Chasis
de motocicletas
Por definición, el chasis es una estructura que hace posible
la unión de la rueda trasera con la columna de dirección,
pero en realidad es muchísimo mas que eso; me atrevería
a decir incluso que un chasis es el alma de una moto y resulta
mucho mas importante que el mismísimo motor, si la moto
se retuerce y pierde el alineamiento , muy poco podrás
hacer con semejante artilugio.

DISEÑO
Hace algunos años los chasis se diseñaban por el
método “prueba y equivócate”, y solo
aquellas marcas con dilatada experiencia tenían datos suficientes
como para ir mejorando sus puntos flacos con la evolución
de los modelos. Prueba de esto es Ducati, ha estado fabricando
multitubulares en acero durante muchos años, y si bien
las Ducati dieron problemas de motor o componentes en su día,
nunca los dieron de chasis, ¿Por qué? Porque están
optimizados a base de probar y equivocarse.
Actualmente los chasis se diseñan con potentes programas
de diseño por ordenador, y es posible incluso ensamblar
el chasis con el resto de componentes sin tocar ni un solo tornillo.
También las nuevas tecnologías han dado paso a un
sinfín de programas de cálculo mediante los cuales
se puede predecir con bastante exactitud el comportamiento de
la estructura bajo cargas similares a las que actúan sobre
una moto en la vida real, aportando al producto final una competitividad
cada vez mayor.

El
proceso de diseño básico de un chasis, dado un motor
ya existente, sigue una línea de trabajo bien definida.
Para empezar se deben tener las cotas que se deseen para la motocicleta.
Después, con un software CAD se dibujan los elementos principales
como ruedas, motor, horquilla para después “tirar”
una primera aproximación de lo que será el chasis.
Este paso es muy importante ya que es en el que se deben colocar
las masas, cuanto mas concentradas en un punto mucho mejor, mas
manejable será la moto. Pero tampoco hay que dejarse llevar
por el entusiasmo, el motor por ejemplo se podrá desplazar
tan solo unos centímetros arriba o abajo ya que hay que
tener en cuenta que es la pieza que mas espacio ocupa y tiene
un lugar casi predefinido.
Una vez hecho esto, se procede a dibujar el chasis en un software
de dibujo paramétrico en tres dimensiones: es donde se
verá por primera vez es aspecto de la estructura. Como
es paramétrico se puede hacer y deshacer, remodelar y modificar
todo lo que se quiera con tal de adaptar el motor, basculante,
amortiguadores y demás piezas. Una vez se tiene la estructura
optimizada se da paso a la tarea mas compleja: el cálculo
de esfuerzos.

Teniendo el 3D se puede importar casi sin problemas (casi, porque
SIEMPRE hay problemas) desde un programa de cálculo de
elementos finitos FEM. Los mas utilizados por las empresas del
ramo son NASTRAN, I-DEAS, ANSYS aunque últimamente están
saliendo cada vez mas
programas de este tipo, pero no tan potentes como NASTRAN, que
tiene un módulo que optimiza la estructura automáticamente
dado un sistema de cargas. (Normalmente se desea una rigidez alta
y un peso bajo).
Una vez tienes la estructura en el programa, debes decirle bajo
que cargas y de que tipo se tiene que someter al chasis, cargas
longitudinales (frenada-aceleración), cargas verticales
(propio peso de la moto), esfuerzos a torsión (rigidez
torsional, flexión lateral) y módulos propios
(vibraciones-resonancia).
Si los resultados de todos estos análisis son correctos,
se da por bueno el chasis y se pasa a su construcción,
si no se puede modificar para rebajar peso o aumentar prestaciones
y volver a probar hasta que se llegue a valores límite.
Es necesario comentar que hasta hace unos pocos años muy
pocas empresas utilizaban este tipo de herramientas y ahora que
lo han hecho se ha visto compensada su utilización (ysobretodo
su precio) en los modelos que ves por la calle: te has fijado
en la preciosa pipa de
dirección de la Kawasaki 636?? Arte ingenieril….
FABRICACIÓN
La técnica avanza a pasos agigantados, y cada vez mas,
tan solo hace falta echarle un ojo a los teléfonos móviles
que habían hace 4 años y a los actuales, a los que
solo les hace falta bailar (porque cantar ya cantan, ya).
En los procesos de fabricación en general pasa lo mismo,
y cada día se pueden hacer mejores piezas con menos defectos
porque no nos engañemos: los resultados en un ordenador
pueden ser fantásticos pero una soldadura mal hecha te
puede fastidiar mas de lo que en principio se
cree. ¡¡Echa un ojo a un chasis de ultima hornada
y a uno de hace 4 años, apenas hay soldaduras!! Actualmente
se intentan hacer de una pieza, bien por fundición o bien
por inyección, mejorando los resultados, y con una curiosa
estructura en panal de abeja por su parte interior
que hace aumentar prestaciones. El chasis de las nuevas CBR 1000
(copia de la oficialísima RCV) y la R1 última evolución
están fabricados sin una sola soldadura, lo que reduce
las complicadísimas tensiones internas que tantos dolores
de cabeza han dado a lo largo de la historia.
Por otro lado tenemos a los de siempre, a Ducati, que se empeñan
en hacer lo que mejor saben hacer: multitubulares en acero, y
aunque estos chasis tienen soldaduras hasta en las orejas su depurada
técnica los hacen ser de los mejores del mercado (fíjate
en que la Desmosedici de
MotoGP tiene un chasis tubular, y mírala, dando caña
a Honda).
COMPROBACIÓN
Una vez montado el primer prototipo, normalmente se suele poner
a prueba la moto sometiéndola a pruebas de resistencia,
duración estimativa de las piezas, etc, y además
se comprueban los valores que se calcularon anteriormente para
el chasis.
Esto se hace mediante un juego de galgas extensiométricas,
que colocadas estratégicamente nos indican la deformación
del chasis en las zonas más críticas y si estas
deformaciones están contempladas dentro del rango calculado
anteriormente.
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