Manual del Estudiante instrucción Técnica. IVECO,CUMMINS, Cater

Manual del Estudiante Instrucción Técnica

Curso: Motores Automotrices 2 Tema: Pruebas y ajustes

Desarrollo Técnico Julio 2009 Preparado por: J.Cervera

Descripción del curso

Datos del curso:

• Nombre del curso: Motores automotrices 2

• Duración: 40 horas (5 días)

• Número máximo de participantes: 10

Dirigido a: Este es un curso de nivel intermedio dirigido a Técnicos y

Supervisores que trabajen con camiones automotrices de

las marcas Kenworth e Iveco

Contenido El contenido de este curso es:

• La instalación de combustible de los motores Iveco,

Cummins y Caterpillar de aplicación Automotriz.

• Características y funcionamiento los componentes

principales del sistema de control electrónico.

• Indicaciones de auto diagnosis del sistema

• Pruebas y diagnóstico de los componentes.

• La centralita electrónica, el ECM.

• Las diferentes condiciones de funcionamiento del

motor y el comportamiento del sistema

Requisitos • Conocimientos básicos de electricidad automotriz

• Conocimientos básicos de los principios de

funcionamiento del motor diesel con control

electrónico

Motores Automotrices 2 Marcas y modelos destacados:

Iveco

Tector Buses CC170E222 / Camiones Eurocargo 170E22

Cursor 13 Eurotrakker / Trakker / Stralis

Cummins

ISX Kenworth: T600 / T660 / T800 / T2000

ISM Kenworth: T600 / T660 / T800 / T2000

Caterpillar

C12 Kenworth: T600 / T660 / T800 / T2000

C15 Kenworth: T600 / T660 / T800 / T2000

Ferreyros S.A.A. Fortec Automotriz

Iveco: Motor Cursor

Algunas características de los motores Cursor

Desarrollo Técnico Preparado por: Jhonn Cervera


Laboratorio 1: Ubicar la placa de identificación del motor, tomar los datos y decodificar estos con la

ayuda de la siguiente hoja de trabajo.



Laboratorio 2 Ubique físicamente todos los requerimientos y complete lo cuadros





Características innovadoras del motor cursor



Funciones de la centralita

IN OUT



Laboratorio 3 Interacciones de la centralita con sus diferentes sensores y actuadores, completar

en el cuadro adjunto que interacciones existen para actividad del motor Cursor

Inyección de combustible

Corrección del caudal de acuerdo a la

Temperatura del Refrigerante

De Rating (protección del motor)

Regulación de las revoluciones de la turbina

Control electrónico del avance de la inyección

Arranque del motor

Arranque en frío

Run Up

After Run

Cut off

Determinación de la sincronización



Inyector Bomba

Esta constituido por tres partes:

1. Elemento bombeador:_______________________________________________

2. Electroválvula: _____________________________________________________

3. Pulverizador: ______________________________________________________

Inyector Bomba / Funcionamiento



Conector de inyectores

Esta montado en la parte anterior de la culata y conecta los inyectores a la

centralita. El cable de conexión es de tipo retorcido (trenzado), para evitar

eventuales problemas debido a interferencias electromagnéticas y, en

consecuencia, no es necesario efectuar conexiones o reparaciones en el mismo.

La turbina de geometría variable

Esta está compuesta por una turbina provista de un dispositivo movible que,

modificando el área de la sección de paso de los gases directamente a la turbina,

regula la velocidad de los mismos. Gracias a la geometría variable de la turbina se

puede mantener elevada la velocidad de los gases y de la turbina, también con el

motor a regimenes bajos

Sensor de revoluciones de la turbina

Sensor de tipo inductivo. Genera señales obtenidas de flujo magnético utilizadas

por la centralita electrónica para controlar el numero de giros de la turbina.



Electroválvula VGT

Es una válvula proporcional del tipo N.C. La centralita electrónica (mediante una

señal PWM) dirige la electroválvula, regulando la presión de alimentación del

accionador de la turbina que, variando su posición modifica la sección de aflujo de

los gases de escape en las paletas del rotor y por consiguiente la velocidad de

este.

Sensor de posición del accionador VGT

Detecta el valor de la presión de alimentación del accionador. La centralita utiliza

esta señal para obtener (y si es necesario corregir) la posición del VGT.



Electroválvula del freno de motor

Es una electroválvula on/off tipo N.C.

La centralita electrónica controla esta electroválvula abre el paso del aceite del

motor para accionar los cilindros hidráulicos del freno de motor.

En paralelo a esta electroválvula esta conectada un testigo de indicación colocada

en el panel de la cabina para informar al operador sobre la intervención realizada.

Al alimentar esta electroválvula la centralita también activa la VGT (si esta

presente)

Sensor del posición del pedal del acelerador

Es de tipo potenciómetro. Provee a la centralita electrónica un valor proporcional

al ángulo de accionamiento del pedal determinado el envío de combustible.



Sensor de temperatura de líquido refrigerante

Es un sensor tipo NTC detecta el valor de la temperatura del líquido refrigerante

para las distintas lógicas de funcionamiento con motor frío o caliente, identificando

las exigencias de enriquecimiento de la inyección con motor frío o la necesidad de

reducir la inyección con motor caliente.

Sensor de temperatura de combustible

Es un sensor tipo NTC (Negative Temperatura Coefficient). Detecta el valor de la

temperatura del combustible permitiéndole a la centralita electrónica determinar la

densidad y el volumen del combustible corrigiendo el envío.



Sensor de presión y temperatura del aire de admisión

Es un transductor de presión extensométrico.

Obtiene el valor de la presión del aire de sobrealimentación introducido en el

colector de admisión.

Este valor unido al obtenido al sensor de temperatura del aire, permite a la

centralita electrónica determinar con precisión la cantidad de aire introducido en

los cilindros, en modo de dirigir los inyectores regulando el envío de combustible,

limitando las emisiones nocivas, mejorando los consumos y las prestaciones. Esta

integrado en un único componente con el sensor de temperatura del aire,

Sensor de volante

Es un sensor de tipo inductivo. Genera señales obtenidas de líneas de flujo

magnético, utilizadas por la centralita para detectar los diversos regimenes del

motor y para dirigir el cuentarrevoluciones electrónico



El Sistema de Control Electrónico En este módulo veremos el funcionamiento del sistema de control electrónico en

general en donde comprenderemos los principios técnicos de funcionamiento de sus

principales componentes como:

• ECM

• Sensores

• Interruptores y Switches

Alimentación de potencia para el sistema de control electrónico Esto es una parte importante del sistema;

dependiendo del arreglo de la batería, de

12 ó 24 voltios, se le suministra al ECM a

través de un circuito de control con

interruptor y otro sin interruptor. El

suministro sin interruptor suministra voltaje

a algunos de los circuitos de potencia de

algunos circuitos en el ECM que requieren

potencia cuando el interruptor esta en la

posición de OFF. El suministro de potencia

por el circuito con interruptor es utilizado

para el normal funcionamiento

Los sensores e interruptores (switches) Estos dan señales de entrada al ECM, para medir presiones, temperaturas,

velocidades, posiciones y otros tipos de parámetros. Los sensores proveen un

voltaje o resistencia que es proporcional al parámetro que esta siendo medido. Los

interruptores se usan cuando solo es necesario una señal de on/off.



Sensores Existen diferentes tipos de sensores, aquí veremos los mas utilizados:

• Sensores pasivos, solo tienen los cables de señal y de retorno.

• Sensores activos, tienen los cables de señal, alimentación de 5 VC y retorno.

• Otros sensores, como las termocuplas de los gases de escape y algunos

sensor de velocidad crean su propia señal.

El ECM contiene un convertidor análogo a digital (A/D) para cada una de las

entradas de estos sensores. El convertidor A/D toma la señal de los sensores

análogos y la convierte en una señal digital que el ECM puede usar para determinar

la temperatura, nivel y presión. Miremos la operación de algunos de estos sensores

y algunos de los métodos usados para probarlos.

Sensor Pasivo

Sensor Activo

Sensor de Temperatura

tipo termocupla



Sensores de temperatura Los sensores de temperatura usados por Cummins son generalmente pasivos estos son

sensores de resistencia variable. Estos sensores contienen un thermistor, un tipo especial

de resistor que tiene la característica única de disminuir la resistencia con un incremento en

la temperatura.

Por ejemplo, cuando la resistencia del thermistor en el sensor de temperatura del

refrigerante disminuye debido a un incremento en la temperatura del refrigerante, la caída

de voltaje a través del sensor disminuye.

El ECM detecta el cambio en la caída de voltaje y usando una tabla de datos almacenada

en el ROM convierte este voltaje en una temperatura. El procesador puede entonces usar

un algoritmo o instrucciones programadas para determinar que acciones tomar, como:

activar el ventilador de enfriamiento, activar las persianas del radiador o activar una

lámpara de advertencia de temperatura del refrigerante.



Prueba del los sensores de temperatura

Los sensores de resistencia variable pueden

ser evaluados con un ohmiómetro. La

resistencia del sensor puede ser medida

bajo una temperatura conocida y comparada

con los valores de una tabla de referencia.

Si la resistencia medida no corresponde a la

resistencia en la tabla, es muy posible que el

sensor este malo. Por ejemplo, bajo

condiciones de operación normales una

corriente de 5VC es suministrada desde el

ECM a los sensores A/D y del circuito del

sensor a tierra.

Note que este circuito contiene un resistor

construido en el ECM. Este es un resistor

“pull up”. Su función es asegurarse que el

cable de señal tiene un camino de 5 voltios

de suministro dentro del ECM y un código de

falla de alto voltaje se volverá activo si el

sensor es desconectado. Sin el resistor,

aunque fuera un voltaje pequeño inducido

en el cable de señal podría impedir que se

produzca un código de falla activo aun

cuando el sensor se desconectara.



Figura 1

Cuando el sensor se abre en la porción del

thermistor (figura 1), La corriente de 5 voltios

que viene desde el ECM fluye solo a través

del A/D, permitiendo saber al ECM que el

circuito del sensor esta abierto. Un código de

falla de alto voltaje es detectado y cargado

en el ECM. El sensor puede ser

desconectado y un cable de puente es

instalado entre el los cables de señal y de

tierra (figura 2), la corriente producida por los

5 voltios de suministro del ECM entonces

fluye principalmente por el circuito del cable

puente a tierra. El A/D lee esta caída en la

corriente y el ECM cargará un código de falla

de voltaje por debajo de lo normal. Esto es

una verificación de que el sensor esta malo.

Los ECM nuevos permiten este nuevo tipo de

revisión. Esto es conocido como la prueba

del método de respuesta del ECM. Figura 2

El valor de la temperatura

Las entradas de alta temperatura al ECM son usadas para detectar mal funcionamiento del

motor, control del catalizador del NOx, control de absorción de hidrocarburos en el

catalizador y determinar cuando el catalizador ha llegado a la mínima temperatura de

operación. Dos tipos de sensores son usados, un thermistor como el de resistencia variable

descrito anteriormente y una termocupla.

El sensor termocupla es hecho de dos metales no similares soldados juntos. Cuando es

calentado, un metal le trasfiere electrones al otro metal. Esto crea una diferencia de voltaje

que el ECM detecta. Al usar las tablas almacenadas en el ECM, el voltaje detectado es

convertido en una medición de temperatura.



Sensor de límite de agua en el filtro separador de combustible Otros sensores, como el sensor de agua en el combustible, actúan como simples switches

dando una señal de on/off.

Cuando el agua en el fondo del filtro de combustible alcanza los contactos del sensor, el

agua completa el circuito entre los contactos y hace que la luz de alarma se prenda.

Si el código de falla es por voltaje sobre lo normal, el sensor es probado con un

ohmiómetro. Una lectura mayor de 100 Kilo ohmios indica que el sensor esta en corto. Si el

código de falla es por voltaje por debajo de lo normal, la respuesta del circuito se prueba

desconectando el sensor y revisando el circuito.

Si el código de voltaje es por voltaje sobre lo normal cuando el sensor esta desconectado y

cambia por voltaje por debajo de lo normal cuando el sensor se desconecta, el sensor esta

dañado.

Sensor de nivel de refrigerante Algunos sensores de nivel, como el sensor de nivel de refrigerante usado en varios motores

Cummins, son sensores tipo capacitor. La presencia o ausencia de fluido entre las placas

del capacitor cambia la conductividad entre las placas.

El cambio en conductividad afecta el circuito en el ECM lo cual es interpretado por el ECM

como un cambio en el nivel de fluido.



El diagnostico de un código de falla de un sensor de nivel requiere revisar cual es el voltaje

de suministro apropiado desde el ECM, la tierra apropiada y de cortos circuitos o circuitos

abiertos en los alambres. Si esas tres condiciones están bien, el sensor debe ser

reemplazado. Los nuevos ECM permiten probar los sensores desconectando el sensor y

entonces poniendo en corto el cable de alimentación del sensor al cable de señal en el

cableado. Si el código de falla activo cambia de bajo voltaje a alto voltaje cuando los

contactos del sensor son desconectados y después puestos en corto, el circuito esta

respondiendo bien y el sensor debe estar malo.

Sensor de posición y velocidad El sensor de posición y de velocidad provee señales de entrada al ECM que es usada para

determinar la velocidad del motor y la posición actual del motor. La reluctancia variable

(VR) también conocidos como sensores de “magnetic pickup” contienen alambres finos

enrollados miles de veces alrededor de un imán.

Cuando las piezas de metal ferroso, como el

diente de un engranaje, pasan cerca de la

punta del sensor, el campo magnético es

interrumpido. Esto hace que un voltaje AC

sea generado por el sensor. El voltaje y la

frecuencia del sensor varían con la

velocidad

del diente que pasa cerca al sensor y la

fortaleza del imán en el sensor. El ECM

puede detectar este voltaje y determinar

cuando ha pasado el diente del engranaje.

Los cambios de frecuencia al cambiar la

velocidad es como interpreta el ECM un …



El sensor usado en algunos sistemas de

control es compuesto por dos bobinas

separadas o dos sensores construidos

dentro de una misma carcaza. Esto da al

motor un sensor dedicado a la velocidad y

una señal independiente para que el ECM la

use para otro sistema del vehículo si es

necesario.

Algunos motores ISB usan un sensor de

reluctancia variable con un tercer alambre.

Mientras que el sensor parece ser un sensor

activo, El diagrama muestra que es un

sensor pasivo. El tercer alambre es un

blindaje para reducir la radio interferencia

(RFI) o interferencia electromagnética.

(EMI).

Pruebas en el sensor de reluctancia variable

El sensor de reluctancia variable es probado con un ohmiómetro. Si la resistencia de la

bobina esta dentro de las especificaciones el sensor seguramente esta bien. En el caso del

sensor con tres alambres de reluctancia variable, consulte la literatura de servicio para

asegurarse que el multímetro este conectado en los terminales apropiados.

Cuando la resistencia es medida es importante que se revise bien el sensor para

determinar la condición del sensor.

Después revise el cableado. Las revisiones mecánicas del sensor incluyen: proximidad al

diente, (usualmente si la luz entre el extremo del sensor y el diente es poca,

mecánicamente dañara el sensor y la viruta se depositara en el extremo del sensor.



Sensor de proximidad de efecto hall Son de material semiconductor que cambian su conductividad en presencia de metal,

sensor de proximidad que detecta básicamente la presencia de metal cuando esta a 0,1

pulgada de frente al sensor. Un circuito integrado dentro del sensor genera una señal de

voltaje para mostar la proximidad

Pruebas en el sensor de proximidad y efecto hall

Cerca al metal entre 4 y 5 voltios

Cuando el metal esta lejos el valor de tensión

deberá estar entre 0.5 a 2.3 voltios



Sensor de velocidad del turbo de geometría variable

El sensor de velocidad del turbo es del tipo

“eddy current” este contiene una bobina que

es energizada por corriente DC, el campo

magnético creado por esta corriente induce

corrientes eddy en cualquier objeto metálico

que pase por delante, en este caso las aspas

del turbo cargador, el aspa distorsiona el

campo magnético en el sensor.

Esta señal de distorsión es enviada al

procesador de señales donde es convertida

en un pulso digital. El procesador de señales

generalmente esta montado remotamente

del turbo por las condiciones severas de

operación de este.



El sensor de oxigeno Los motores de gas de ignición por chispa usan un sensor de oxigeno para determinar la

condición de los gases de escape y hacer ajustes de la mezcla. Esta medición de los gases

de escape y ajuste de la mezcla basada en la medición se llama operación de ciclo

cerrado. Algunos sistemas de control electrónico de combustible de ciclo cerrado son para

mezclas de aire y combustible estequeométricas, la mezcla de aire combustible que resulta

en una combustión completa sin exceso de aire o de combustible.

Tiene un precalentador dentro para alcanzar las temperatura de operación en el arranque

en frío, la temperatura de operación debe ser superior a 700F o 370°C, el sensor es

energizado a través de un fusible y el interruptor principal, no es energizado por el ECM

El sensor de oxigeno no debe ser probado con un multímetro las lecturas del voltaje de

salida se tomarán con el INSITE.



v

Sensor de oxigeno, el elemento de zirconio

sobre los 370°C en el oxigeno se vuelve

conductor, los dos electrodos de platino

entonces actúan como placas de una batería

con el zirconio actuando como el electrolito

de la batería.

Mezcla de aire combustible pobre, existe alto

contenido de oxigeno en los gases de

escape es alto, el exterior e interior de las

palcas tienen la misma cantidad de

electrodos, como ambos electrodos tienen

similar carga negativa la diferencia de

potencial generado por el sensor es cercano

a cero y el sensor crea muy poco voltaje.

En la mezcla estequiométrica de aire y

combustible, disminuye un poco la cantidad

de oxigeno respecto a la mezcla pobre, esto

genera que la diferencia de potencial entre

las placas de platino aumente ligeramente.

En la mezcla de aire combustible rica

disminuye mucho más el oxigeno en los

gases del escape, esta gran diferencia de

iones de oxigeno entre las placas de platino

genera que la diferencia de potencial sea

aún mayor.



El sensor de presión Los sensores de presión de los motores Cummins son típicamente sensores activos. Estos

sensores tienen un suministro de 5 voltios, un cable de retorno y uno de señal. Cuando

cambia la presión aplicada al sensor, el voltaje entre el cable de señal y el de tierra varia

dentro de un rango de aproximadamente 4.5 voltios a 0.5 voltios.

Algunos sensores de presión trabajan por

capacitancia. El sensor contiene un disco

que tiene la presión a ser medida en un lado

y la presión de referencia en el otro. La

presión que actúa en el disco hace que se

mueva hacia o desde el segundo disco

metálico, al cambiar la luz (gap), la

capacitancia también cambia. Un circuito

integrado dentro del sensor de presión

convierte el valor de capacitancia en una

señal de voltaje que es proporcional a la

presión medida.



Un sensor de presión manométrica tiene la presión atmosférica en un lado. Es ventilado

por un hueco en el sensor o a través del cable del sensor. La presión medida por este

sensor depende de la presión atmosférica como en un manómetro de presión mecánico.

Este sensor indica cero cuando esta expuesto a la presión atmosférica. Un sensor de

presión absoluta tiene vació en un lado. Este tipo de sensor da una señal que representa la

presión total actual. Este tipo de sensor lee aproximadamente 14.5 PSI cuando sensa la

presión atmosférica. El sensor barométrico también conocido como sensor de presión de

aire ambiente que es un ejemplo de este tipo de sensor.

Algunos sensores de presión contienen una estructura de cristal. La presión comprime el

cristal creando un pequeño voltaje proporcional a la cantidad de presión. Esto es conocido

como el efecto “piezoeléctrico”. Con este tipo de sensores, la resistencia puede ser medida

para verificar la operación apropiada. Sin embargo, el rango de la resistencia es demasiado

grande para la calibración del sensor con una revisión de la resistencia. La calibración del

sensor es revisada comparando la lectura con INSITE y la lectura con un manómetro

MECANICO.

Cuando se revise un sensor de presión usted primero debe revisar que este disponible el

suministro de 5 voltios del ECM y que los cables no estén en corto o abiertos. Si el

suministro de voltaje al sensor es aceptable y la integridad de los cables se ha revisado,

usted puede comparar la señal de voltaje leída por INSITE con una tabla de valores

aceptables. En el caso de los sensores de presión barométrica mostrados aquí, la señal de

voltaje disminuye al aumentar la altitud y por lo tanto hay menos presión atmosférica.



Note que este circuito, como otros mostrados en este entrenamiento, contiene resistores

dentro del ECM. En este ejemplo el resistor de 47 ohmios es un resistor “pull down”. Su

señal es asegurar que el cable de señal tenga un camino para ir a tierra dentro del ECM y

un código de bajo voltaje se pondrá activo si el sensor es desconectado. Sin el resistor,

aunque sea un pequeño voltaje inducido en el cable de señal puedes impedir un código

activo. Note también que si el cable del retorno se abre, el circuito todavía esta a tierra a

través del resistor de 47 ohmios. Esto causa un código activo de alto voltaje en la señal.

El sensor de presión diferencial del EGR, usado en motores ISB, ISM e ISX, tiene dos

puertos que censan la presión del escape.

La instalación del ISX se muestra aquí. El voltaje de salida del sensor representa la

diferencia de presión entre los dos puertos.

El ECM usa esta diferencia de presión para determinar que tantos gases de escape están

fluyendo por el tubo de la conexión del EGR hacia el múltiple de admisión. Esta información

es usada por la válvula del EGR para los niveles de emisiones correctos.



Probar un sensor de presión diferencial es lo mismo que un sensor de presión. Los

sensores de presión leen una presión comparándola con la presión atmosférica (sensores

manometritos) o vació absoluto (sensores de presión absoluta). El sensor de presión

diferencial simplemente usa la presión en un lado de la restricción como referencia para la

presión al otro lado, encontrando la diferencia.

Los sistemas más nuevos incluyen circuito con capacidad de prueba de respuesta. Al

instalar un puente en el conector del sensor puede llevar el voltaje en el cable de señal de

bajo a alto voltaje y cambiar el código de falla activo de fuera de rango bajo a fuera de

rango alto. Si el circuito responde correctamente el señor debe estar fallando.



Este mismo método de prueba, puede ser usado para revisar el ECM. Considere el

siguiente ejemplo: El código de falla indica que el voltaje detectado en sensor la señal de la

presión barométrica es muy alto.



Prueba del sensor de presión La primera prueba es revisar el suministro de 5 voltios del ECM. El procedimiento llama por

una revisión del código 386 (Voltaje de suministro por encima de lo normal). Un código 386

indica que el ECM no esta suministrando una señal apropiada de 5 voltios.

Lo primero es una inspección visual de los conectores y de los pines de los conectores .

Si las revisiones preliminares están OK, el procedimiento pide que se desconecte el sensor

de presión, con la llave por 30 segundos, revise los códigos de falla, como el sensor esta

desconectado (no hay voltaje en el alambre) el código 221 se debe volver inactivo y el

código 222 (voltaje por debajo de lo normal) debe estar ahora activo. En este ejemplo el

código 221 continua activo indicando que el ECM no esta respondiendo. El árbol de falla lo

envía a usted ha revisar los pines del conector del ECM. Entonces repita la prueba de

respuesta desconectando el cableado del ECM. Esto elimina la posibilidad de que un

alambre este originando el problema. Cuando estos pasos han sido completados y el

sistema todavía no responde apropiadamente, reemplace el ECM.



Sensor de presión y temperatura Algunos sensores efectúan más de una función. Un ejemplo es la combinación de sensor

de presión y temperatura del múltiple de admisión usada en algunos motores ISX. Estos

sensores simplemente contienen las dos unidades en una carcaza. Cada porción del

sensor opera en la misma forma que las unidades separadas.

La revisión de los sensores combinados es igual que la revisión de los sensores separados.

Cada porción del sensor tiene su propio código de falla y árbol de diagnostico de falla.



El sensor de posición del acelerador El sensor de posición del aceleradores es otro sensor de resistencia variable de tres

alambres. Sin embargo el resistor variable tiene un resistor tipo contacto deslizante

conectado al pedal del acelerador. El acelerador no solo contiene un sensor de posición

sino que también tiene un switch de validación de baja velocidad en vació incorporado a el.

Esta es una redundancia de seguridad que ayuda a asegurar que el acelerador no este

funcionando mal.

Los circuitos del sensor de posición del acelerador y del switch de validación de velocidad

en vació trabajan juntos.

En la posición de baja velocidad en vació: El switch le indica al ECM que el pedal esta en la

posición de baja velocidad en vació y la señal de posición del acelerador al ECM esta es

baja. El ECM sabe ignorar la señal de posición y dar la velocidad baja en vació al motor. Al

ser presionado el acelerador, el switch de validación le indica al ECM el status de fuera de

velocidad baja en vació. Al mismo tiempo, el voltaje del acelerador aumenta. El ECM usa

ahora la señal del sensor para determinar el deseo del operador de mas velocidad y

potencia.



El sensor de posición del acelerador, como otros sensores de resistencia variable es

probado con un ohmiómetro.

El switch de validación también es probado con un ohmiómetro.

El sensor de posición del acelerador y el switch de validación también son desplegados

usando la función de monitoreo de INSITE.



Procesadores del sistema de control electrónico Después de completar este tema, usted podrá:

• Explicar las operaciones y diagnósticos del ECM

• Explicar las relaciones entre los sensores, switches con el ECM

• Como utilizar el “multiplexing”

• Explicar las funciones primarias del sistema de control electrónico

• Explicar las funciones secundarias del sistema de control electrónico

Al nivel más básico, todos los sistemas electrónicos hacen lo mismo. Todos ellos contienen

un microprocesador que lee los datos de entrada de varias fuentes de información como

sensores y switches. El microprocesador realiza cálculos usando la información de esas

entradas basado en un conjunto de instrucciones llamados algoritmos como también tablas

de datos almacenados. El microprocesador entonces genera salidas que se basan en estos

cálculos. Por ejemplo, después de recibir la información de un sensor de presión de aceite

y el sensor de velocidad del motor, el microprocesador compara los valores de la entrada

con la lista de valores mínimos permitidos en la tabla a una velocidad del motor dada. Si la

presión cae por debajo del nivel listado en la tabla, el microprocesador genera una orden

de salida para prender una advertencia.



El corazón de cada sistema electrónico es un Modulo de Control Electrónico o ECM.

El ECM algunas veces es llamado una unidad de control electrónica ECU. En aplicaciones

automotrices. Los fabricantes de vehículos pueden instalar varios VECU o ECU. Para el propósito

de este entrenamiento, el termino ECM se referirá a la unidad instalada por Cummins en el motor.

Otros módulos electrónicos instalados en el equipo serán llamados ECU o VECU. Mientras estos

componentes son generalmente no reparables, ayuda comprender los fundamentos de que hace el

ECM y como interactúa con otros componentes del sistema.

El ECM puede ser dividido en secciones con cada sección responsable por diferentes funciones. El

ECM contiene elementos de memoria, un microprocesador o microprocesadores, y un circuito

manejador.

El ECM recibe señales de varios sensores del motor y algunas veces de otras partes del camión.

Estas señales son llamadas entradas.



Los diferentes tipos de sensores del motor usualmente son conectados directamente al ECM. Estos

sensores incluyen componentes que pueden determinar presiones como la presión del aceite,

presión del múltiple de admisión, presión barométrica (aire ambiente), y presión de combustible.

Los sensores también pueden entregar señales al ECM que representan temperaturas de: Aceite,

refrigerante, aire y sistemas de escape.

Las entradas también pueden ser suministradas al ECM a través de un proceso llamado

“multiplexing.

Con el sistema multiplexing, múltiples señales de entrada al ECM son envías por un conjunto de

cables llamados un enlace de datos.



Dentro del ECM hay almacenadas ecuaciones, instrucciones paso a paso para resolución de

problemas llamados algoritmos y tablas de información. Usando estas ecuaciones y algoritmos

como también la información de entrada, las salidas son generadas por el ECM.

Estas ecuaciones, algoritmos y tablas están almacenadas en el chip computador en un área

llamada la memoria. Algunas de las instrucciones de los algoritmos en el ECM nunca van a

cambiar. Esta información es guardada en memoria escrita y solo para lectura. La memoria ROM no

puede ser borrada, re escrita o cambiada. Cuando el interruptor principal es puesto en on, las

instrucciones, tablas y ecuaciones en la memoria ROM están disponibles para el uso del

procesador. Como la información es retenida por el ECM cuando la llave esta en off es llamada

memoria no volátil.

También construido dentro del ECM hay un tipo de memoria que es programable EPROM. En

operación esta memoria funciona igual que la ROM sin embargo, la información puede ser borrada

y rescrita con el equipo especial (Insite) como el usado para reprogramar el ECM.



Las entradas de los sensores son usualmente almacenadas en la memoria de acceso “random”

(RAM). Esta información es escrita y re escrita cada vez que la señal del sensor cambie. La

información sobre la RAM se pierde cada vea que el switch se pone en off. Por esta razón es

llamada memoria volátil.

Dentro el ECM también hay manejadores (drivers). Estos circuitos suministran voltaje para operar

varios componentes de salida como el solenoide de un inyector o el controlador waste gate.



El resultado de cualquier cálculo efectuado por el ECM es enviado a los manejadores que

suministran voltaje a los varios actuadores del motor y del vehículo. Por ejemplo, Después de

comparar la actual presión y temperatura del múltiple de admisión, la temperatura de refrigerante, la

posición del acelerador y las entradas de otra variedad de sensores, el ECM determina la correcta

cantidad de combustible para la inyección. El procesador del ECM envía una señal de salida al

manejador que envía energía al inyector o el actuador de combustible para aumentar o disminuir el

suministro de combustible.

Algunos actuadores trabajan con realmente pequeñas corrientes. Estos componentes son

directamente energizados por el ECM. Otros componentes controlados por el ECM, como el

calentador del aire de admisión y algunos tipos de bombas de levante, requieren mas corriente de

la que puede suministrar los manejadores del ECM. Para estos componentes un relee puede ser

instalado entre el ECM y el componente. Una señal de salida de baja corriente del ECM cierra los

contactos del relee y corriente de la batería activa el componente.



Además de las salidas para los actuadores, el

ECM también suministra de voltaje constante a

los switches y algunos sensores. En la mayoría

de los casos 5 VC que es enviado a los sensores

alrededor del vehículo que requiere el voltaje

para su operación. Sin embargo otros valores de

voltajes pueden ser usados dependiendo del

sistema.

También construidos en el ECM, usualmente, asociado con un microprocesador separado, están

los auto diagnosticadores. Estas instrucciones permiten al ECM revisar su propia operación también

como la de los circuitos con los cuales se conecta y activa códigos de falla cuando es necesario.

Estos códigos de falla tienen asociados árboles de diagnostico de falla que dan un procedimiento

lógico para encontrar la causa del problema.

Los primeros sistemas de control electrónico tenían poder de procesamiento y capacidad de

diagnostico limitados como resultado estos ECM se determinaba si tenían falla por un proceso

primario de eliminación.

Ahora el árbol de diagnostico de fallas (troubleshooting) provee un plan paso a paso para probar

cada componente y conexión en el circuito afectado. Si todo lo revisado esta bien, se determina que

el ECM es la causa de la falla.



Las funciones primarias del sistema de control incluyen los controles de dosificación y tiempo del

combustible mientras reducen las emisiones y optimizan el desempeño del motor.

El control electrónico de dosificación y tiempo del combustible permiten al sistema alterar la

operación del motor basado en las señales de entrada del operador y las condiciones de trabajo.

Las funciones secundarias del sistema de control electrónico dan la habilidad de controlar la

operación del ventilador, calentador del aire de admisión, calentador de combustible y freno de

motor.

Una salida puede alimentar varios sensores.



El ECM alimenta con voltaje a:

Solenoides y actuadotes de combustible, puertas de sobrantes de turbo cargadores y frenos de

motor, motores de las bombas de cebado, válvulas EGFR y actuadores de los turbos de geometría

variable, relees para el control de componentes de alta corriente como el calentador de aire de

admisión y las bombas de combustible, y lámparas de advertencia para el operador de una

condición que necesita su atención

Los voltajes de salida del ECM pueden ser un voltaje normal o de Pulso Modulado (PMD),los

actuadotes on/off, los relees y algunos motores pueden usar cualquier tipo de señal, Los actuadores

de posición variable deben usar una señal de PWM.



Pulso con modulación se basa en un pulso de salida a una frecuencia constante y con un pulso de

ancho que cambia para obtener el resultado deseado.

El tiempo desde el inicio de un pulso hasta el inicio del siguiente es el periodo del ciclo. El ancho del

pulso es ajustado cambiando el tiempo que esta en “on” comparado con el tiempo que esta en “off”

en cada periodo. Cada uno de los ciclos mostrados aquí tiene un periodo de 60 hertz. Sin embargo,

el porcentaje del tiempo en “on” es expresado como ciclo de trabajo; en los ejemplo mostrados

aquí, el ciclo de trabajo varía de 25 % a 50 % y sube hasta un 75 %. El mayor ciclo de trabajo

resulta en un efectivo voltaje aplicado por un tiempo mayor al actuador.

Por ejemplo, cuando el PWM es usado para controlar una posición variable de una válvula

normalmente abierta, un ciclo de 25% resulta en un voltaje efectivo relativamente corto que se

aplica para cerrar la válvula una pequeña cantidad, al aplicar u ciclo de trabajo largo cierra la

válvula mas. La posición de la válvula varía con el porcentaje del ciclo de trabajo de entrada. Una

salida PWM puede ser usado para controlar un actuador on/off. Una señal PWM es usada en este

tipo de actuador para proveer un voltaje constante independiente de el voltaje de entrada.

Uno de las posibles pruebas del funcionamiento

del ECM es revisar estas señales de

alimentación.

Cuando un código de falla es de un circuito con

un sensor activo, el árbol de diagnostico

contendrá una prueba del voltaje de suministro

de la señal de 5 voltios en el alambre apropiado.

Si la señal de alimentación al sensor no esta en



el rango de 4.75 a 5.25 voltios. Es importante

probar en el pin de salida del ECM, porque

conexiones pobres o alambres rotos pueden

interrumpir la alimentación al sensor aunque el

ECM este trabajando apropiadamente.

El ECM entrega voltaje a los solenoides o actuadotes para controlar la apertura o cierre de válvulas

en el momento apropiado. Estos actuadotes controlan el flujo de varios fluidos, como son:

Actuadotes de combustible para la dosificación, actuadotes de las válvulas de desperdicio de gases

para controlar el flujo de los gases de escape y los solenoides del freno del motor que controlan el

flujo de aceite.

Un solenoide es un componente que convierte una señal eléctrica en movimiento mecánico. En el

ejemplo mostrado aquí, el ECM suministra voltaje a la bobina en el solenoide creando un campo

magnético. Este campo atrae una varilla en el solenoide cerrando la válvula y parando el flujo de

combustible dentro de la bomba de alta presión de combustible.



Prueba de los actuadores

Los actuadotes pueden ser revisados con un ohmiómetro. Para probar el actuador de medición,

INSITE contiene puebas de desempeño que permiten el corte de combustible independientemente

o en grupo como una ayuda para el diagnostico. En el caso de un motor como el ISX, los

actuadotes de medición pueden ser apagados para ver si el problema se mueve con el cambio

El ECM también controla varios motores. Estos motores pueden posicionar varias válvulas para

controlar el volumen de flujo o para mover bombas. Ejemplos, bombas de cebado de varios

motores, motores de válvulas EGR, actuadotes de turbos de geometría variable de ISB y motores

de control de la aceleración de motores de gas.


Bibliografía:

Los textos y gráficos de este manual han sido resumidos y tomados de las

siguientes fuentes:

• www.iveco-webacademy.com

• Cummins Virtual College, CD’s Gen 2 y Gen 3

Education

Manual del Estudiante instrucción Técnica. IVECO,CUMMINS, Cater