carrocería SKYACTIV-Body. Cuando se produce una colisión, la estructura absorbe la carga de forma eficiente dispersándola en varias direcciones. Por ejemplo, en caso de colisión frontal, la energía del impacto que se registra en la parte delantera se disipa (y absorbe) siguiendo tres rutas continuas: hacia arriba, siguiendo los pilares A; hacia abajo, a través de la estructura inferior, y hacia los laterales de la carrocería. El bastidor superior cumple varias funciones. Aparte de dirigir la energía hacia los pilares A, también contrarresta cualquier movimiento hacia arriba del bastidor delantero, que afectaría negativamente a la distribución de la energía.

En la carrocería SKYACTIV-Body, hasta las puertas colaboran en la disipación de los impactos. La estructura de dispersión en varias direcciones también actúa en caso de colisión lateral, mejorando notablemente la seguridad general de los ocupantes del vehículo.

En la sección del carril del techo se han utilizado uniones soldadas para formar una estructura de refuerzo en forma de anillo. Anteriormente, el proceso de montaje de la carrocería hacía que esta estructura fuera independiente de la sección del pilar C. Ahora, gracias a un nuevo método de unión, las partes se unen en una fase anterior y se envían a la línea de montaje como una sola unidad. Este mismo método se ha aplicado a la unión de los pasos de rueda. Además, se ha incrementado llamativamente el número de soldaduras por puntos. Todo ello resulta en una carrocería con una rigidez excelente.

El aumento del uso de acero de alta resistencia en la carrocería SKYACTIV-Body ha introducido mejoras adicionales. La proporción de este tipo de aceros se ha ampliado del 40% al 60%. Con un menor espesor, los aceros de alta resistencia aportan la misma solidez y aligeran el peso de la carrocería.

El esfuerzo de los ingenieros ha valido la pena y las nuevas carrocerías SKYACTIV ofrecen unos valores de peso y rigidez entre los mejores de su clase. Son claramente un elemento vital de la estrategia de “Zoom- Zoom sostenible” de Mazda.

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SKYACTIV-Body y Chasis: investigación en curso (XII)

Categoría: Técnica
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