Nueve conclusiones del IABC 2021

1. Menos gestión de fabricantes de equipo original de automóviles = velocidad de comercialización
2. Los modelos eléctricos son más seguros que sus equivalentes ICE
3. Definición y contexto del impacto lateral 2.0 del IIHS
4. Ya están aquí los componentes BIW de tamaño extremo
5. Los gemelos digitales aceleran el proceso de validación de la BIW
6. Matemáticas rápidas para la resistencia al aplastamiento lateral de estructuras automotrices de paredes delgadas
7. Cómo obtener impresionantes ganancias en las métricas de BIW: 2022 Honda MDX
8. Adaptación de la plataforma Ford C2 para un camión monobloque: 2022 Ford Maverick
9. Absorción de energía optimizada: 2021 Nissan Rogue
   
   

Conclusión 1 del IABC

Ford desarrolla 2022 Maverick 20 meses más rápido con menos gestión

El Ford Maverick 2022 se desarrolló 20 meses más rápido que cualquier otro coche de la historia de Ford. Jim Baumbick, vicepresidente de gestión de la vida útil de los productos de Ford, explica:

«...la historia poco conocida es que hemos omitido el 95 % de los foros de liderazgo sénior, las formas tradicionales que utilizamos para las aprobaciones de productos. Y creamos un entorno en el que el equipo de liderazgo básicamente aparecía [una vez] cada semana.

Cada viernes hubo una oportunidad de dos horas, y si un líder necesitaba interactuar o quería un estado, podía presentarse en ese momento y recibir una actualización. Pero lo que es más importante, la agenda fue establecida por el equipo de [desarrollo] de lo que necesitaban para que el equipo de liderazgo llegara al objetivo final [de desarrollar un coche 25 meses más rápido que nunca].»

El Maverick empieza con 19 995 $ MSRP(!).

Conclusión 2 del IABC

Los modelos eléctricos son más seguros que sus equivalentes ICE

David Zuby, del Insurance Institute for Highway Safety-Highway Loss Data Institute (IIHS-HLDI), explicó cómo los vehículos eléctricos (EV), en comparación con sus equivalentes ICE de la placa de características, tienen:

1. Menor frecuencia de reclamaciones de seguros.
2. Coste de reparación similar al de los modelos ICE.
3. Un 22 % menos de reclamaciones por lesiones corporales.
4. Un 40 % menos de reclamaciones para la protección de lesiones personales (denominado seguro «sin fallos»).
5. Un 41 % menos de pagos de seguros médicos.

Conclusión de IHS-HLDI: Los coches eléctricos deberían costar menos asegurar que sus homólogos de ICE.

Sin embargo, los vehículos eléctricos causan más daños a otros vehículos durante el impacto, probablemente debido a su mayor peso (batería). [SSAB impermeabiliza el modo en que los diseñadores de automóviles resolverán este reto en futuros diseños de vehículos eléctricos.

]Zuby continuó: los modelos Chevrolet Bolt, Nissan Leaf y Tesla 3 y 4, en comparación con otros coches ICE de sus segmentos (y no solo sus homólogos de placa de identificación, si procede), lo hacen de forma muy favorable. Las muertes con el Leaf, que ha estado en el mercado durante el tiempo suficiente para recopilar datos estadísticamente significativos, son bajas en comparación con los coches ICE de su segmento.

Y no existe ninguna diferencia significativa entre los coches eléctricos y sus homólogos de ICE en caso de incendios sin choque. Actualmente, no hay suficientes datos para extraer conclusiones sobre incendios posteriores a una colisión y muertes para los vehículos eléctricos: el número de muertes posteriores a un incendio (donde el incendio fue el evento más dañino) se indica con un solo dígito para los vehículos eléctricos.

Conclusión 3 del IABC

Prueba de impacto lateral 2.0: los fabricantes de equipo original están dispuestos a calificarse muy bien

Becky Mueller destacó los cambios más significativos de las pruebas de Impacto lateral 1.0 a 2.0, donde IIHS-HLDI está tratando de igualar el tamaño y la forma de un SUV de tamaño medio, algo como una Ford Explorer. La prueba 2.0:

1. Aumenta de 50 km/h a 60 km/h para el impacto perpendicular de la barrera deformable móvil (MDB), también conocida como «carro de choque»
2. Aumenta el peso del MDB a 1900 kg para reflejar el mayor número de SUV y camiones que circulan hoy en día. Juntos, los cambios de velocidad y peso significan que la nueva prueba Side Impact 2.0 del IIHS ofrece un 82 % más de energía que su prueba 1.0.
3. Adición de suspensión al MDB para un balanceo más uniforme (es decir, reducir el rebote).
4. Actualizaciones de la cara de la barrera de 20 años de antigüedad en el MDB para reflejar los diseños actuales de vehículos todoterreno y camiones de camioneta, con una altura total más baja, una barrera más gruesa y cambios en la rigidez de la barrera.

El IIHS-HLDI ha descubierto que la máxima intrusión en el pilar B es un estimador altamente eficaz de las muertes, y que reducir la intrusión en 20 cm reduce las muertes en un 25 %.

Las pruebas iniciales de IIHS-HLDI de Impacto Lateral 2.0 de 15 SUV pequeños proporcionaron una gama de resultados: desde solo tres centímetros (pilar B hasta línea central simulada; es decir, no bueno) hasta 23 cm, considerado «excepcional» (siendo «bueno» más allá de lo que se necesita para el espacio de supervivencia de un maniquí femenino pequeño).

Cuanto menor sea la cantidad de intrusión por impacto lateral del pilar B, mayores serán las probabilidades de supervivencia, siendo la distancia a la pelvis del ocupante una métrica clave. Imágenes por cortesía del Insurance Institute for Highway Safety-Highway Loss Data Institute, Arlington, Virginia, EE. UU. www.iihs.org.

Además, aunque los diseños actuales de todoterrenos pequeños protegían bien la cabeza y la parte superior del torso, el torso inferior y la pelvis siguen siendo vulnerables en algunos modelos, según se determinó en la prueba de Impacto lateral 2.0, solicitando contramedidas en los diseños de seguridad.

Un mayor porcentaje de límite bueno (parte derecha de los gráficos) significa una menor probabilidad de lesiones. «HIC» significa «criterio de lesión por calor». Gráficos cortesía del Insurance Institute for Highway Safety-Highway Loss Data Institute, Arlington, Virginia, EE. UU. www.iihs.org.

Como ya informó el IIHS-HLDI, las puertas parecen experimentar una mayor deformación en las pruebas 2.0. El IIHS-HLDI está previsto para utilizar la nueva prueba de impacto lateral 2.0 para su selección de seguridad superior 2023.

Conclusión 4 del IABC

Los nuevos componentes de carrocería de «tamaño extremo» simplifican el mecanizado y el montaje del automóvil

Hablando de puertas, Gestamp tiene algunos enfoques nuevos y atrevidos para hacer lo que llaman «anillos de puerta sellados en caliente superpuestos», según informa Paul Belanger. Se trata de una continuación de sus productos de carrocería de tamaño extremo, que ahora incluyen aros de puerta simple, suelos de una pieza y marcos de aro.

Los objetivos «extremadamente» para los aros de puerta son reducir el número de piezas de carrocería, simplificar la producción y el montaje, reducir costes, aumentar la seguridad y reducir las emisiones de CO₂. Para sus anillos de puerta optimizados, desarrollados para satisfacer los crecientes requisitos de seguridad, Gestamp ha integrado ocho piezas en una pieza de acero endurecido a presión (PHS) utilizando herramientas de tamaño extremo.

Con esta nueva solución tecnológica, Gestamp ofrece una alternativa totalmente nueva al mercado utilizando perfiles simples de soldadura por puntos de resistencia, superponiendo los perfiles simples RSW. Las nuevas líneas de producción en serie de Gestamp no requieren ablación, sino que utilizan soldadura por puntos interna, lo que facilita el ajuste tanto de la pieza en bruto como de la soldadura según sea necesario. El diseño de anillo de puerta integrado al máximo es rentable y mejora la rigidez en áreas clave.

La solución de parche superpuesto de Gestamp elimina la necesidad de ablación, lo que simplifica el proceso de soldadura. Los parches se pueden diseñar para aumentar la rigidez en lugares críticos. Imágenes por cortesía de Gestamp.

Conclusión 5 del IABC

Proceso de validación «Referencias de montaje virtual» de velocidad BIW

Imagina un método de ensamble digital de carrocería en bruto que valide tus procesos, mientras predice y evita problemas que normalmente no se descubren hasta después de la llegada de las piezas físicas. Así es como Todd McClanahan describió el uso que hace AutoForm Assembly de una referencia de ensamblado virtual, lo que otros llamarían un gemelo digital.

La referencia de ensamble virtual, o VAR, impulsa el ensamble a su precisión nominal prevista. La búsqueda de estas nuevas geometrías objetivo, al principio de la fase de ingeniería de un proyecto, permite a los fabricantes eliminar múltiples iteraciones de modificaciones de herramientas, ahorrando tiempo y costes.VAR mejora la comprensión de los ingenieros de la relación entre las piezas individuales y todo el ensamblado, generando nuevas geometrías objetivo para los componentes como parte de una estrategia eficaz de compensación del diseño. El objetivo es reducir las modificaciones de los componentes en las últimas fases del desarrollo, reduciendo los costes de herramientas y equipos, a la vez que se logra una «alta madurez» y una robustez más tempranas, lo que, en última instancia, reduce los plazos de entrega.

Conclusión 6 del IABC

Ecuación de evaluación rápida para estructuras automotrices de pared fina

Ford y Altair Engineering presentaron conjuntamente una nueva ecuación para estimar rápidamente la resistencia al aplastamiento lateral de estructuras de paredes delgadas multiceldas cuando se sometieron a una carga de flexión de 3 puntos. Su objetivo era crear una herramienta útil para la rápida evaluación de las diferentes configuraciones de diseño.

La ecuación se basa en el principio de mecánica estructural básica del pandeo de placas delgadas, complementado con factores empíricos para representar las limitaciones geométricas de las construcciones de paredes delgadas con múltiples celdas. La ecuación semiempírica para predecir la resistencia máxima al aplastamiento lateral de las secciones de paredes delgadas se ha verificado con datos recopilados de pruebas físicas y modelos de simulación de elementos finitos.

Conclusión 7 del IABC

2022 Honda MDX: Logros impresionantes en métricas BIW

En un tema repetido por todos los fabricantes de equipo original de automóviles en la IABC 2021, Honda se está centrando en los mejores índices de colisión a través de una combinación de diseño innovador de carrocería y materiales de mayor resistencia. Para los materiales en general, su rediseño de 2022 MDX incluye un 60,9 % de acero de alta resistencia y un 8,8 % de aluminio, lo que ayuda a MDX a lograr:

• Aumento del 68 % en el aplastamiento axial de la ruta de carga superior
• Aumento del 29 % en el doblado controlado de la ruta de carga del submarco
• Aumento del 34 % en la capacidad de carga del umbral lateral
• Y un aumento del 10 % en la capacidad de carga del pilar A

Un nuevo acero AHSS de 1,0 mm 780T MPa para el tablero inferior ahorra 3,3 kg (sustituyendo el anterior panel 590Y de 1,2 mm), a la vez que reduce la intrusión en impactos en la cabina del pasajero.

Las nuevas vigas de intrusión de las puertas están orientadas para distribuir cargas a los pilares y las soleras laterales y aumentan la absorción de energía. Las vigas se superponen con la estructura del cuerpo, transfiriendo la carga directamente al cuerpo, a una altura baja sobre la estructura. Como resultado, la intrusión del pilar B en la cabina se reduce en un 34 %.

El 2022 MDX tiene un anillo de puerta de 4 piezas con soldadura láser a medida de acero endurecido a presión (PHS) de 1500 MPa. Para mejorar la rigidez del cuerpo se utilizan veinticinco metros de adhesivo estructural de alto rendimiento. (Otro presentador del IABC, Henkel, informó de amplios datos de pruebas sobre vehículos soldados frente a vehículos soldados/adhesivos, lo que demostró una mejor rigidez corporal y absorción de energía en estructuras metálicas, a la vez que aumentó la durabilidad a la fatiga) Todos estos esfuerzos de rigidez del cuerpo dieron como resultado una mejora del 32 % en la rigidez torsional global, para una mejor respuesta de manejo, NVH y confort de conducción.

Conclusión 8 del IABC

2022 Ford Maverick: adaptación de la plataforma C2 para un camión monobloque

Además de su rápido desarrollo, el camión de recogida Ford Maverick 2022 presenta numerosas innovaciones en el diseño de carrocerías.

Para empezar, Ford utilizó su plataforma C2 existente en la medida de lo posible. Sin embargo, su nuevo piso trasero Maverick para tolvas de camión monobloque suponía nuevos diseños para su arquitectura de raíles traseros, arranque de puente y extensiones laterales de umbral, suelo de carga de cajas planas, refuerzo de umbral trasero y refuerzo de pilar D para la abertura de la puerta trasera.

La transición entre la caja de camión y la cabina de Maverick es más extrema que la transición ferroviaria que se observa en un monocarrocería típico. El nuevo diseño de riel en riel divide el riel en dos estampados para: 1) permitir la profundidad requerida del riel, 2) mejorar la estabilidad de la sección, y 3) optimizar la unión entre el riel trasero y el umbral trasero de la cabina. La mitad superior de la caja Maverick y la integración de la cabina dieron como resultado un flujo a través del interior y exterior del riel superior de la caja hacia la estructura del pilar C.

El Ford Maverick 2022 es un vehículo global capaz de cumplir con las normas de seguridad en todo el mundo.

Se utilizó acero de ultra alta resistencia estratégicamente en combinación con una variedad de otros materiales para proteger el compartimento de pasajeros a través de la resistencia del material y la gestión de la energía de impacto. Ford señala que, a lo largo de los años, los requisitos de los choques frontales han evolucionado hasta convertirse en modos severos y complejos, lo que ha impulsado la necesidad de desarrollar front end que puedan manejar de forma eficiente cargas de choque en múltiples direcciones.

En respuesta, Ford desarrolló su estrategia de Ruta de carga tridimensional (3DLP) para utilizar subsistemas de front-end (pistolas de disparo, rieles, submarcos) para gestionar la energía de choque en varios solapamientos. 3DPL utiliza la optimización de pulsos de choque a través del despliegue oportuno de subsistemas estructurales, acoplando todos los subsistemas front-end para una mejor gestión de la energía en todas las direcciones.

Conclusión 9 del IABC

2021 Nissan Rogue: absorción de energía optimizada

Nissan Rogue 2021 logra una reducción total del 5 % en sus coeficientes de arrastre (Cd), atribuidos en parte a sus cortinas de aire (un segmento primero, -1 % Cd), deflectores de neumáticos 3D (-5 % Cd), obturador de rejilla activa, cubiertas para los bajos de la carrocería, extremo trasero optimizado (combinación de spoiler/lámpara trasera) y forma optimizada de pilar A.

El diseño de seguridad pasiva de Rogue 2021 aprovecha la UHSS, con un uso ampliado del acero de boro estampado en caliente para equilibrar la masa, así como las emisiones y los requisitos de seguridad. Las múltiples vías de carga en sus vigas de suelo ayudan a transferir las fuerzas de impacto lejos de los ocupantes. Rogue también cuenta con una nueva plataforma conectada suavemente para una mejor distribución de la carga axial, proporcionando una absorción de energía optimizada. El guardabarros de absorción de energía y la estructura de la capucha de Rogue mitigan el impacto en la cabeza de los peatones, mientras que una almohadilla de absorción de energía reduce los impactos en las piernas.

Conclusiones clave del Congreso Internacional de la Automoción 2021

1. El uso de aceros HS, AHSS y UHSS continúa aumentando en los nuevos diseños de carrocería en blanco.
2. Los aceros con estampación en caliente (PHS) parecen estar aumentando en el uso de la carrocería.
3. La prueba de impacto lateral 2.0 del IIHS requerirá algunas contramedidas de diseño en algunos vehículos para reducir la intrusión del pilar B y la alta deformación de la puerta.
4. Los vehículos eléctricos en la carretera son ahora más seguros que sus homólogos de nombre de placa y también deberían tener un coste menor de asegurar.