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Sistemasmecánicoy eléctrico delautomóvilTecnología automotriz:UHSDUDFLyQ \ PDQWHQLPLHQWR GH YHKtFXORVTom DentonBuenos Aires t Bogotá t México DF t Santiago de Chile

Sistema Mecánico y Eléctrico del Automóvil. Tecnología automotriz: reparación y mantenimiento devehículos7RP 'HQWRQ ,6%1 GH OD HGLFLyQ RULJLQDO HQ LQJOpV Automobile Mechanical and ElectricalSystems. Automotive Technology Vehicle Maintenance and Repair SXEOLFDGD SRU (OVHYLHU 7KH %RXOHYDUG /DQJIRUG /DQH .LGOLQJWRQ 2[IRUG 2; *% :\PDQ 6WUHHW :DOWKDP 0 86 'HUHFKRV UHVHUYDGRV (OVHYLHU 'HUHFKRV UHVHUYDGRV OIDRPHJD *UXSR (GLWRU 6 GH & 9 0p[LFR 3ULPHUD HGLFLyQ OIDRPHJD *UXSR (GLWRU 0p[LFR VHSWLHPEUH ,6%1 3ULPHUD HGLFLyQ 0 5&20%2 6 0 5&20%2 6 ZZZ PDUFRPER FRP &XDOTXLHU IRUPD GH UHSURGXFFLyQ GLVWULEXFLyQ FRPXQLFDFLyQ S EOLFD R WUDQVIRUPDFLyQ GH HVWD REUD VyOR SXHGH VHU UHDOL]DGD FRQ OD DXWRUL]DFLyQ GH VXV WLWXODUHV VDOYR H[FHSFLyQ SUHYLVWD SRU OD OH\ 'LUtMDVH D &('52 &HQWUR (VSDxRO GH 'HUHFKRV 5HSURJUiILFRV ZZZ FHGUR RUJ VL QHFHVLWD IRWRFRSLDU R HVFDQHDU DOJ Q IUDJPHQWR GH HVWD REUDª ,6%1 ' / % ,PSUHVR HQ 8O]DPD 'LJLWDO 6/Printed in Spain

ContenidoPrefacioReconocimientosCapítulo 1 Visión general e introducción1.1 Categorías de vehículos1.1.1 Formatos1.1.2 Tipos y tamaños1.1.3 Diseño de la carrocería1.1.4 Tipo de chasis y paneles para carrocería1.1.5 Sistemas principales1.1.6 Resumenxixiii1113336781.2 La industria automotriz81.2.1 Introducción1.2.2 Tipos de compañías de vehículos de motor 9111.2.3 La estructura de una compañía121.2.4 El papel de un distribuidor autorizado1.2.5 Recepción y sistemas de reservación12121.2.6 Departamento de refacciones131.2.7 Estimación de costos y tiempos131.2.8 Tarjetas de trabajo y sistemas141.2.9 Facturación151.2.10 Garantías151.2.11 El sistema del taller computarizado181.3 Trabajando en forma segura181.3.1 Introducción1.3.2 Leyes y reglamentos esenciales del Reino Unido 191.3.3 La ley de salud y seguridad: lo que ustednecesita saber20231.3.4 Equipo protector personal (EPP)241.3.5 Identificando y reduciendo peligros251.3.6 Moviendo cargas281.3.7 Seguridad del vehículo291.3.8 Procedimientos de seguridad291.3.9 Incendio321.3.10 Ambiente de trabajo limpio331.3.11 Señalización1.3.12 Protección del medio ambiente33

viContenido1.4 Ciencia básica, materiales, matemáticas y mecánica1.4.1 Introducción1.4.2 Unidades1.4.3 Velocidad y aceleración1.4.4 Fricción1.4.5 Presión1.4.6 Centro de gravedad o centro de masa1.4.7 Oscilación1.4.8 Energía, trabajo y potencia1.4.9 Fuerza y par motor1.4.10 Masa, peso y fuerza1.4.11 Volumen y densidad1.4.12 Calor y temperatura1.4.13 Porcentajes1.4.14 Fracciones1.4.15 Proporciones1.4.16 Áreas1.4.17 Volúmenes1.4.18 Índices1.4.19 Dibujos1.4.20 Máquinas mecánicas1.4.21 Engranes1.4.22 Hidráulica1.4.23 Materiales y 6484849491.5 Herramientas y equipo1.5.1 Herramientas manuales1.5.2 Equipo de prueba1.5.3 Equipo de taller515152531.6 Habilidades de banco de taller1.6.1 Introducción1.6.2 Ajuste y fresado1.6.3 Limado1.6.4 Taladrado1.6.5 Corte1.6.6 Roscado o fileteado1.6.7 Ensamblado1.6.8 Tuercas y pernos1.6.9 Adhesivos1.6.10 Soldadura suave1.6.11 Soldadura fuerte1.6.12 Soldadura1.6.13 Contracción5454575859596062636566666768

ContenidoAjuste por compresiónRemachadoEmpaquesSelladoresSellos de aceite68696970701.7 Servicio e inspecciones1.7.1 Introducción1.7.2 Reglas y reglamentos1.7.3 Hojas de servicio1.7.4 Prueba de camino1.7.5 Efectos de los ajustes incorrectos1.7.6 Mantenimiento e inspecciones1.7.7 Fuentes de 171.6.18Capítulo 2 Sistemas de motor812.1 Mecánica de motores2.1.1 Introducción y ciclos operativos2.1.2 Detalles de la operación del motor2.1.3 Los componentes de un motor8181901092.2 Lubricación del motor2.2.1 Fricción y lubricación2.2.2 Métodos de lubricación2.2.3 Sistema de lubricación2.2.4 Filtros de aceite2.2.5 Bombas de aceite2.2.6 Estándares1371371401401431451472.3 Enfriamiento del motor2.3.1 Introducción2.3.2 Operación del sistema2.3.3 Calefactor del interior1511511511662.4 Suministro de aire, tubo de escape y emisiones2.4.1 La contaminación del aire y la combustión1682.4.22.4.32.4.42.4.52.4.62.4.7del motorCómo reducir la contaminaciónSistema del suministro de aireSistemas del tubo de escapeSistemas de catalizadorLos sistemas de control de emisionesTurbocargado y supercargado2.5 Sistemas de combustible2.5.1 Introducción168169172176179181184189189vii

viiiContenido2.5.2 Sistemas de inyección de gasolina2.5.3 Sistemas de inyección de diesel2.5.4 Combustibles alternativos2.6 Sistemas de ignición2.6.1 Vista general de la ignición2.6.2 La ignición electrónica2.6.3 Sistema de ignición sin distribuidor (DIS)2.6.4 La bobina en un sistema directo de ignicióndirecta enchufable (COP)2.6.5 Las bujías del motor1942172312362362412442462472.7 Carros híbridos2.7.1 La seguridad2.7.2 Vista general de los híbridos2502502532.8 Tecnología del motor de Fórmula 12.8.1 Visión general de los motores2.8.2 Los reglamentos técnicos de la FIA255255258Capítulo 3 Sistemas eléctricos2593.1 Principios eléctricos y electrónicos3.1.1 Fundamentos de electricidad3.1.2 Los componentes y los circuitos eléctricos3.1.3 Componentes electrónicos2592592642733.2 El funcionamiento eléctrico de un motor3.2.1 Baterías3.2.2 El sistema de encendido3.2.3 El sistema de carga2752752822873.3 Luces3.3.13.3.23.3.33.3.43.3.5y señalizadoresSistemas de lucesLuces de frenado y luces de reversaLuces interioresCircuitos de iluminaciónLuces direccionales y luces de emergencia2932932972992993013.4 Sistemas eléctricos y electrónicos de la carrocería3.4.1 Chorritos y limpiaparabrisas3.4.2 Bocinas3.4.3 Cómo evadir obstáculos3.4.4 El control de la velocidad de crucero3.4.5 Asientos, espejos, techos corredizos305305308309310(quemacocos), cierre de puertas y control deventanas3123183.4.6 Calefacción de los parabrisas

Contenido3.4.7 Sistemas de protección3.4.8 Sistemas de seguridad3203223.5 El monitoreo y la instrumentación3.5.1 Sensores3.5.2 Medidores3.5.3 El sistema de posicionamiento global (GPS)3263263293323.6 Aire acondicionado3.6.1 Fundamentos del aire acondicionado3.6.2 Componentes del aire acondicionado3373373403.7 La tecnología eléctrica de la Fórmula 13.7.1 Introducción3.7.2 La telemetría3.7.3 Reglas técnicas de la FIA342342343344Capítulo 4 Sistemas de chasis3474.1 Suspensión4.1.1 Generalidades de la suspensión4.1.2 Amortiguadores/absorbedores de impacto4.1.3 Formatos de suspensión4.1.4 Suspensión activa3473473563593644.2 La dirección4.2.1 Introducción a la dirección4.2.2 Cremalleras y cajas de la dirección4.2.3 Geometría de la dirección4.2.4 Dirección de potencia3663663693753834.3 Frenos4.3.1 Frenos de disco, de tambor y de386aparcamientoComponentes hidráulicosOperación del servo frenoEl control de la fuerza de frenadoSistemas de frenado antitrabanteEl control de la .64.4 Las ruedas y las llantas4.4.1 Ruedas4.4.2 Llantas4094094164.5 Tecnología del chasis de Fórmula 1 (frenos)4.5.1 Visión general de los frenos4.5.2 Reglas técnicas de la FIA422422423ix

xContenidoCapítulo 5 Sistemas de transmisión4255.1 El embrague de transmisión manual5.1.1 Operación del embrague5.1.2 Tipos de embrague4254254285.2 Caja de cambios de transmisión manual5.2.1 Operación de la caja de cambios5.2.2 Mecanismos de cambios de marcha5.2.3 Engranajes y componentes4344344374415.3 La transmisión automática5.3.1 Convertidor del momento de torsión5.3.2 Componentes de la transmisión automática5.3.3 Transmisión constantemente variable5.3.4 Caja de velocidades con cambios directos4454454514594615.4 Tren de conducción de la transmisión5.4.1 Ejes de propulsión y ejes de conducción5.4.2 Cojinetes para rueda5.4.3 Doble tracción4674674724775.5 La conducción final y el diferencial5.5.1 Conducción final5.5.2 El diferencial4804804825.6 La tecnología de transmisión de Fórmula 15.6.1 El embrague5.6.2 La caja de cambios5.6.3 El diferencial5.6.4 Reglas técnicas de la FIA485485486487487Capítulo 6 Actividades de aprendizaje4896.1 Introducción4896.2 Asignaciones4906.3 Consejos para ayudarlo a aprender4934946.4 Trabajo práctico6.4.1 Tarjeta de trabajo, hoja de trabajo, orden dereparación4944946.4.2 Lista de tareas prácticas6.5 Lista de tareas prácticas498Índice499

PrefacioUna de las cosas que yo encuentro más interesante acerca de la tecnologíaautomotriz es cómo avanza y cambia. También es interesante que las ideas dehace muchos años frecuentemente vuelven a estar en boga. Por lo tanto, eneste libro me he concentrado en la esencia de la tecnología, es decir, en cómofunciona la tecnología, en lugar de dar demasiados ejemplos de vehículosespecíficos. Sin embargo, he incluido algunos ejemplos de la tecnología deFórmula 1, discutiblemente el pináculo de la ingeniería automotriz. ¿Ustedsabía que el auto McLaren MP4-26 F1 de 2011 está hecho con 11 500componentes? ¡Y eso es contando al motor como una de las partes!Este libro es el primero de la serie ‘Tecnología automotriz: reparación ymantenimiento de un vehículo’: Sistemas mecánicos y eléctricos del automóvilSistemas eléctricos y electrónicos del automóvilDiagnóstico avanzado de fallas del automóvilEl primero de su tipo que cuenta con imágenes y diagramas a todo color,que se pueden consultar online. Este libro se concentra en elconocimiento esencial y cubre todo lo que usted necesita para comenzarsus estudios, independientemente de cuál sea el tipo de capacitación alque aspire (si es el caso). Lo he escrito para que sea accesible para todos,destacando lo básico. A medida que usted desea más informacióndetallada, puede abordar los otros dos libros. Espero que encuentre elcontenido útil e informativo.Buena suerte y espero que usted encuentre a la tecnología automotriz taninteresante como yo la encuentro.Para accesar al material en color del libro y consultarlo online, es necesarioque siga los siguientes pasos:1. Ir a la página http://libroweb.alfaomega.com.mx2. Ir a la sección Catálogo y seleccionar la imagen de la portada del libro,al dar doble clic sobre ella, tendrá acceso al hipervículo de lo que desea consultar.

ReconocimientosDurante muchos años mucha gente ha ayudado en la producción de mislibros. Por lo tanto, estoy muy agradecido con las siguientes compañías quesuministraron información y/o permiso para reproducir las fotografías y/o losdiagramas::AA Photo LibrarAC DelcoAlpine Audio SystemsATT Training (UK y USA)Autologic Data SystemsBMW UKBosch MediaC&K Components Inc.Citroën UKClarion Car AudioDelphi MediaEberspaecherFluke Instruments UKFord MediaFord Motor CompanyGeneral MotorsGenRadHella UKHonda Cars UKHyundai UKJaguar CarsKavlicoLoctiteLucas UKLucasVarityMazda Cars UKMcLaren Electronic SystemsMercedes Cars UKMitsubishi Cars UKNGK PlugsNissan Cars UKPeugeot UKPhilipsPioneer RadioPorsche Cars UKRobert Bosch GmbHRobert Bosch UKRover CarsSaab Cars UK

xivReconocimientosSaab MediaScandmecSnap-on ToolsSofanou (France)Sun Electric UKT&M Auto-ElectricalThrust SSC Land Speed TeamToyota Cars UKTracker UKUnipart GroupValeo UKVauxhall UKVDO InstrumentsVodafone McLaren MercedesVolkswagen CarsVolvo MediaWikimediaZF ServomaticSi he usado alguna información o mencionado un nombre de alguna compañíaque no esté listada aquí, por favor acepten mis disculpas y avísenme para queeso pueda corregirse tan pronto como sea posible.

C A P Í T U L O1Visión general e introducción1.1 Categorías de vehículos1.1.1 FormatosEsta sección es una introducción general al automóvil como un todo. Conlos años se han probado muchos diseños insólitos, algunos con más éxitoque otros. ¡Por supuesto que lo más común es un vehículo rectangular conuna rueda en cada esquina! Para profundizar en esta idea más bien simple,podemos clasificar los vehículos en categorías de diferentes maneras. Porejemplo, por formato (Figuras 1.1 a 1.4), tales como: motor al frente que impulsa a las ruedas delanterasmotor al frente que impulsa a las ruedas traserasmotor al frente que impulsa a las cuatro ruedasmotor atrás que impulsa a las ruedas traserasmotor en medio que impulsa a las ruedas traserasmotor en medio que impulsa a las cuatro ruedas.Los siguientes párrafos y viñetas resaltan las características de los formatosde vehículo anteriormente citados. Las abreviaturas comunes para estosformatos se dan en la Tabla 1.1.Figura 1.1 Motor al frente, tracción delantera.Figura 1.2 Motor al frente, tracción trasera.Sistemas mecánico y eléctrico del automóvil 2011 Tom Denton. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.SISTEMAS MECÁNICOYELÉCTRICO DEL AUTOMÓVILAlfaomega

21Sistemas mecánico y eléctrico del automóvilFigura 1.3 Motor atrás, tracción trasera.Figura 1.4 Motor en medio, tracción trasera.Tabla 1.1 Abreviaturas comunesFWDTracción delanteraRWDTracción traseraAWDTracción en todas las ruedas4WDDoble tracciónUn formato común para un coche estándar es el vehículo con motor delantero,de tracción delantera. Esto es porque un diseño con el motor en la partedelantera que impulsa a las ruedas delanteras tiene varias ventajas: Provee protección en caso de una colisión de frente.El enfriamiento del motor es más fácil por el flujo de aire.Las vueltas en las esquinas pueden ser mejores si el peso está al frente.La tracción delantera posee más ventajas si el motor está montado de lado alado (transversalmente).Hay más espacio en el compartimiento de los pasajeros.La unidad de potencia puede fabricarse como una unidad completa.La impulsión actúa en la misma dirección a la cual apuntan las ruedas dirigidas.La tracción trasera con el motor al frente fue el método usado durante muchosaños. Algunos fabricantes han continuado su

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. Contenido ix 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 .