xvi Auto Fundamentals
Chapter 23
Brakes . . . . . . . . . . . . 431
Hydraulic Basics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432
Air Is Compressible, Liquids Are Not . . . . . . . . . . 432
Liquids Can Transmit Motion and Force. . . . . . . . 432
Liquids Can Increase Force . . . . . . . . . . . . . . . . . 433
Liquids Can Decrease Force . . . . . . . . . . . . . . . . 433
Hydraulic Principles in Vehicle Brake Systems. . . 434
Brake Fluid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434
Braking Ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435
Master Cylinder. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435
Master Cylinder Construction. . . . . . . . . . . . . . . . 435
Dual Brake System. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438
Master Cylinder Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440
Quick Take-Up Master Cylinder . . . . . . . . . . . . . . 443
Brake System Hydraulic Control Valves. 443
Proportioning Valve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443
Disc Brake Metering Valve . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
Pressure Differential Switch . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
Combination Valve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
Brake Lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
Brake Hoses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
Disc Brake Calipers . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
Caliper Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
Wheel Cylinders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
Wheel Cylinder Construction . . . . . . . . . . . . . . . . 449
Wheel Cylinder Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
Hydraulic System Failure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
Hydraulic System Must Be Free of Air . . . . . . . . . 449
Brake Friction Members. . . . . . . . . . . . . . 450
Coeffi cient of Friction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
Friction Linings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
Brake Fade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
Disc Brake Assembly. . . . . . . . . . . . . . . . 451
Brake Pad Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452
Backing Plate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453
Drum Brake Assembly . . . . . . . . . . . . . . . 453
Brake Shoe Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453
Brake Drum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454
Drum Brake Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454
Drum Brake Arrangement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
Self-Adjusting Brakes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
Parking Brakes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
Power Brake Systems . . . . . . . . . . . . . . . 458
Vacuum-Assisted Power Booster . . . . . . 458
Vacuum Power Booster Construction. . . . . . . . . . 458
Vacuum Power Booster Operation . . . . . . . . . . . . 459
Tandem Booster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
Vacuum Reservoir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
Booster Failure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
Hydraulic Pressure-Operated Power
Booster. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
Hydraulic Power Booster Operation . . . . . . . . . . . 463
Hydraulic Accumulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463
Anti-Lock Brake Systems (ABS) . . . . . . . 464
Anti-Lock Brake System Components . . . . . . . . . 464
Anti-Lock Brake System Operation . . . . . . . . . . . 465
Traction Control Systems . . . . . . . . . . . . 466
Electronic Stability Control . . . . . . . . . . . 466
Regenerative Braking. . . . . . . . . . . . . . . . 468
Brake Lights . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468
Chapter 24
Suspension Systems . . 473
The Need for a Suspension System . . . . 474
Sprung Weight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .474
Unsprung Weight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .474
Suspension System Components . . . . . 474
Vehicle Frames. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .474
Springs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
Leaf Springs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .474
Coil Springs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .476
Shock Absorbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 478
Shock Absorber Control Action . . . . . . . . . . . . . . 478
Shock Absorber Construction. . . . . . . . . . . . . . . . 479
Shock Absorber Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . 479
Air Shock Absorbers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 481
Control Arms and Struts . . . . . . . . . . . . . 481
Ball Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482
Stabilizer Bars. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483
Front Suspension Systems . . . . . . . . . . . 483
Conventional Independent Front Suspension. . . . 484
Coil Spring Front Suspension. . . . . . . . . . . . . . . . 485