Automotive Suspension & Steering Systems – Don Knowles – 5th Edition
Descripción
Está especialmente indicada para estudiantes universitarios de ingeniería automotriz o mecánica, así como para jóvenes profesionales del taller que quieren consolidar una base fuerte y aplicada en estos subsistemas críticos del vehículo. El libro comienza planteando la suspensión y la dirección no solo como sistemas aislados, sino como elementos cruciales que afectan directamente la seguridad, el confort, el comportamiento dinámico y la eficiencia de cualquier vehículo. El autor enfatiza que comprender la geometría, la amortiguación, la rigidez, los neumáticos, la alineación y la interacción rueda-suelo es tan importante como conocer el motor o la transmisión, pues sin un sistema de suspensión/ dirección bien diseñado y mantenido, el vehículo no puede cumplir sus objetivos.
A continuación, la obra cubre los fundamentos teóricos de la mecánica necesarios para abordar estos sistemas: fuerzas y momentos aplicados a la rueda, la dinámica del vehículo en curva, la transferencia de carga durante aceleración, frenado o cambio de carril; el papel de las masas no suspendidas; la relación entre muelles, amortiguadores, barras estabilizadoras y la respuesta del chasis. El estudiante aprende que la suspensión no es un componente pasivo sino algo que debe dimensionarse, ajustarse y calibrarse pensando en el conjunto del vehículo. El texto luego se adentra en los componentes específicos y sus funciones: neumáticos, ruedas, cubos, rodamientos, muelles, barras de torsión, brazos de control, amortiguadores, resortes, sistemas de suspensión electrónica, ejes traseros. Cada componente es explicado tanto en su comportamiento mecánico como en su influencia en la estabilidad, el desgaste y la seguridad. Además, se incluye la última generación de sistemas: suspensiones activas, control de nivel electrónico, amortiguadores de ajuste variable, ejes traseros con articulación independiente, que el estudiante moderno debe conocer.
Por otro lado, el libro analiza los sistemas de dirección, partida desde la columna de dirección hasta la cremallera-piñón, la dirección asistida hidráulica o eléctrica, el sistema steer-by-wire, y las relaciones entre la dirección, la alineación, la rigidez de la suspensión y la respuesta del vehículo al conductor. Se abordan también los sistemas de asistencia y estabilidad modernos, como ABS, TCS, ESC, y su vinculación con la suspensión y la geometría de dirección. Además, incluye una sección dedicada al diagnóstico y mantenimiento: cómo inspeccionar, medir, ajustar y reparar las suspensiones y sistemas de dirección. Se muestran procedimientos para alinear, balancear, medir desplazamientos, detectar vibraciones, desgaste irregular, saltos, ruidos, y fallos típicos. Este enfoque práctico lo convierte en un recurso muy valioso para el taller, así como para proyectos universitarios. Para el estudiante universitario este libro es muy útil porque combina teoría, diseño, señalización técnica moderna y aplicación real. Permite que el lector comprenda no solo qué hacer, sino por qué hacerlo, cuáles son los efectos sobre el vehículo (confort, seguridad, comportamiento dinámico) y cómo analizar los sistemas como un todo interrelacionado. En definitiva, es una excelente obra para formarse con visión moderna en chasis, suspensión y dirección.
Chapter 1 Suspension and Steering Systems
Introduction
Frames and Unitized Bodies
Front Suspension Systems
Rear Suspension Systems
Tires, Wheels, and Hubs
Shock Absorbers and Struts
Computer-Controlled Suspension Systems and Shock Absorbers
Steering Systems
Wheel Alignment
Summary
Terms to Know
Review Questions
Multiple Choice
Chapter 2 Basic Theories
Introduction
Newtons Laws of Motion
Work and Force
Energy
Energy Conversion
Inertia
Momentum
Friction
Mass, Weight, and Volume
Torque
Power
Principles Involving Tires and Wheels in Motion
Principles Involving the Balance of Wheels in Motion
Principles Involving Liquids and Gases
Atmospheric Pressure
Vacuum
Venturi Principle
Summary
Terms to Know
Review Questions
Multiple Choice
Chapter 3 Wheel Bearings
Introduction
Bearing Loads
Ball Bearings
Roller Bearings
Seals
Wheel Bearings
Rear-Axle Bearings
Bearing Lubrication
Summary
Terms to Know
Review Questions
Multiple Choice
Chapter 4 Tires and Wheels
Introduction
Tire Design
Tire Ply and Belt Design
Tire Tread Design
Tire Manufacturing Defects
Tire Ratings and Sidewall Information
Specialty Tires
Replacement Tires
Tire Valves
Tire Chains
Compact Spare Tires
Run-Flat Tires
Tire Pressure Monitoring Systems
Tire Contact Area
Tire Placard and Inflation Pressure
Tire Motion Forces
Wheel Rims
Static Wheel Balance Theory
Dynamic Wheel Balance Theory
Noise, Vibration, Harshness
Terms to Know
Summary
Review Questions
Multiple Choice
Chapter 5 Shock Absorbers and Struts
Introduction
Shock Absorber Design
Shock Absorber Operation
Gas-Filled Shock Absorbers and Struts
Heavy-Duty Shock Absorber Design
Shock Absorber Ratios
Front Suspension Strut Design
Rear Suspension Shock and Strut Design
Travel-Sensitive Strut
Adjustable Struts
Load-Leveling Shock Absorbers
Electronically Controlled Shock Absorbers and Struts
Summary
Terms to Know
Review Questions
Multiple Choice
Chapter 6 Front Suspension Systems
Introduction
Suspension System Components
Short-and-Long Arm Front Suspension Systems
MacPherson Strut Front Suspension Design
Modified MacPherson Strut Suspension
High-Performance Front Suspension Systems
Torsion Bar Suspension
Curb Riding Height
Front Spring Sag, Curb Riding Height, and Caster Angle
Spring Sag, Curb Riding Height, and Camber Angle
Summary
Terms to Know
Review Questions
Multiple Choice
Chapter 7 Rear Suspension Systems
Introduction
Live-Axle Rear Suspension Systems
Semi-Independent Rear Suspension Systems
Independent Rear Suspension Systems
Curb Riding Height
Spring Sag, Curb Riding Height, and Caster Angle
Summary
Terms to Know
Review Questions
Multiple Choice
Chapter 8 Computer-Controlled Suspension Systems
Introduction
Programmed Ride Control System
Electronic Air Suspension Components
Electronic Air Suspension Operation
Air Suspension Design Variations
Vehicle Dynamic Suspension System
Electronic Suspension Control (ESC)
Integrated Electronic Systems and Networks
Vehicle Stability Control
Active Roll Control Systems
Adaptive Cruise Control (ACC) Systems
Lane Departure Warning (LDW) Systems
Collision Mitigation Systems
Telematics
Summary
Terms to Know
Review Questions
Multiple Choice
Chapter 9 Steering Columns and Steering Linkage Mechanisms
Introduction
Conventional Nontilt Steering Column
Tilt Steering Column
Electronic Tilt/Telescoping Steering Column
Active Steering Column
Driver Protection Module
Steering Linkage Mechanisms
Steering Damper
Summary
Terms to Know
Review Questions
Multiple Choice
Chapter 10 Power Steering Pumps
Introduction
Power Steering Pump Drive Belts
Types of Power-Assisted Steering Systems
Power Steering Pump Design
Power Steering Pump Operation
Hybrid Vehicles and Power Steering Systems
Hybrid Powertrain Components
Types of HEVs
Fuel Cell Vehicles
Summary
Terms to Know
Review Questions
Multiple Choice
Chapter 11 Recirculating Ball Steering Gears
Introduction
Manual Recirculating Ball Steering Gears
Power Recirculating Ball Steering Gears
Summary
Terms to Know
Review Questions
Multiple Choice
Chapter 12 Rack and Pinion Steering Gears
Introduction
Manual Rack and Pinion Steering Gear Components
Steering Gear Ratio
Manual Steering Gear Mounting
Advantages and Disadvantages of Rack and Pinion Steering
Power Rack and Pinion Steering Gears
Types of Power Rack and Pinion Steering Gears
Electronic Variable Orifice Steering
Saginaw Electronic Variable Orifice Steering
Rack-Drive Electronic Power Steering
Electronic Power Steering System Operation
Column-Drive Electronic Power Steering
Column-Drive Electronic Power Steering Operation
Pinion-Drive Electronic Power Steering
Active Steering Systems
Active Steering System Components
Active Steering Operation
Power Steering System
Steer-by-Wire Systems
Summary
Terms to Know
Review Questions
Multiple Choice
Chapter 13 Four-Wheel Steering Systems
Introduction
Electronically Controlled Four-Wheel Steering
Input Sensors
System Operation
Quadrasteer Systems
Quadrasteer Operation
Rear Active Steering System
Four-Wheel Active Steering (4WAS)
Summary
Terms to Know
Review Questions
Multiple Choice
Chapter 14 Frames and Frame Damage
Introduction
Types of Frames and Frame Construction
Unitized Body Design
Vehicle Directional Stability
Vehicle Tracking
Types of Frame Damage
Summary
Terms to Know
Review Questions
Multiple Choice
Chapter 15 Four-Wheel Alignment, Part 1
Introduction
Wheel Alignment Theory
Importance of Four-Wheel Alignment
Rear Wheel Alignment and Tracking Problems
Types of Wheel Alignment
Computer Alignment Systems
Camber Fundamentals
Driving Conditions Affecting Camber
Caster Fundamentals
Safety Factors and Caster
Steering Terminology
Summary
Terms to Know
Review Questions
Multiple Choice
Chapter 16 Four-Wheel Alignment, Part 2
Introduction
Steering Axis Inclination (SAI)
Purpose of SAI
SAI and Safety Factors
Scrub Radius
Wheel Setback
Toe Definition
Toe Settings for FWD and RWD Vehicles
Toe Adjustment and Tire Wear
Turning Radius
Rear Wheel Alignment
Summary
Terms to Know
Review Questions
Multiple Choice
Glossary
Index
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- Título: Automotive Suspension & Steering Systems
- Autor/es: Don Knowles
- Edición: 5ta Edición
- Tipo de archivo: eBook
- Idioma: eBook en Inglés
- ISBN-10: 1435481151
- ISBN-13: 9781435481152
- Subtema: Ingeniería Automotriz
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