Libro Tecnología del automóvil a través de su historia

Nuestro primer libro Tecnología del automóvil se terminó de escribir en 2008, y por tanto describe la tecnología que se comercializaba hasta este año 2008.

Evidentemente, y dado el dinamismo de esta industria, después de 2008 han tenido lugar grandes evoluciones en el automóvil, sobre todo en campos como los Sistemas de tracción, las Ayudas a la conducción, la Seguridad y otros muchos.

El libro Tecnología del automóvil a través de su historia, nace con la vocación de repasar y actualizar las tecnologías incorporadas al automóvil hasta el año 2018, fecha en la que se terminó de escribir este segundo libro.

A la hora de publicarlo, las editoriales nos comunicaron que actualmente las ventas de libros en papel se han reducido considerablemente y por tanto la rentabilidad que obtienen es escasa no teniendo gran interés en realizar ediciones en papel.

Ante esta nueva visión del mercado editorial, decidimos empezar a publicarlo en formato digital en el blog y de forma totalmente gratuita para todos nuestros lectores.

Índice

Componentes del automóvil, seguridad y motor con sus complementos

01. Elementos del automóvil

• Identificación y funciones
  • Con motor delantero longitudinal y propulsión
  • Con motor delantero transversal y 4×4
• Proceso de funcionamiento
• Evoluciones técnicas de los elementos

02. Implantaciones técnicas

• Ruedas motrices
  • Propulsión (tracción trasera)
  • Tracción (delantera)
  • Transmisión integral 4×4
• Implantaciones técnicas
  • Posiciones del motor, embrague, caja de cambios y diferencial
• Dimensiones del automóvil
• Implantaciones técnicas y reparto de pesos entre ejes
• Resumen de implantaciones técnicas

03. Estabilidad

• Concepto de trayectoria en recta y curva
• Comportamiento en curva
  • Sobreviraje
  • Subviraje
  • Neutro
• Relación entre implantación técnica y comportamiento en curva
• Tecnologías para alterar el comportamiento en curva con propulsión y tracción
• Sensibilidad al viento lateral

04. Seguridad

• Seguridad activa o primaria, pasiva secundaria y pasiva terciaria
• Complementos de seguridad activa o primaria
• Seguridad pasiva secundaria
  • Sistemas de retención suplementaria SRS
  • Colisión frontal, trasera, lateral y oblicua
• Protección para peatones
• Ensayos de colisión “crash test”
• Particularidades de los automóviles descapotables
• Sustitución de elementos de los sistemas SRS tras la colisión
• Seguridad pasiva terciaria
  • Solicitación automática de asistencia en accidentes
• Sistemas pre colisión de seguridad activa o primaria y pasiva secundaria

05. Carrocería

• Funciones de la carrocería
• Composición de la carrocería
• Apoyos del motor y caja de cambios
• Estructuras de carrocería
• Comportamiento de la carrocería en colisión
• Particularidades de los automóviles descapotables
• Materiales de construcción de la carrocería
• Colisión con daños estructurales “bancada”
• Tipos de carrocería por su línea o función
• Plataforma común
• Diseño modular
• Relación entre carrocería y estabilidad
• Aerodinámica
  • Coeficiente de penetración aerodinámica “CX” y superficie o área maestra “S”
  • Los tres ejes de desplazamientos del automóvil
  • Influencia de la carrocería en la sustentación y aerodinámica activa

06. Motor de gasolina

• De la bicicleta al motor de explosión
• Los cuatro tiempos del motor de explosión
• Gráficos teóricos de presión – volumen
• Motor SV (válvulas laterales)
• Características del motor
• Los segmentos
• El sistema de escape del motor
• El sistema de escape y anticontaminación
• Particularidades del motor
• Motor “down size”
• Sistema “stop & start”

07. Distribución

• Posiciones de válvulas y árbol/es de levas
• Sistemas de accionamiento del/los árbol/es de levas
  • Piñones, cadena y correa
  • Rotura de la correa de distribución
• Reglajes de distribución
• Motores con diferentes sistemas de distribución
• Distribución de bajo rozamiento
• Distribución desmodrómica
• Diagrama de distribución
  • Gráficos reales de presión – volumen
  • Representación del diagrama de distribución

08. Par y potencia

• El par y la potencia
  • Par motor “fuerza” y potencia “velocidad”
• Llenado variable del motor; la resonancia
  • Curvas de par y potencia
  • Curvas de par intermedias
• Par y potencia según el tipo de automóvil
• Curva de par motor “plana”
• Medición del par y la potencia
  • En banco motor o de potencia
  • En banco de rodillos en las ruedas motrices
• Par y potencia específicos
  • Índice Potencia / Par
• Relaciones Peso / Potencia y Peso / Par
• Relaciones entre par, potencia, cilindrada y peso del automóvil
• Menos rozamientos del motor

09. Lubricación

• Concepto y elementos del circuito de lubricación
  • Detalles de la lubricación del cigüeñal
• Funciones del aceite, filtro y desgastes
• Desgastes del aceite y del filtro de aceite
  • Particularidades de la dilución de combustible
• Reaspiración de los vapores de aceite
• Consumo y pérdida de aceite
• Características del aceite del motor
• Cambio de aceite y filtro variable adaptativo
• Informaciones de lubricación en el cuadro
• Tipos de cárter de aceite
  • Cámara de seguridad y cárter seco
• Bomba de aceite adaptativa
• Rodaje del motor
• Lubricación conjunta motor y caja de cambios

10. Refrigeración

• Motor refrigerado por líquido
• Componentes del sistema de refrigeración
  • Particularidades del líquido de refrigeración
• Implantación de refrigeración por líquido en el automóvil
• Accionamiento de la bomba de agua
  • Por la correa de distribución o la exterior de accesorios
• Bomba de agua mecánica, eléctrica y desacoplable
• Informaciones de refrigeración en el cuadro
• Automóviles con motor refrigerado por líquido
• Refrigeración por aire
• Motor de dos tiempos

11. Disposición de los cilindros. Materiales del motor

• Volante motor
• Disposición y número de cilindros
  • En línea L
  • En V
  • En V estrecha VE
  • En W
  • Horizontales opuestos H
• Diferentes diámetro y carrera con la misma cilindrada
  • Velocidad del pistón
  • Velocidad del pistón según la carrera del motor
  • Tipos y geometría de los colectores de admisión y escape
• Materiales del motor
  • Culata, bloque, cárter y colectores
  • Cilindro y camisa
• Implantaciones técnicas, ruedas motrices, número de cilindros y disposición
• Árboles de equilibrado del motor

Alimentación de gasolina y gasóleo y componentes de la transmisión

12. Alimentación y encendido del motor de gasolina

• La explosión en el motor de gasolina; mezcla y chispa
• Dosado de la mezcla en el motor de gasolina
• Gasolina pulverizada y mezcla homogénea
• Carburador y curva de dosado
  • Tipos de carburadores y aplicaciones
• Encendido en el motor de gasolina
• Contaminación del motor de gasolina y soluciones
• Inyección electrónica y evolución
• Del acelerador mecánico al electrónico
• Segunda sonda lambda
• Inyección indirecta y directa
• Inyección mecánica de gasolina; discontinua y continua
• Evolución del encendido
  • Clásico, electrónico, electrónico integral, estático y directo
  • Captador de detonación (picado de biela)
• Particularidades del dosado y la contaminación
• Esquema de funcionamiento del calculador electrónico de inyección y encendido
• Resumen de la anticontaminación en el motor de gasolina
  • Mantenimiento del motor de gasolina
• Inmovilizador antiarranque
• Funcionamiento y contaminación del motor de gasolina con inyección directa y mezcla pobre
• El motor wankel

13. Motor diésel

• Los cuatro tiempos del motor diésel
• Gráficos presión – volumen
• Inyección directa mecánica y bomba de inyección en línea
• Arranque en frío
• Inyección directa de gasóleo en zona caliente
  • Inyección directa en motor diésel de gran tamaño y de automóvil
• Inyección en precámara de combustión
  • Rendimiento de la precámara
• Inyección directa en el automóvil
• Implantación del motor diésel en el automóvil
• Contaminación del motor diésel
• Evolución de la inyección directa en el automóvil
  • Bomba mecánica en línea, bomba mecánica rotativa, bomba electrónica rotativa
  • “Common rail” e Inyector – Bomba
• Anticontaminación del motor diésel
  • Catalizador de dos vías
  • Recirculación de gases de escape EGR
  • Filtro antipartículas
  • Trampa de NO_X y catalizador SCR con aditivo
  • Implantación del motor diésel con sistemas anticontaminación en el automóvil
• Mantenimiento del motor diésel

14. Motor multiválvulas. Llenado variable

• Motor con dos válvulas por cilindro
• Motor multiválvulas con más sección de colectores de admisión
• Curvas de par y potencia con dos válvulas por cilindro y multiválvulas
• Llenado variable del motor
  • Distribución de fase variable e implantación
  • Alzado variable de las válvulas de admisión e implantación
  • Colectores de admisión de geometría variable e implantación
• Curvas de par y potencia de los diferentes sistemas de llenado variable del motor
• Distribución de fase y alzado variable secuencial por control electrohidráulico
• Motor sin árbol de levas “camless”

15. Sobrealimentación

• Como mejorar el llenado del motor
  • Más cilindrada
  • Distribución y colector de admisión variables
  • Llenado a presión
• Llenado a presión sobrealimentación
  • Compresor volumétrico
  • Turbocompresor
• Implantación del turbocompresor y sus complementos en el automóvil
• Detalles del turbocompresor
• Particularidades de utilización del motor con turbocompresor
• Turbocompresor de doble entrada o doble caracola (“twin schroll”)
• Turbocompresor de geometría variable
• Comparación de curvas de par y potencia
• Aplicaciones de la sobrealimentación
• Tipos de turbocompresor
• Válvula de deceleración en el motor de gasolina con turbocompresor
• Aplicaciones con más de un turbocompresor
• El automóvil con motor sobrealimentado

16. Embrague

• Funciones y elementos del embrague
• Volante motor
• Disco de embrague
• Plato de presión
• Cojinete de empuje
• Detalles y funcionamiento del embrague
  • Punto de acoplamiento
• Sistemas de accionamiento del embrague
  • Mecánico con cable flexible de acero
  • Hidráulico
  • Automático
• Desgastes del embrague
  • Conjunto o “kit” de cambio de embrague
  • Prueba del estado del embrague
• Relación entre el turbocompresor y el embrague
  • Volante motor bimasa
• Embrague bidisco
• Embrague multidisco en aceite

17. Caja de cambios y transmisión

• Funciones de la caja de cambios; transformar el par motor
• Multiplicación del par y desmultiplicación de la velocidad
• Relaciones de caja de cambios
• Funciones del diferencial
• Desarrollos de transmisión
  • Tipos de desarrollos de transmisión y de relación
• Sincronizadores y piñones helicoidales
  • Sincronizadores múltiples
• Concepto de directa
• Súper directa “over drive”
• Lubricación de la caja de cambios y diferencial
• Los cuatro tipos de caja de cambios,.
• Sistemas de accionamiento desde la palanca.
• Juntas de transmisión en ángulo
• Caja de cambios pilotada/robotizada
• Diferencial autoblocante y de deslizamiento limitado
• Concepto de diferencial torsen
• Diferencial de pre reparto de par en curvas
• Información de relación óptima de caja de cambios

18. Caja de cambios automática

• Concepto de caja de cambios automática con convertidor de par
  • El convertidor de par
• Inserción de las relaciones
• Trenes epicicloidales
• Embragues y frenos en caja automática longitudinal con convertidor
• Embragues y frenos en caja automática transversal con convertidor
• Calculador electrónico y distribuidor electrohidráulico
• Posiciones de la palanca de corredera en caja automática con convertidor
• Over drive en caja automática
• Umbrales de velocidad de paso de las relaciones según el acelerador
  • Acelerador a fondo “kick down”
• Programas de selección manual
• Control del paso de relaciones auto adaptativo
• Accionamiento secuencial manual
• Tecnologías para mejorar el rendimiento de la caja automática con convertidor
• Transmisión de variación continua CVT
• Tipos de transmisión de variación continua CVT
  • Transmisión de variación continua CVT Extroid
• Los cuatro más uno tipos genéricos de caja de cambios

19. Rendimiento y consumo de combustible

• Rendimiento o consumo específico
  • Mínimo consumo
  • Mínimas RPM utilizables
• Estilos de conducción
• Causas del consumo de combustible
• Relación entre las características técnicas, las prestaciones y el consumo

Conexiones del automóvil con el piso, confort y estabilidad

20. Ruedas

• Rueda; neumático y llanta
• La huella
• Partes del neumático y de la llanta
• Características de los neumáticos y de las llantas
• Circunferencia dinámica de rodadura
• Particularidades del perfil para la misma circunferencia de rodadura y relación con el bombeo
• Detalles de la relación de la geometría de suspensión/dirección con el bombeo
• Equivalencia de medidas
• Ficha de prestaciones de los neumáticos
• Deformación y deriva de los neumáticos
• Presión de neumáticos y estabilidad en baches, curvas y viento lateral
• Testigos de desgate de los neumáticos
  • Tipos de desgaste de los neumáticos
• Planeo sobre el agua “aquaplaning”
• Neumáticos de invierno y M + S
• Neumáticos de bajo rozamiento
• Circulo de adherencia
• Neumáticos que pueden rodar temporalmente sin aire
• Información de neumático pinchado
• Rueda de repuesto y soluciones a rueda pinchada
• Mantenimiento de los neumáticos

21. Suspensión

• Oscilaciones y balanceo del automóvil
• El centro de gravedad
• Los dos tipos genéricos de suspensión; masa no suspendida
• Elementos de suspensión
• Detalles de las suspensiones por eje rígido e independiente y sus elementos
• Componentes, funcionamiento y particularidades del amortiguador
• Desgastes del amortiguador
• Suspensión Mc Pherson y aplicaciones
• Particularidades de la barra estabilizadora antibalanceo
• Elementos elásticos de suspensión
  • Suspensión Mc Pherson y elementos elásticos
• Amortiguadores de dureza variable; mecánicos, electrónicos y densidad variable del aceite
• Barra estabilizadora activa variable
• Suspensión de apoyo variable; conjuntos neumáticos o cámaras de presión de aceite
• Eje torsional trasero y direccional
• Suspensión trasera multibrazo (multilink)
• Geometría de suspensión y dirección
• Suspensión delantera con geometría auto nivelante
• Suspensión delantera con mangueta desacoplada
• Suspensión por eje De Dion
• Barra Panhard y paralelogramo De Watt
• Mantenimiento de la suspensión

22. Transmisión integral

• Concepto de 4×4
• Relación entre par en rueda y adherencia con tracción, propulsión y 4×4
• 4×4 en recta y curva
• Tecnologías genéricas 4×4; un eje conectable y permanente con diferencial central bloqueable
• Eje conectable manual
• Eje auto conectable por viscoacoplador
• Eje auto conectable con embrague multidisco en aceite y bomba de presión
• Eje autoconectable con embrague multidisco en aceite y motor eléctrico
• Eje autoconectable con embrague multidisco en aceite y electroimán
• Permanente con diferencial central bloqueable manual
• Permanente con diferencial central auto bloqueable
• Permanente con diferencial central de reparto asimétrico de par auto bloqueable
• Permanente con diferencial central torsen
• Todoterreno conectable manual con reductora
  • “Rueda libre”
• Todoterreno con diferenciales de los ejes de bloqueo manual
• Las cuatro aplicaciones genéricas 4×4
• Cotas todoterreno
• Carrocería y suspensión para 4×4; aplicaciones
• Aplicaciones técnicas 4×4
• Neumáticos para 4×4
• Todoterreno con cabestrante (“winch”)
• Relación de los controles de tracción y estabilidad con el 4×4

23. Dirección

• Giro de las ruedas delanteras
• Mecanismo de dirección
• Articulaciones de la dirección
• Ángulo de giro de las ruedas delanteras
• Geometría del ángulo de giro de las ruedas delanteras
• Dirección para suspensión independiente
• Articulaciones de dirección con suspensión independiente
• Aplicaciones de dirección con suspensión por eje rígido o independiente
• Dirección de cremallera
• Características de la dirección
• Concepto de dirección asistida
  • Dirección asistida por presión de aceite
  • Dirección asistida eléctrica
• Reglajes de dirección; alineación y paralelo
• Equilibrado de ruedas
• Dirección activa variable
• Dirección a las cuatro ruedas
• Relación entre rigidez de carrocería y estabilidad
• Dirección eléctrica “steer by wire”
• Mantenimiento de la dirección

24. Frenos

• Concepto de frenos
• Frenos de tambor y disco
• Accionamiento mecánico con frenos de tambor
• Circuito hidráulico de frenos
• Zapatas y pastillas
• Testigos de nivel de líquido y de desgaste de pastillas
• Desgaste de pastillas y auto aproximación
• Comparación tambor y disco
• Regulador de frenada trasera
• Asistencia al freno servofreno
• Freno de estacionamiento
• Circuito hidráulico simple “I”, independientes delante – atrás “II” y con circuito de emergencia “I+I”
• Circuitos hidráulicos independientes en diagonal “X”, relación con el radio de pivotamiento
• Doble circuito hidráulico de frenos
• Fatiga “fading” de frenos
• Discos ventilados
• Pinzas fijas y deslizantes
• Sistema de frenos con pinzas para freno de estacionamiento
• Calidad de frenada
• Mantenimiento de los frenos
• Implantaciones de frenos
• Particularidades de la bomba de frenos
• Pinzas con varios bombines

25. ABS y sus derivados

• Efectos del deslizamiento de ruedas
  • Frenada
  • Aceleración y en curva con propulsión y tracción
• Valor límite del deslizamiento de ruedas
  • Frenada, aceleración y curva
• Sistema antibloqueo de frenos ABS
  • Elementos y fases de funcionamiento
• Regulador electrónico de frenada trasera
  • Relación con el tamaño de los frenos delanteros y traseros
• Sensores de aceleración y deceleración longitudinal y transversal
• Control de frenada en curva CFC
• Potenciador de frenada de emergencia PFE
• Control de tracción en aceleración CTA
• Control de retención motor CRM
• Control de estabilidad y trayectoria en curva CETC
• Control de descenso de pendientes CDP
• Control antivuelco CAV
• Complementos del ABS +
• Cuadro de situaciones de actuación del ABS +
• Relación entre el ABS y otros elementos del automóvil
• Soluciones al círculo de adherencia
• Frenos eléctricos “brake by wire”

Sistema eléctrico, confort interior, soluciones anticontaminantes y fabricación

26. Circuito eléctrico

• Circulación de agua y electricidad
• Corriente eléctrica continua y alterna
• Concepto de circuito eléctrico
• Elementos principales del circuito eléctrico del automóvil; masa
• Conectores e interruptores automáticos
• Detalles de la batería y funcionamiento
• Relés en el circuito eléctrico
• Circuito eléctrico en el automóvil
• Calculadores electrónicos
• Esquema didáctico de un calculador electrónico, del motor
• Más calculadores electrónicos en el automóvil
• Multiplexado y canbus
• Diagnóstico electrónico
• Concepto de fibra óptica
• Alternador desconectable
• Alterno – arranque
• Cuadro de instrumentos
• Coche sin llave
• Informaciones de ayuda al aparcamiento
• Navegador
• Sistemas antirrobo
• Mantenimiento del circuito eléctrico
• El coche autónomo

27. Climatización

• Concepto de climatización
• Calefacción en el automóvil
  • Evolución de la calefacción
• Elementos de climatización en el automóvil
• Detalles del circuito de recirculación
• Panel de mandos de climatización
• Desempañado del automóvil con aire acondicionado
• Generación de calor y frío
• Funcionamiento de la climatización
• Implantación de climatización en el automóvil
  • Con motor delantero longitudinal
  • Con motor delantero transversal
• Detalles de los elementos de climatización
• Climatización automática
• Climatización independiente
• Desgastes y mantenimiento de la climatización
  • Control de frío
  • Olores y desinfección
  • Recarga del sistema de aire acondicionado
• Particularidades del compresor de aire acondicionado
• Ejemplos de climatización en el automóvil; paneles de mando y salidas de aire
• Climatización global ergonómica

28. Elementos arrastrados por el motor

• Árbol/es de levas
• Por la/s correa/s exterior/es de accesorios o de servicio
• Bomba de aceite
• Bomba de agua
• Alternador
• Compresor de aire acondicionado
• Bomba de depresión o de vacío
• Bomba hidráulica de dirección asistida

29. Sistemas de propulsión ecológicos

• El automóvil y el medio ambiente
• Repaso de las tecnologías del motor térmico que reducen la contaminación
  • Combustión simultánea y homogénea
  • Motores de ciclo Atkinson y Miller
  • Cogeneración térmica
  • Motor de combustión de hidrógeno
  • Biocombustibles
  • GLP y GNC
• Automóvil híbrido térmico y eléctrico; paralelo
  • Automóvil híbrido paralelo de asistencia
  • Automóvil híbrido serie
  • Automóvil híbrido paralelo y serie
• Automóvil eléctrico
  • Sistemas de carga de las baterías
  • Tipos de baterías
  • ¿Contamina el coche eléctrico?
• Pila de combustible de hidrógeno
  • Con hidrógeno, ¿motor de combustión o pila de combustible?
• Relación entre conducción y contaminación
• Reciclaje del automóvil

30. Evolución de los procesos de diseño y fabricación del automóvil

• Fabricación del automóvil en el sitio
• Fabricación del automóvil en cadena
• Fabricación del automóvil con proveedores, especialistas, asesores, consultores, …

Análisis de prestaciones y técnicas de conducción

31. Interpretación de la prensa especificada

• Velocidad máxima
• Aceleración
• Recuperación o reprís
• Adelantamiento
• Eficacia de los frenos
• Consumo de combustible
• Ruidos
• Peso
• Datos del habitáculo y maletero
• Curvas de par y potencia
• Comentarios del probador
• Relación entre las características técnicas y las prestaciones
• Cuadro de prestaciones
• Ficha técnica del automóvil
• Ficha resumen técnicas y prestaciones …

32. Técnicas de conducción

• Postura de conducción
• Manejo del volante
• Slalom y adelantamiento
• Trazado de curvas
• Curvas enlazadas