El Proceso de Diseño y Desarrollo de un Automóvil: De la Idea al Prototipo Final

Factores Clave en el Diseño de un Vehículo

El desarrollo de un nuevo automóvil es un proceso complejo que busca el equilibrio perfecto entre múltiples factores: potencia, consumo, peso, estética, habitabilidad, confort, ergonomía, aerodinámica y seguridad.

Fase 1: Concepción y Diseño Inicial

Esta etapa determina la estética de las formas exteriores e interiores, así como sus dimensiones generales.

• Creación de bocetos: El punto de partida visual del proyecto.
• Determinación de dimensiones: Se divide el espacio en zonas clave: motor, ocupantes y maletero.
• Perfil y diseño exterior: Se define la forma del habitáculo, el volumen del maletero y se optimiza el coeficiente aerodinámico.

Dimensiones Exteriores

En esta fase se determinan aspectos cruciales como:

• Aerodinámica del vehículo.
• Ergonomía de los puestos de conducción.
• Altura libre de la carrocería sobre el suelo.
• Posición y tamaño del depósito de combustible.
• Espacio para las ruedas, recorrido de la suspensión y ángulo de giro.
• Tamaño y disposición de los paragolpes delantero y trasero.
• Tipo y emplazamiento de los órganos mecánicos.

Dimensiones Interiores

Aquí se tiene en cuenta:

• Condiciones de visibilidad para el conductor y los pasajeros.
• Funciones mecánicas: sistemas de apertura de cristales laterales, capó, maletero, etc.
• Condiciones de seguridad: plan de deformación programada, así como la forma y disposición de los refuerzos estructurales.

Fase 2: Creación de Maquetas

Consiste en dar volumen al dibujo para materializar el diseño. Las maquetas pueden fabricarse con diversos materiales como escayola, arcilla, plastilina o materiales sintéticos.

• Se comienza con una maqueta a escala 1:5.
• Se definen las líneas direccionales y el volumen en todos sus aspectos.
• Se realizan las primeras evaluaciones del comportamiento aerodinámico.
• La forma del vehículo se verifica mediante máquinas calibradoras tridimensionales.
• Posteriormente, se crea un modelo a escala real mediante una fresadora automática.
• Finalmente, se construye una maqueta hueca para ser estudiada en el túnel de viento con mecánica simulada.

Fase 3: Pruebas y Validación del Prototipo

El objetivo es analizar el prototipo a fondo para garantizar su calidad, seguridad y fiabilidad. Estas pruebas se pueden realizar tanto en laboratorio como en carretera.

• Motores: Sometidos a ensayos acústicos y de vibraciones.
• Materiales: Se comprueba su resistencia y durabilidad.
• Prototipo: Se somete a ensayos estructurales para comprobar su seguridad en caso de impacto.
• Pruebas climáticas: Se expone el vehículo a temperaturas extremas, desde -40º C hasta 180º C.
• Carrocería: Se somete a ensayos de resistencia a la corrosión.
• Emisiones: Se verifica el cumplimiento de las normativas de emisión de gases.
• Ergonomía y confort: Se evalúa el puesto del conductor y el habitáculo en términos de comodidad y sonoridad.

Ensayos Específicos

• Colisión (Crash Tests): Pruebas de choque para evaluar la seguridad activa y pasiva.
• Durabilidad: Se prueba la resistencia de puertas, capós y cerraduras con ciclos de apertura y cierre.
• Vibraciones: Se simulan las vibraciones debidas a la rodadura (unas 70 horas en bancos de pruebas equivalen a 200.000 km sobre firme irregular).
• Pruebas en carretera: Realizadas por pilotos y técnicos especialistas en condiciones reales de uso.