SISTEMAS MECÁNICO Y ELÉCTRICO DEL AUTOMÓVIL -Tecnología automotriz: Mantenimiento y reparación del vehículo

Visión general e introducción – Sistemas de motor – Sistemas eléctricos – Sistemas de chasis – Sistemas de transmisión – Actividades de aprendizaje

Descripción

Una de los aspectos más interesantes acerca de la tecnología automotriz es su avance y evolución; cómo las ideas de hace años vuelven a estar en boga. En esta obra, el autor se concentró en la esencia de la tecnología, en otras palabras, en cómo funciona más que en dar demasiados ejemplos de vehículos específicos. Sin embargo, se han incluido algunos de la tecnología de Fórmula 1, indiscutiblemente el pináculo de la ingeniería automotriz. ¿Usted sabía que el auto McLaren MP4-26 F1 de 2011 está hecho con 11 500 componentes? ¡Y eso es contando al motor como una de las partes!

Se concentra en el conocimiento esencial y cubre todo lo que usted necesita para comenzar sus estudios, independientemente de cuál sea el tipo de capacitación al que usted aspire (si es el caso). Fue escrito con un lenguaje accesible para todos, adhiriéndose a lo básico. A medida que usted desee más información, se sugiere abordar los otros dos libros del mismo autor.

Éste es el primer libro de su tipo que cuenta con imágenes y diagramas a todo color, que estarán disponibles en nuestra página web.

Ventajas

Diseñado para facilitar el aprendizaje, este libro contiene:

• Fotografías, esquemas de flujo, tablas de referencia instantánea, descripciones de repaso e instrucciones paso a paso.
• Estudios de caso que le ayudan a puntualizar los principios cubiertos en un contexto de la vida real.
• Útiles llamadas al margen, como definiciones, puntos clave y recomendaciones de seguridad ante todo.

Conozca

• Las nuevas tecnologías en las áreas de la electrónica, los materiales y las fuentes de potencia motriz para adoptarlos en los vehículos eléctricos e híbridos.

Aprenda

• A diseñar, analizar, integrar y validar los sistemas y los componentes automotrices.

Prefacio xi
Reconocimientos xiii
Capítulo 1 Visión general e introducción 1
1.1 Categorías de vehículos 1
1.1.1 Formatos 1
1.1.2 Tipos y tamaños 3
1.1.3 Diseño de la carrocería 3
1.1.4 Tipo de chasis y paneles para carrocería 3
1.1.5 Sistemas principales 6
1.1.6 Resumen 7
1.2 La industria automotriz 8
1.2.1 Introducción 8
1.2.2 Tipos de compañías de vehículos de motor 9
1.2.3 La estructura de una compañía 11
1.2.4 El papel de un distribuidor autorizado 12
1.2.5 Recepción y sistemas de reservación 12
1.2.6 Departamento de refacciones 12
1.2.7 Estimación de costos y tiempos 13
1.2.8 Tarjetas de trabajo y sistemas 13
1.2.9 Facturación 14
1.2.10 Garantías 15
1.2.11 El sistema del taller computarizado 15
1.3 Trabajando en forma segura 18
1.3.1 Introducción 18
1.3.2 Leyes y reglamentos esenciales del Reino Unido 19
1.3.3 La ley de salud y seguridad: lo que usted
necesita saber 20
1.3.4 Equipo protector personal (EPP) 23
1.3.5 Identificando y reduciendo peligros 24
1.3.6 Moviendo cargas 25
1.3.7 Seguridad del vehículo 28
1.3.8 Procedimientos de seguridad 29
1.3.9 Incendio 29
1.3.10 Ambiente de trabajo limpio 32
1.3.11 Señalización 33
1.3.12 Protección del medio ambiente 33

1.4 Ciencia básica, materiales, matemáticas y mecánica 36
1.4.1 Introducción 36
1.4.2 Unidades 37
1.4.3 Velocidad y aceleración 39
1.4.4 Fricción 39
1.4.5 Presión 39
1.4.6 Centro de gravedad o centro de masa 40
1.4.7 Oscilación 40
1.4.8 Energía, trabajo y potencia 40
1.4.9 Fuerza y par motor 42
1.4.10 Masa, peso y fuerza 43
1.4.11 Volumen y densidad 43
1.4.12 Calor y temperatura 44
1.4.13 Porcentajes 44
1.4.14 Fracciones 44
1.4.15 Proporciones 45
1.4.16 Áreas 45
1.4.17 Volúmenes 45
1.4.18 Índices 45
1.4.19 Dibujos 46
1.4.20 Máquinas mecánicas 48
1.4.21 Engranes 48
1.4.22 Hidráulica 49
1.4.23 Materiales y propiedades 49
1.5 Herramientas y equipo 51
1.5.1 Herramientas manuales 51
1.5.2 Equipo de prueba 52
1.5.3 Equipo de taller 53
1.6 Habilidades de banco de taller 54
1.6.1 Introducción 54
1.6.2 Ajuste y fresado 57
1.6.3 Limado 58
1.6.4 Taladrado 59
1.6.5 Corte 59
1.6.6 Roscado o fileteado 60
1.6.7 Ensamblado 62
1.6.8 Tuercas y pernos 63
1.6.9 Adhesivos 65
1.6.10 Soldadura suave 66
1.6.11 Soldadura fuerte 66
1.6.12 Soldadura 67
1.6.13 Contracción 68

1.6.14 Ajuste por compresión 68
1.6.15 Remachado 69
1.6.16 Empaques 69
1.6.17 Selladores 70
1.6.18 Sellos de aceite 70
1.7 Servicio e inspecciones 71
1.7.1 Introducción 71
1.7.2 Reglas y reglamentos 73
1.7.3 Hojas de servicio 73
1.7.4 Prueba de camino 74
1.7.5 Efectos de los ajustes incorrectos 76
1.7.6 Mantenimiento e inspecciones 76
1.7.7 Fuentes de información 78
Capítulo 2 Sistemas de motor 81
2.1 Mecánica de motores 81
2.1.1 Introducción y ciclos operativos 81
2.1.2 Detalles de la operación del motor 90
2.1.3 Los componentes de un motor 109
2.2 Lubricación del motor 137
2.2.1 Fricción y lubricación 137
2.2.2 Métodos de lubricación 140
2.2.3 Sistema de lubricación 140
2.2.4 Filtros de aceite 143
2.2.5 Bombas de aceite 145
2.2.6 Estándares 147
2.3 Enfriamiento del motor 151
2.3.1 Introducción 151
2.3.2 Operación del sistema 151
2.3.3 Calefactor del interior 166
2.4 Suministro de aire, tubo de escape y emisiones 168
2.4.1 La contaminación del aire y la combustión
del motor 168
2.4.2 Cómo reducir la contaminación 169
2.4.3 Sistema del suministro de aire 172
2.4.4 Sistemas del tubo de escape 176
2.4.5 Sistemas de catalizador 179
2.4.6 Los sistemas de control de emisiones 181
2.4.7 Turbocargado y supercargado 184
2.5 Sistemas de combustible 189
2.5.1 Introducción 189

2.5.2 Sistemas de inyección de gasolina 194
2.5.3 Sistemas de inyección de diesel 217
2.5.4 Combustibles alternativos 231
2.6 Sistemas de ignición 236
2.6.1 Vista general de la ignición 236
2.6.2 La ignición electrónica 241
2.6.3 Sistema de ignición sin distribuidor (DIS) 244
2.6.4 La bobina en un sistema directo de ignición
directa enchufable (COP) 246
2.6.5 Las bujías del motor 247
2.7 Carros híbridos 250
2.7.1 La seguridad 250
2.7.2 Vista general de los híbridos 253
2.8 Tecnología del motor de Fórmula 1 255
2.8.1 Visión general de los motores 255
2.8.2 Los reglamentos técnicos de la FIA 258
Capítulo 3 Sistemas eléctricos 259
3.1 Principios eléctricos y electrónicos 259
3.1.1 Fundamentos de electricidad 259
3.1.2 Los componentes y los circuitos eléctricos 264
3.1.3 Componentes electrónicos 273
3.2 El funcionamiento eléctrico de un motor 275
3.2.1 Baterías 275
3.2.2 El sistema de encendido 282
3.2.3 El sistema de carga 287
3.3 Luces y señalizadores 293
3.3.1 Sistemas de luces 293
3.3.2 Luces de frenado y luces de reversa 297
3.3.3 Luces interiores 299
3.3.4 Circuitos de iluminación 299
3.3.5 Luces direccionales y luces de emergencia 301
3.4 Sistemas eléctricos y electrónicos de la carrocería 305
3.4.1 Chorritos y limpiaparabrisas 305
3.4.2 Bocinas 308
3.4.3 Cómo evadir obstáculos 309
3.4.4 El control de la velocidad de crucero 310
3.4.5 Asientos, espejos, techos corredizos
(quemacocos), cierre de puertas y control de
ventanas 312
3.4.6 Calefacción de los parabrisas 318

3.4.7 Sistemas de protección 320
3.4.8 Sistemas de seguridad 322
3.5 El monitoreo y la instrumentación 326
3.5.1 Sensores 326
3.5.2 Medidores 329
3.5.3 El sistema de posicionamiento global (GPS) 332
3.6 Aire acondicionado 337
3.6.1 Fundamentos del aire acondicionado 337
3.6.2 Componentes del aire acondicionado 340
3.7 La tecnología eléctrica de la Fórmula 1 342
3.7.1 Introducción 342
3.7.2 La telemetría 343
3.7.3 Reglas técnicas de la FIA 344
Capítulo 4 Sistemas de chasis 347
4.1 Suspensión 347
4.1.1 Generalidades de la suspensión 347
4.1.2 Amortiguadores/absorbedores de impacto 356
4.1.3 Formatos de suspensión 359
4.1.4 Suspensión activa 364
4.2 La dirección 366
4.2.1 Introducción a la dirección 366
4.2.2 Cremalleras y cajas de la dirección 369
4.2.3 Geometría de la dirección 375
4.2.4 Dirección de potencia 383
4.3 Frenos 386
4.3.1 Frenos de disco, de tambor y de
aparcamiento 386
4.3.2 Componentes hidráulicos 394
4.3.3 Operación del servo freno 398
4.3.4 El control de la fuerza de frenado 400
4.3.5 Sistemas de frenado antitrabante 401
4.3.6 El control de la tracción 407
4.4 Las ruedas y las llantas 409
4.4.1 Ruedas 409
4.4.2 Llantas 416
4.5 Tecnología del chasis de Fórmula 1 (frenos) 422
4.5.1 Visión general de los frenos 422
4.5.2 Reglas técnicas de la FIA 423

Capítulo 5 Sistemas de transmisión 425
5.1 El embrague de transmisión manual 425
5.1.1 Operación del embrague 425
5.1.2 Tipos de embrague 428
5.2 Caja de cambios de transmisión manual 434
5.2.1 Operación de la caja de cambios 434
5.2.2 Mecanismos de cambios de marcha 437
5.2.3 Engranajes y componentes 441
5.3 La transmisión automática 445
5.3.1 Convertidor del momento de torsión 445
5.3.2 Componentes de la transmisión automática 451
5.3.3 Transmisión constantemente variable 459
5.3.4 Caja de velocidades con cambios directos 461
5.4 Tren de conducción de la transmisión 467
5.4.1 Ejes de propulsión y ejes de conducción 467
5.4.2 Cojinetes para rueda 472
5.4.3 Doble tracción 477
5.5 La conducción final y el diferencial 480
5.5.1 Conducción final 480
5.5.2 El diferencial 482
5.6 La tecnología de transmisión de Fórmula 1 485
5.6.1 El embrague 485
5.6.2 La caja de cambios 486
5.6.3 El diferencial 487
5.6.4 Reglas técnicas de la FIA 487
Capítulo 6 Actividades de aprendizaje 489
6.1 Introducción 489
6.2 Asignaciones 490
6.3 Consejos para ayudarlo a aprender 493
6.4 Trabajo práctico 494
6.4.1 Tarjeta de trabajo, hoja de trabajo, orden de
reparación 494
6.4.2 Lista de tareas prácticas 494
6.5 Lista de tareas prácticas 498
Índice 499