Automotive engines: theory and servicing

Cover......Page 1
CONTENTS......Page 12
 Key Terms......Page 22
 Personal Protective Equipment......Page 23
 Cleaning Methods and Processes......Page 24
 Jump-Starting and Battery Safety......Page 26
 Fire Extinguishers......Page 27
 First Aid and Eye Wash Stations......Page 28
 Chapter Quiz......Page 30
 Key Terms......Page 32
 Resource Conservation and Recovery Act (RCRA)......Page 33
 The Dangers of Exposure to Asbestos......Page 34
 Asbestos Handling Guidelines......Page 35
 Used Oil Storage......Page 36
 Solvents......Page 37
 Used Solvents......Page 38
 Battery Hazardous and Regulatory Status......Page 39
 Airbag Handling......Page 40
 Air-Conditioning Refrigerant Oil Disposal......Page 41
 Review Questions......Page 47
 Chapter Quiz......Page 48
 Key Terms......Page 49
 Metric Bolts......Page 50
 Grades of Bolts......Page 51
 Nuts......Page 52
 Taps and Dies......Page 53
 Thread Pitch Gauge......Page 54
 Washers......Page 55
 Snap Rings and Clips......Page 56
 How to Avoid Broken Fasteners......Page 58
 Thread Repair Inserts......Page 59
 Chapter Quiz......Page 62
 Key Terms......Page 64
 Wrenches......Page 65
 Ratchets, Sockets, and Extensions......Page 66
 Screwdrivers......Page 69
 Hammers and Mallets......Page 71
 Pliers......Page 72
 Cutters......Page 74
 Punches and Chisels......Page 75
 Removers......Page 76
 Hacksaws......Page 77
 Tool Sets and Accessories......Page 78
 Seal Drivers and Pullers......Page 79
 Electrical Hand Tools......Page 80
 Hand Tool Maintenance......Page 81
 Chapter Quiz......Page 82
 Key Terms......Page 84
 Air and Electrically Operated Tools......Page 85
 Trouble Lights......Page 87
 Bench Vise......Page 88
 Portable Crane and Chain Hoist......Page 89
 Care and Maintenance of Shop Equipment......Page 90
 Chapter Quiz......Page 95
 Key Terms......Page 97
 Vehicle Hoists......Page 98
 Drive-On Ramps......Page 101
 Chapter Quiz......Page 105
 Key Terms......Page 107
 Linear Measurements (Tape Measure/Rule)......Page 108
 Micrometer......Page 109
 Telescopic Gauge......Page 111
 Straightedge......Page 112
 Depth Micrometer......Page 115
 Chapter Quiz......Page 116
 Key Terms......Page 118
 Service Manuals......Page 119
 Disadvantages of Hard Copy versus Electronic Service Information......Page 121
 Labor Guide Manuals......Page 122
 How to Use Hard Copy Manuals......Page 123
 Electronic Service Information......Page 124
 Hotline Services......Page 125
 Summary......Page 126
 Chapter Quiz......Page 127
 Key Terms......Page 128
 Vehicle Identification......Page 129
 Emission Standards in the United States......Page 130
 Casting Numbers......Page 132
 Summary......Page 133
 Chapter Quiz......Page 134
 Key Terms......Page 135
 Engine Construction Overview......Page 136
 Engine Classification and Construction......Page 138
 Bore......Page 142
 Engine Displacement......Page 143
 The Crankshaft Determines the Stroke......Page 145
 Power......Page 146
 Review Questions......Page 147
 Chapter Quiz......Page 148
 Key Terms......Page 149
 Volatility......Page 150
 Distillation Curve......Page 152
 Normal and Abnormal Combustion......Page 153
 Gasoline Grades and Octane Number......Page 155
 Oxygenated Fuels......Page 156
 Alcohol Additives—Advantages and Disadvantages......Page 157
 Combustion Chemistry......Page 158
 Air–Fuel Ratios......Page 159
 Reformulated Gasoline......Page 160
 General Gasoline Recommendations......Page 161
 Alternative Fuels......Page 162
 P-Series Fuels......Page 170
 Biodiesel......Page 174
 E-Diesel Fuel......Page 175
 Synthetic Fuels......Page 176
 Safety Procedures When Working with Alternative-Fuel Vehicles......Page 177
 Chapter Quiz......Page 179
 Key Terms......Page 181
 Diesel Engines......Page 182
 Diesel Engine Construction......Page 183
 Heui System......Page 185
 Diesel Injector Nozzles......Page 186
 Glow Plugs......Page 188
 Accelerator Pedal Position Sensor......Page 190
 Diesel Exhaust Particulate Filter (DPF)......Page 191
 Scan Tool Diagnosis......Page 194
 Injector Pop Testing......Page 195
 Diesel Emission Testing......Page 196
 Summary......Page 197
 Chapter Quiz......Page 198
 Key Terms......Page 199
 High-Temperature Engine Problems......Page 200
 Cooling System Design......Page 201
 Thermostat Temperature Control......Page 202
 Testing the Thermostat......Page 204
 Antifreeze/Coolant......Page 205
 Types of Coolant......Page 206
 Antifreeze Can Freeze......Page 207
 Disposing of Used Coolant......Page 208
 Pressure Cap......Page 209
 Metric Radiator Caps......Page 211
 Pressure Testing......Page 212
 Water Pump Operation......Page 213
 Water Pump Service......Page 215
 Thermostatic Fans......Page 217
 Electronically Controlled Cooling Fan......Page 218
 Heater Problem Diagnosis......Page 219
 Cooling System Maintenance......Page 220
 Burping the System......Page 222
 Back Flushing a Radiator......Page 223
 Cleaning the Radiator Exterior......Page 224
 Chapter Quiz......Page 226
 Key Terms......Page 228
 Engine Lubrication Systems......Page 229
 API Rating......Page 230
 ILSAC Oil Rating......Page 231
 Engine Oil Additives......Page 232
 Oil Brand Compatibility......Page 233
 Oil Temperature......Page 234
 Oil Change Intervals......Page 235
 Oil Change Procedure......Page 236
 Changing Oil in a Turbocharged Engine......Page 237
 Oil Pumps......Page 239
 Factors Affecting Oil Pressure......Page 240
 Oil Pump Checks......Page 241
 Oil Passages in the Block......Page 242
 Oil Pans......Page 244
 Dry Sump System......Page 245
 Oil Coolers......Page 247
 Oil Pressure Warning Lamp......Page 248
 Chapter Quiz......Page 249
 Key Terms......Page 251
 How a Battery Works......Page 252
 Specific Gravity......Page 253
 Battery Ratings......Page 254
 Battery Service......Page 255
 Cranking Circuit......Page 259
 Starting System Troubleshooting......Page 261
 AC Generators......Page 262
 Summary......Page 273
 Chapter Quiz......Page 274
 Key Terms......Page 276
 Ignition Coils......Page 277
 Distributor Ignition......Page 282
 Waste-Spark Ignition Systems......Page 285
 Checking for Spark......Page 288
 Ignition Coil Testing Using an Ohmmeter......Page 290
 Testing Magnetic Sensors......Page 291
 Ignition System Diagnosis Using Visual Inspection......Page 292
 Testing for a No-Start Condition......Page 293
 Spark Plug Service......Page 294
 Quick and Easy Secondary Ignition Tests......Page 297
 Ignition Timing......Page 298
 Ignition System Troubleshooting Guide......Page 301
 Chapter Quiz......Page 304
 Key Terms......Page 306
 Controlling NO[sub(x)]......Page 307
 Positive and Negative Backpressure EGR Valves......Page 308
 Computer-Controlled EGR Systems......Page 309
 OBD-II EGR Monitoring Strategies......Page 311
 Diagnosing a Defective EGR System......Page 313
 PCV Valves......Page 315
 Orifice-Controlled Systems......Page 316
 Positive Crankcase Ventilation (PCV) System Diagnosis......Page 317
 Air Distribution Manifolds and Nozzles......Page 319
 Air Pump System Diagnosis......Page 323
 Ceramic Monolith Catalytic Converter......Page 324
 Converter-Damaging Conditions......Page 326
 Diagnosing Catalytic Converters......Page 327
 OBD-II Catalytic Converter Monitor......Page 329
 Catalytic Converter Replacement Guidelines......Page 330
 Chapter Quiz......Page 331
 Key Terms......Page 333
 Air Intake Filtration......Page 334
 Engine Air Temperature Requirements......Page 335
 Throttle-Body Injection Intake Manifolds......Page 336
 Plastic Intake Manifolds......Page 337
 Exhaust Gas Recirculation Passages......Page 338
 Exhaust Manifold Design......Page 339
 Mufflers......Page 341
 Chapter Quiz......Page 343
 Key Terms......Page 345
 Supercharging Principles......Page 346
 Superchargers......Page 347
 Turbochargers......Page 349
 Boost Control......Page 351
 Turbocharger Failures......Page 353
 Nitrous Oxide......Page 354
 Chapter Quiz......Page 356
 Key Terms......Page 358
 The Driver Is Your Best Resource......Page 359
 Visual Checks......Page 360
 Engine Noise Diagnosis......Page 361
 Compression Test......Page 363
 Wet Compression Test......Page 365
 Cylinder Leakage Test......Page 366
 Power Balance Test Procedure......Page 367
 Vacuum Tests......Page 368
 Exhaust Restriction Test......Page 370
 Diagnosing Head Gasket Failure......Page 371
 Dash Warning Lights......Page 372
 Chapter Quiz......Page 375
 Key Terms......Page 377
 Engine Removal......Page 378
 Engine Disassembly......Page 379
 Removing the Cylinder Ridge......Page 380
 Removing the Timing Chain and Camshaft......Page 381
 Remove and Disassemble the Cylinder Head......Page 382
 Mechanical Cleaning......Page 383
 Spray Washing......Page 384
 Cold Tank Cleaning......Page 385
 Blasters......Page 386
 Dye-Penetrant Testing......Page 387
 Crack-Welding Cast Iron......Page 388
 Crack Plugging......Page 389
 Chapter Quiz......Page 393
 Key Terms......Page 395
 Cylinder Heads......Page 396
 Multiple-Valve Combustion Chamber......Page 398
 Intake and Exhaust Ports......Page 399
 Cylinder Head Coolant Passages......Page 401
 Disassembly of the Cylinder Head......Page 402
 Cylinder Head Resurfacing......Page 403
 Aluminum Cylinder Head Straightening......Page 404
 Surface Finish......Page 405
 Correcting Intake Manifold Alignment......Page 407
 Valve Stem-to-Guide Clearance......Page 408
 Oversize Stem Valves......Page 409
 Valve Guide Knurling......Page 410
 Valve Guide Replacement......Page 411
 Valve Guide Inserts......Page 412
 Spiral Bronze Insert Bushings......Page 415
 Chapter Quiz......Page 418
 Key Terms......Page 420
 Valve Design......Page 421
 Valve Materials......Page 422
 Valve Seats......Page 423
 Valve Inspection......Page 424
 Valve Spring Inspection......Page 429
 Valve Reconditioning Procedure......Page 431
 Valve Face Grinding......Page 433
 Valve Seat Reconditioning......Page 434
 Valve Guide Pilots......Page 437
 Valve Seat Grinding Stones......Page 438
 Dressing the Grinding Stone......Page 439
 Narrowing the Valve Seat......Page 440
 Valve Seat Testing......Page 441
 Valve Seat Replacement......Page 442
 Checking Installed Height......Page 445
 Valve Stem Seals......Page 446
 Types of Valve Stem Seals......Page 447
 Installing the Valves......Page 448
 Cylinder Head Flow versus Horsepower......Page 450
 Chapter Quiz......Page 456
 Key Terms......Page 458
 Camshaft Problem Diagnosis......Page 459
 Camshaft Design......Page 460
 Composite Camshafts......Page 462
 Camshaft Drives......Page 463
 Camshaft Chain Drives......Page 465
 Camshaft Belt Drives......Page 466
 Lifter Rotation......Page 467
 Camshaft Lift......Page 468
 Rocker Arms......Page 469
 Pushrods......Page 471
 Overhead Camshaft Valve Trains......Page 473
 Camshaft Specifications......Page 474
 Cam Timing Specifications......Page 476
 Installing the Camshaft......Page 477
 Degreeing the Camshaft......Page 479
 Variable Valve Timing......Page 482
 Variable Valve Timing and Lift......Page 486
 Solid Lifters......Page 488
 Hydraulic Lifters......Page 489
 Lifter Preload......Page 490
 Determining Proper Lifter Travel......Page 492
 Mechanical Lifter Service......Page 493
 Valve Train Lubrication......Page 494
 Summary......Page 496
 Chapter Quiz......Page 497
 Key Terms......Page 498
 Piston and Rod Removal......Page 499
 Piston Design......Page 500
 Piston Heads......Page 501
 Piston Finish......Page 502
 Piston Pins......Page 503
 Piston Pin Retaining Methods......Page 506
 Piston Rings......Page 507
 Compression Rings......Page 508
 Connecting Rods......Page 511
 Connecting Rod Design......Page 513
 Rod Twist......Page 514
 Piston and Rod Assembly......Page 515
 Piston Ring Service......Page 516
 Chapter Quiz......Page 518
 Key Terms......Page 520
 Engine Blocks......Page 521
 Engine Block Service......Page 526
 Block Cleaning and Preparation for Assembly......Page 533
 Review Questions......Page 542
 Chapter Quiz......Page 543
 Key Terms......Page 544
 Crankshaft......Page 545
 Crankshaft Construction......Page 547
 Odd-Firing 90-Degree V-6 Engine Crankshafts......Page 548
 Counterweights......Page 549
 Externally and Internally Balanced Engines......Page 551
 Crankshaft Inspection......Page 552
 Crankshaft Grinding......Page 553
 Welding a Crankshaft......Page 554
 Engine Bearings......Page 555
 Bearing Construction......Page 558
 Bearing Spread and Crush......Page 560
 Camshaft Bearings......Page 562
 Review Questions......Page 565
 Chapter Quiz......Page 566
 Key Terms......Page 567
 Balance Shafts......Page 568
 Balancing an Engine......Page 569
 Chapter Quiz......Page 576
 Key Terms......Page 578
 Short Block Preparation......Page 579
 Trial Assembly......Page 581
 Gaskets and Clamping Force......Page 583
 Chapter Quiz......Page 586
 Key Terms......Page 588
 Installing Cups and Plugs......Page 589
 Installing Cam Bearings......Page 590
 Measuring Main Bearing Clearance......Page 591
 Correcting Bearing Clearance......Page 592
 Rope Seal Installation......Page 593
 Installing the Crankshaft......Page 594
 Installing Timing Chains and Gears......Page 595
 Piston Fitting......Page 596
 Installing Piston and Rod Assemblies......Page 597
 Installing the Camshaft for Overhead Cam Engines......Page 600
 Head Gaskets......Page 601
 Installing the Head Gasket......Page 602
 Torque-to-Yield Bolts......Page 603
 Timing Drives for Overhead Cam Engines......Page 604
 Lifter and Pushrod Installation......Page 605
 Solid Lifters......Page 606
 Installing Manifolds......Page 607
 Cover Gasket Materials......Page 608
 Installing Timing Covers......Page 609
 The Oil Pan......Page 610
 Checking for Proper Oil Pressure......Page 611
 Setting Initial Ignition Timing......Page 612
 Chapter Quiz......Page 618
 Key Terms......Page 620
 Manual Transmission Installation......Page 621
 Starter......Page 622
 Fuel and Emission Controls......Page 623
 Normal Operating Temperature......Page 624
 Break-In Precautions......Page 625
 Chapter Quiz......Page 637
Appendix 1 TIMING BELT REPLACEMENT GUIDE......Page 640
Appendix 2 ASE TEST CORRELATION CHART......Page 646
Appendix 3 NATEF TASK CORRELATION CHART......Page 649
 B......Page 652
 C......Page 653
 D......Page 655
 E......Page 656
 G......Page 657
 I......Page 658
 M......Page 659
 O......Page 660
 P......Page 661
 S......Page 662
 T......Page 664
 V......Page 665
 Z......Page 666
 A......Page 668
 B......Page 670
 C......Page 671
 E......Page 673
 G......Page 675
 I......Page 676
 M......Page 677
 P......Page 679
 R......Page 681
 S......Page 682
 T......Page 683
 V......Page 684
 W......Page 685
 Z......Page 686
 C......Page 688
 E......Page 690
 I......Page 691
 O......Page 692
 R......Page 693
 U......Page 694
 Z......Page 695