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GM Academytu mejor oportunidad
“Tecnología básica del automóvil”
SE-MC014-10-CP
Tecnología Básica del Automóvil
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Índice
MOTOR
Esquema motor 4 tiempos 3
Descripción y funcionamiento 4
Motor real en corte 5
Diferencias 6
Características 8
EMBRAGUE
Descripción y funcionamiento 10
CAJA DE VELOCIDADES
Acoplamiento de velocidades 11
TRANSMISIÓN
Tracción 4x4 12Diferencial central
DIFERENCIAL
Descripción y funcionamiento 13
Diferencial autoblocante o de
deslizamiento limitado 14
FRENOS
Descripción y funcionamiento 15
Freno a disco 16
Freno a tambor 17
Componentes del ABS 19
SEGURIDAD
Sistemas asociados al ABS 20
EBD Distribución Electrónica de Frenada 20
Sistemas asociados al ESP 20
HDC Control de Descenso de Cuestas
HBA Asistencia hidráulica a la frenada
Suspensión autonivelante 22
Suspensión delantera Mc Pherson 23
Sistema de dirección 24
Air Bag 25
Cinturones de seguridad 27
Cinturones de seguridad pirotécnicos 28
Barras de impacto lateral 29
Pedales colapsables 30
Inmovilizador 31
CONFORT
Aire acondicionado 32
Sensores de estacionamiento 33
Sistema Bluetooth 34
Apagado de luces y accesorios con temporizador 35
Dirección EHPS Dirección
Asistida Electro- Hidráulica 36
Dirección EPS Dirección Asistida Eléctricamente 37
INTERIOR
Asientos 38
EXTERIOR
Pilar A, B y C 40
Denominación de ruedas y neumáticos 41
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Salida de Gases
Entrada de mezcla
Válvula de Admisión Válvula de Escape
Pistón
Biela
Cigüeñal
Bujía
Motor
Esquema motor de 4 tiempos
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Descripción y funcionamiento:
Posee un cilindro, dentro del cual se
desplaza lineal y alternativamente el pistón,
que a través de la biela transmite el
movimiento al cigüeñal. En este punto, ese
movimiento rectilíneo y alternativo se
transforma en movimiento circular y
uniforme, similar a lo que sucede en una
bicicleta con nuestras rodillas y los pedales.
El motivo por el cual el pistón baja, se debe
al poder expansivo de la combustión.
Dicha combustión tiene lugar entre la parte
superior del pistón y la tapa del cilindro.
El poder expansivo resulta del producto de
mezclar, previamente, una cantidad medida de aire con otra cantidad también medida de combustible (nafta o gasoil), las cuales una vez dentro del cilindro se encienden en un momento determinado.
Dicha mezcla ingresa al interior del cilindro
a través de la válvula de admisión, cada vez
que abre de manera sincronizada. Por otra
parte la expulsión de los gases, residuos de
la combustión anterior, esta a cargo de la
apertura de la válvula de escape también
sincronizada, dejando al cilindro preparado
para un nuevo ciclo de trabajo compuesto
por los tiempos de Admisión, Compresión,
Combustión y Escape.
Notas:
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Motor real en corte
Ejemplo:
Motor
Tipo M15A
Nº de cilindros 4
Nº de Válvulas 16
Cilindrada (cc) 1490
Diámetro por
carrera (mm) 78.0x78.0
Relación de
compresión 9.5
Potencia (CV) 100/ 5900 rpm
Par motor (Nm) 133/ 4100 rpm
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Motor 8 válvulas vs 16 válvulas – Principales diferencias:
Básicamente un motor con mayor cantidad de válvulas (16v), posee mejores prestaciones que un
motor básico (8v). Éstas se aprovechan mejor en ruta y en altas velocidades.
En el caso del motor de 8v es algo más adecuado utilizarlo en ciudad por su agilidad en las
aceleraciones.
El consumo es algo mayor en un 16v por ser diferente su conducción (mayor número de
revoluciones), además su costo de fabricación es algo mas elevado.
DiferenciasNAFTERO DIESEL
Ventajas: Ventajas:
Más liviano Combustible más económico
Menor costo Menor consumo
Más aceleración Mayor vida útil
Menor rumorosidad Menor polución
Menor costo de servicio
Desventajas: Desventajas:
Mayor consumo Mayor costo de fabricación
Mayor costo de combustible Mayor rumorosidad
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La función principal de un sistema de alimentación de combustible es dosificar la cantidad exacta de
combustible (diesel o naftero) en relación al aire aspirado por el motor, para todas las condiciones de
funcionamiento. Antiguamente, este sistema, era gestionado mediante un sistema mecánico (bomba
o carburador), el cual actualmente es reemplazado por sofisticados sistemas electrónicos.
Evolución en el desarrollo de este sistema
Sistema de Alimentación de combustible
Motor Naftero Motor Diesel
Carburador Bomba de inyección mecánica
Sistema de inyección electrónica Bomba de inyección electrónica
Monopunto EFI Common Rail
Sistema de inyección electrónica multípunto
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Algunos motores poseen ciertas características que los hacen diferentes entre ellos.
• Ubicación transversal: el motor se encuentra dispuesto transversalmente con relación al sentido de marcha del vehículo.
• Ubicación longitudinal: el motor está ubicado en el vehículo en la misma dirección que su sentido de circulación.
• VVT: Variable valve timing (Distribución de válvulas variable): es un sistema que regula el momento de apertura de las válvulas de admisión, así se reduce el consumo y optimiza la potencia del motor.
• Acelerador electrónico: la mariposa de aceleración (sin cable de acero) es comandada eléctricamente por el módulo de control de motor (ECM), recibiendo información eléctrica de la posición del pedal de acelerador.
Características
Notas:
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• EFI: Electronic Fuel Inyection (Inyección Electrónica de Nafta) pionero sistema de inyección electrónica, donde solo un inyector envía combustible a todos los cilindros del motor tal como lo hacía el carburador.
• MPFI: Multi Point Fuel Inyection (Inyección Multipunto de Nafta) significa que el motor posee un inyector de combustible por cada cilindro. En un motor de 4 cilindros, la cantidad de inyectores equivale a 4.
• TDI: Turbo Direct Inyection (Inyección Directa Turbocargada) termino utilizado en motores diesel. Indica que la inyección de combustible se realiza directamente sobre la cabeza del pistón, además la admisión de aire es sobrecargada con presión por el Turbocargador.
• Intercooler: (Intercambiador de calor) se refiere a los radiadores aire/ aire que poseen los motores diesel turbo comprimidos mayormente. El Intercooler se encarga de disipar el calor que capta el aire admitido por el motor, en el momento de ser comprimido. Con esto se logra mayor potencia en el motor.
Notas:
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Descripción
El Sistema de Embrague de un automóvil consta de dos discos, uno conectado al eje del cigüeñal
del motor y el otro a la caja de velocidades.
Un resorte de diafragma suele ser el encargado de mantener unidos los dos discos para que el
rozamiento entre ellos transmita la rotación del cigüeñal a la caja de velocidades.
Al pisar el pedal de Embrague, el resorte retrocede y los discos se separan, lo cual permite
cambiar de velocidad.
Funcionamiento
Embrague
Notas:
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Caja de velocidadesAcoplamiento de velocidades
Neutral – Punto Muerto
Este esquema muestra la caja de cambios en punto muerto. El árbol primario impulsa el árbol
intermedio. Los piñones del árbol de transmisión giran libremente, por eso no se transmite el
movimiento del árbol primario al árbol de transmisión. Al mover la palanca de cambios se desplaza
una de las varillas selectoras y entra en marcha.
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TransmisiónTracción 4x4
Algunas diferencias importantes del sistema de tracción se encuentran a la hora de
seleccionar su modalidad. Algunas son comandadas eléctricamente, manualmente o
automáticamente.
Otra diferencia significativa se marca cuando el sistema es adaptable de 4x2 a 4x4 o es
4x4 Full Time.
Los sistemas 4x4 Full Time, cuentan con ciertos elementos algo complejos tales como el diferencial central.
Diferencial central:
Permite transitar por cualquier camino sin que el vehiculo se resista al avance o que los
neumáticos se desgasten prematuramente.
Motor
Transmisión
Acoplamiento de alta/ baja
Diferencial central
Transfer Acoplamiento bloqueo del
diferencial
Diferencial delantero
Eje de transmisión
Eje de transmisión
Cadena
Diferencial trasero
Motor
Transmisión
Acoplamiento de alta/ baja
Diferencial central
Transfer Acoplamiento bloqueo del
diferencial
Diferencial delantero
Eje de transmisión
Eje de transmisión
Cadena
Diferencial trasero
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Diferencial
Cuando un auto gira en una esquina, la
rueda externa gira más rápido que la interna.
Esto sería imposible si el motor tuviera un
eje unido a las dos ruedas.
Por ello el vehículo lleva un sistema
diferencial, que consta de un juego de
engranajes que permiten que la fuerza se
divida en dos semiejes, uno para cada
rueda.
Descripción y funcionamiento
Giro Línea recta
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El propósito del diferencial autoblocante, o de deslizamiento controlado, es limitar el funcionamiento
del sistema diferencial cuando el vehículo transita en un terreno de poca adherencia (barro, nieve,
etc.) y sus ruedas motrices no tienen la misma tracción una con respecto a la otra.
Por tal motivo el sistema controla, hasta cierto punto, el patinamiento de la rueda que tiene menor
tracción.
La desventaja de este sistema, es que no se puede desconectar cuando no se requiere su
funcionamiento, por ejemplo en ciudad, donde se hace notar con fuertes ruidos y vibraciones cuando
giramos lentamente una esquina o maniobramos para estacionar.
Diferencial autoblocante o de deslizamiento limitado
Notas:
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FrenosDescripción y funcionamiento
El sistema de frenos tiene por finalidad convertir la energía cinética del vehículo en calor, el
cual se transfiere al aire durante la acción de frenado ya que por la inercia del mismo, las
ruedas, neumáticos, discos y tambores girarán hasta su detección total.
Para convertir la inercia en calor, el conductor aplica una fuerza sobre el pedal de freno
logrando así, a través del sistema, que la cinta de freno o pastillas se apliquen contra los
tambores o discos generando una fuerza de oposición, provocando una transferencia de
energía del vehículo en movimiento en calor al aire, dependiendo por supuesto del
deslizamiento de la rueda.
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Freno a disco
Al pisar el pedal del freno, el líquido entra en los cilindros. El fluido empuja los pistones, que a
su vez presionan las pastillas contra el disco giratorio. Las pastillas están hechas de un
material resistente al calor, que produce mucho rozamiento con el metal del disco.
Notas:
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Freno a tambor
Los frenos de tambor no son tan potentes como
los de disco, aunque funcionan de forma similar.
Al presionar el pedal de freno, ingresa fluído al
cilindro hidráulico. Éste separa las zapatas, que
producen rozamiento, contra el interior de un
tambor giratorio conectado con la rueda.
Cuando el conductor libera el freno, los muelles
devuelven las zapatas a su posición original.
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Frenos de tambor Frenos de disco
Pesado Liviano
No repele rápido el agua Repele rápido el agua
No disipa rápido el calor Disipa rápido el calor
Servicio de reparación complejo Servicio de reparación sencillo
Buena efectividad de frenado Regula efectividad de frenado
Frenos de tambor vs. Freno de disco
Gestionado electrónicamente a través de un sensor de velocidad por rueda y un módulo electro
hidráulico, que monitorean permanentemente las variaciones de velocidades de éstas cuando el
conductor pisa el pedal del freno.
De esta manera se asegura un máximo en la eficiencia de frenado. Además permite el
control del vehículo ante frenadas de emergencia donde se requiera maniobrar.
ABS – Sistema antibloqueo de Ruedas
Notas:
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Componentes del ABS
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EBD - Distribución Electrónica de
Frenada
Esta función también está incluida en la
unidad del ABS.
Al producir una frenada, sucede que la
distribución de pesos del vehículo se
dirige hacia el frente, en consecuencia,
las ruedas traseras pierden carga,
ocasionando un bloqueo de las mismas
con facilidad. El sistema EBD se encarga
de permitir diferente presión de frenada
en las ruedas delanteras con respecto a
las traseras en una misma frenada.
Sistemas asociados al ABS
Seguridad
ESP - Programa Electrónico de
Estabilidad.
Su funcionamiento forma parte del sistema
ABS y mediante éste controla las ruedas en
situaciones de virajes veloces.
Realiza el frenado automático de alguna
rueda, sin que el conductor accione el freno
con su pie, además podrá desacelerar al
vehículo y en algunos casos ofrecer
resistencia al giro del volante, para evitar la
desestabilización indeseada.
Notas:
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Sistemas asociados al ESP
HDC - Control de Descenso de
Cuestas
Es un control que permite mantener la
velocidad del vehículo constante durante un
descenso, es decir que accionará el freno
de ser necesario para mantener una
velocidad que no supere los 7 Km/ h.
HBA - Asistencia Hidráulica a la
Frenada
Cuando el sistema ESP detecta alguna
situación de emergencia que requiere una
fuerte frenada, suministra automáticamente
una elevada presión de frenada adicional a
las ruedas.
Notas:
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El sistema autonivelante ajusta
automáticamente el nivel de la suspensión
para ayudar a mantener el vehículo nivelado
constantemente.
Cuando se coloca una carga en la parte
trasera del vehículo, se eleva la suspensión
hasta el nivel que tenía anteriormente sin
carga.
Esto mejora la conducción y el manejo del
vehículo cuando lleva carga en la parte
trasera, por ejemplo, cuando viajan
pasajeros en los asientos traseros.
Leveling
Pressure
Pressure
Increase
Height Sensor
Open
Pressure-
Steady State
Km
Leveling
Pressure
Pressure
Increase
Height Sensor
Open
Pressure-
Steady State
Km
Suspensión autonivelante
Notas:
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Se denomina así al sistema de suspensión
delantera que está compuesta principalmente
de un amortiguador sujeto en la parte
superior por un movimiento rotulado y en la
inferior al portamasa de rueda.
Rodeando a este se encuentra el resorte
helicoidál que actúa soportando al vehículo.
Además posee una sola parrilla de
suspensión en la parte inferior.
Suspensión delantera Mc Pherson
Notas:
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Sistema de dirección
Durante una conducción normal, al girar el volante de la dirección, a través de la barra de
dirección “A” y normalmente, por medio de un manchón de acople, el movimiento se transmite al
sin fin “E”, que se encuentra engranado en forma permanente con el sector dentado “C”. Al girar
el volante, el brazo Pitman describe un ángulo “a-b” y por medio de la barra de enlace “M”,
transmite el movimiento a las ruedas.
La desmultiplicación o relación de dirección está dada por la relación de giro que existe entre el
giro del volante y el ángulo que giran las ruedas. Por ejemplo, cuando se menciona una relación
de dirección de 17:1, significa que para un ángulo de giro del volante de 17°, las ruedas giran
solamente 1°.
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El sistema Air Bag posee básicamente un módulo de control. En su interior, un sofisticado sensor se
encarga de detectar las desaceleraciones bruscas que se producen en accidentes (G negativo).
Alcanzado este valor en una colisión, el módulo envía una señal a la las bolsas de aire y éstas se inflan
rápidamente. Previo a eso, el mismo módulo envía una señal similar a los cinturones de seguridad,
pretensores, retrayendo al conductor unos centímetros hacia atrás.
Sólo se activarán en colisiones
frontales, con un ángulo de hasta
30° a derecha e izquierda, a partir
de la línea longitudinal del vehículo.
Los Air Bag laterales se activan de
manera similar pero con colisiones
desde el lateral del vehículo. Las
unidades de bolsa, se encuentran
alojadas en el respaldo de la butaca
del conductor y acompañante.
Air Bag
Notas:
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Elemento que confiere aún mayor seguridad
a los ocupantes del vehículo.
Se trata de bolsas que se inflan y
descienden del techo entre los cristales y la
cabeza de los ocupantes en situaciones de
colisiones laterales. Funcionan en conjunto
con los air bag laterales.
Air Bag de cortina
Notas:
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Referencias relacionadas a los cinturones de seguridad son:
Cinturones de 3 puntos retractiles o
inerciales: Los 3 puntos se refieren a la
fijación de los mismos en la carrocería
mientras que retráctil o inercial se refiere a
al sistema de deslizamiento de la cinta en
su carretel para facilitar la colocación y
extracción, sistema que se bloqueará
automáticamente en caso de colisión.
ISO-FIX: Este sistema normalizado permite
la fijación de los asientos para niños, por
medio de ganchos fijos a la carrocería que
se encuentran detrás de los asientos traseros.
A-ELR: (Automatic Emergency Lock
Retractor): Retractor de bloqueo automático de emergencia
Cinturones de seguridad
Notas:
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Cinturones pretensores (pirotécnicos)
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En cuanto a seguridad pasiva, existen algunos
componentes tales como:
Barras de impacto lateral:
Las mismas se encuentran estratégicamente
ubicadas en el interior de las puertas y tienen
como objetivo evitar que las mismas se
deformen con facilidad hacia el interior del
habitáculo, en caso de recibir un choque desde
el lateral.
Notas:
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El mecanismo de “pedales colapsables” está
diseñado para reducir daños al conductor en las
piernas cuando se produzca una colisión frontal.
Cuando dicha colisión ocurre, el motor desplaza
el suelo (4) hacia atrás. Este movimiento a la
vez hace que el pedal de freno se desplace en el
mismo sentido (hacia el conductor). Es justo en
ese momento cuando la palanca del pedal (2) se
sale de su alojamiento superior.
De esta manera el pedal de freno baja y no
golpea al conductor.
Pedales colapsables (autodesmontable) en colisiones
Notas:
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1
54
3
2
1- MÓDULO DE CONTROL DEL INMOVILIZADOR
2- LLAVE CON TRANSPONDER.
3- TRANSPONDER
4- CILINDRO DE IGNICIÓN.
5- ANTENA ( INTEGRADA EN EL MÓDULO DE
INMOVILIZADOR )
6- MANDO A DISTANCIA
7- UBICACIÓN DEL TRANSPONDER
6
7
El sistema inmovilizador tiene la
finalidad de permitir que el motor
arranque siempre que se utilice la llave
original del auto.
Otra llave no permitirá el arranque
aunque sea idéntica exteriormente, ya
que el Transponder no está programado
Inmovilizador
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Confort
Como es sabido, el sistema se utiliza para
mantener confortable el habitáculo,
independientemente de la temperatura exterior.
Algunas características son:
ECC: Electronic Climatizer Control (Control
electrónico de climatización): es un sistema
por el cual seleccionando la temperatura
deseada para el habitáculo, es suficiente,
para que el sistema lo logre, combinando
automáticamente aire refrigerado y
calefaccionado por el mismo sistema
Aire Acondicionado
Notas:
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Filtro antipolen:
Es un filtro que se encarga de purificar el
aire que ingresa desde el exterior al
habitáculo. De esta manera, además de
evitar olores y bacterias previene la
formación de hongos que se depositan
en la zona de la ventilación.
Sensores de estacionamiento:
El principio de funcionamiento de los
sensores se basa en la reflexión de las
ondas acústicas al chocar con un obstáculo.
El sensor emite y recibe estas ondas,
calcula el tiempo transcurrido entre la
emisión y la recepción y, de esta forma, la
distancia a la que se encuentra el objeto.
Cuando el vehículo se encuentra a unos
160 centímetros del obstáculo, comienza a
sonar una señal acústica en el interior del
vehículo. Según se acerca al objeto
aumenta la frecuencia acústica, cambiando
la tonalidad del sonido, hasta llegar a la
distancia mínima (30 cm) donde el sonido
se hace continuo.
Notas:
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Es un sistema de comunicaciones de corto alcance, cuyo objetivo es eliminar los cables en las conexiones entre dispositivos electrónicos, tanto portátiles como fijos. En los automóviles permite conectar el teléfono celular con el sistema de sonido del vehículo.
Sistema Bluetooth
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Con el fin de mantener óptima la carga de la batería y evitar que se descargue totalmente, el
vehículo dispone de un sistema que desactivará las luces y/o el accesorio que permanezca
activo por más de 30 minutos, si detecta que el usuario los ha olvidado encendidos.
Apagado de luces y accesorios con temporizador
Notas:
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La asistencia de la dirección es proporcionada
hidráulicamente como los sistemas
convencionales. La diferencia radica en que la
bomba hidráulica que suministra presión al
sistema, es comandada por un motor eléctrico y
no por el motor del vehículo directamente.
Ventajas:
Resta menos potencia al motor, disminuye el
consumo y no posee correa de mando
Dirección EHPS Electro-Hidraulic Power Steering
(Dirección Asistida Electro-Hidráulica):
Notas:
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La asistencia a la dirección es proporcionada
directamente por un motor eléctrico, este
sistema no posee fluido hidráulico.
Ventajas:
Resta menos potencia al motor, disminuye el
consumo, no posee correa de mando, disminuye
el ruido y ocupa menos espacio.
1 _ Panel de la columna de dirección
2 _ Volante de dirección
3 _ Columna de la dirección EPS
4 _ Eje intermedio de dirección
5 _ Extremos de dirección
6 _ Rótulas de los extremos de dirección
7 _ Caja de dirección
8 _ Unidad de control EPS
Dirección EPS-Electro Power Steering (Dirección Asistida Eléctricamente):
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Interior
Los asientos suelen tener diferentes
características, relacionadas con la estética,
pero también con su funcionalidad.
En el asiento del conductor se encuentran
las posibilidades sobresalientes de regulación:
Altura: permite el ajuste en altura de la
butaca completa (banco).
Ángulo: permite el ajuste angular de la
butaca sobre el eje transversal del vehículo.
Lumbar: permite el ajuste de la curvatura
de la zona lumbar de la butaca (respaldo)
Estos ajustes pueden ser realizados mecánica ó eléctricamente, según el vehiculo.
Asientos
Notas:
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En los asientos traseros se podrán realizar
acciones menores, tales como rebatir sus respaldos.
40/60: el rebatido se podrá realizar en un 40 o 60% independientemente.
100: se rebatirá únicamente la totalidad del respaldo.
Estas opciones de modificación solo son manuales
Notas:
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Exterior
Cuando se identifica la carrocería, hay algunas
referencias a tener en cuenta:
Pilar A, B o C:
Éstas denominaciones se refieren a las
columnas imaginarias que sostienen el techo del
vehículo.
A B C
Pilar A, B o C
Notas:
Tecnología Básica del Automóvil
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Denominación de ruedas y neumáticos
A continuación se brinda un ejemplo del tamaño de
neumático 175 – 14 de diseño de cubierta radial.
175 R 14 88 S
175 Ancho del neumático en mm
R Diseño radial con cintura
14 Diámetro del talón del neumático en pulgadas
88 Código numérico para máximo de carga permitido
S Código para velocidad máxima permitida
Notas:
Tecnología Básica del Automóvil
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GENERAL MOTORS DE ARGENTINA S. A.
GM AcademyCentro de Capacitación Técnica
Prohibida la reproducción parcial o total de este manual,sin el expreso consentimiento de General Motors de Argentina S. A.
2010/ 06