Este documento describe diferentes tipos de sensores utilizados en motores Cummins, incluyendo sensores pasivos, activos y generadores de voltaje. Explica cómo funcionan y se prueban sensores comunes como sensores de temperatura, presión, nivel de refrigerante y oxígeno. También describe la señal de salida de pulso modulado utilizada para controlar actuadores.

1. SENSORES
➢ CONSTRUCCIÓN, FUNCIONAMIENTO.
➢ SEÑAL PWM

2. ¿Que es un SENSOR?
Los sensores son componentes electrónicos que dan señales de
entrada al ECM. Para medir presiones, temperaturas y otro tipo de
parámetros del motor. Los sensores proveen un voltaje o resistencia
que es proporcional al parámetro que esta midiendo en el motor.

3. TIPOS DE SENSORES
▪ SENSORES PASIVOS:
▪ SENSORES ACTIVOS:
▪ SENSORES GENERADORES DE VOLTAJE:

4. SENSORES
PASIVOS
USADOS POR
CUMMINS

5. SENSOR DE TEMPERATURA
El sensor de temperatura que usa Cummins es un sensor pasivo, solo
tienen los cables de señal y de retorno. Estos son de resistencia variable y
contienen un termistor, que tiene la característica única de disminuir la
resistencia con un incremento de la temperatura.
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6. SENSOR DE TEMPERATURA

7. PRUEBAS DEL SENSOR
Los sensores de resistencia variable pueden ser evaluados con un ohmímetro.
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, el sensor este dañado.

8. Los sensores de resistencia variable pueden ser evaluados con la ayuda de
INSITE, desconectando e instalando un cable puente entre la señal y el
retorno del sensor y el ECM.
PRUEBAS DEL SENSOR

9. Cuando el sensor se abre en la porción del termistor o se desconecta, los 5
voltios que envía el ECM fluye solo a través del A/D. El ECM detecta circuito
abierto del sensor. Un código de falla (144) de alto voltaje se leerá con INSITE.
PRUEBAS DEL SENSOR

10. Al instalar un cable puente entre señal y tierra del sensor,5 voltios de
suministro fluye principalmente a tierra. El A/D lee esta caída de voltaje y se
activara un código de falla(145) voltaje por debajo de lo normal en INSITE.
Esto es una verificación de que el sensor esta defectuoso.
PRUEBAS DEL SENSOR

11. SENSOR WIF
El sensor de agua en el combustible(WIF) actúa como simple interruptor
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 una luz de alarma se prenda.

12. PRUEBAS DEL SENSOR WIF
Si el código de falla es por voltaje sobre lo normal, el sensor es probado
con un ohmímetro. Una lectura mayor de 100 Kilo ohmios indica que el
sensor no esta en corto.

13. PRUEBAS DEL SENSOR WIF
Usando INSITE si el código de voltaje es por voltaje sobre lo normal (428)
cuando el sensor esta desconectado y cambia por voltaje por debajo de lo
normal(429) cuando el sensor se conecta, el sensor esta dañado.

14. SENSOR DE VELOCIDAD/POSICIÓN
El sensor de velocidad/posición es usada para determinar las RPM del motor
y la posición actual del motor. Sensor de reluctancia variable (VR) también
conocidos como INDUCTIVO o de “captación magnética ” contienen
alambres finos enrollados miles de veces alrededor de un imán.

15. SENSOR DE VELOCIDAD/POSICIÓN
Cuando el diente del engranaje, pasa cerca de la punta del sensor, el campo
magnético es interrumpido. Esto genera un voltaje AC del sensor. El voltaje y
la frecuencia del sensor varían con la velocidad del engranaje y la fortaleza
del imán en el sensor. El ECM detecta estos cambios y determinar las RPM
y posición del motor. El sensor usado normalmente esta compuesto por dos
bobinas separadas dentro de una misma carcaza.

16. SENSOR DE VELOCIDAD/POSICIÓN
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).

17. PRUEBAS DEL SENSOR
El sensor se prueba con un ohmímetro. Si la resistencia de la bobina esta
dentro de especificaciones el sensor seguramente esta bien. Después revise
el cableado. Las revisiones mecánicas del sensor incluyen:
✓ Proximidad al diente
✓ Daño mecánico
✓ Contaminación

18. SENSORES
ACTIVOS
USADOS POR
CUMMINS

19. SENSOR DE NIVEL DE REFRIGERANTE
El sensor de nivel de refrigerante usado en varios motores Cummins, son
tipo capacitancia. 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.

20. PRUEBAS DEL SENSOR DE NIVEL
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 reemplazados.

21. PRUEBAS DEL SENSOR DE NIVEL
Los nuevos ECM permiten probar los sensores desconectándolos. Si el
código de falla activo cambia de bajo voltaje(145) a alto voltaje(144) cuando
los contactos del sensor son desconectados y después puestos en corto, el
circuito esta respondiendo bien y el sensor debe estar dañado.

22. SENSOR DE VELOCIDAD/POSICIÓN
El sensor de velocidad/posición usado en algunos motores (ISX) son tipo de
Efecto Hall. Este contiene un semiconductor que cambia la conductividad en
presencia del metal. Esto es llamado Efecto Hall. Estos son básicamente
sensores de proximidad y detectan el metal cuando esta ha 0.1¨ del frente del
sensor. Un circuito integrado dentro del sensor genera una señal de voltaje
para mostrar la proximidad.

23. PRUEBAS DEL SENSOR
El sensor se revisa usando un voltímetro o INSITE.
Voltímetro: use un Breakout conectado entre señal y retorno del sensor y
gire el motor a mano. La lectura del voltímetro debe alternar entre 4 a 5
voltios y 0.5 a 2.3 voltios. Si el voltaje de salida no cambia el sensor debe ser
reemplazado.
INSITE :observe como cambia la lectura de alta a baja mientras el motor esta
rotando.

24. SENSOR DE VELOCIDAD
El sensor de velocidad del turbo cargador de geometría variable es tipo “eddy
current”(corriente parasita). Este sensor contiene una bobina que es energizada
por corriente DC. Al pasar el aspa del turbo cargador por el sensor, la corriente
de “eddy ” en 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 señal puede estar montado remotamente del
ambiente hostil donde el sensor esta colocado.

25. PRUEBA DEL SENSOR DE VELOCIDAD
Los sensores “eddy” son probados con un proceso de eliminación. Cuando la
prueba del cableado del ECM esta bien y en caso de un código de falla de baja
velocidad/bajo voltaje y el voltaje del suministro de 5 voltios esta llegando al
sensor, entonces el sensor debe ser reemplazado. INSITE también puede ser
usado para monitorear la operación del sensor.

26. SENSOR DE PRESIÓN
Los sensores de presión de los motores Cummins son típicamente sensores
activos. Estos 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.

27. SENSOR DE PRESIÓN
Sensor de presión tipo 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 lejos del segundo
disco metálico al cambiar la luz, la capacitancia también cambia. Un circuito
integrado dentro del sensor convierte el valor de capacitancia en una señal de
voltaje que es proporcional a la presión medida.

28. SENSOR DE PRESIÓN
Los sensores de presión tipo capacitancia son de 2 tipo:
Sensor de presión manométrica
Tiene un disco que tiene la presión
a ser medida en un lado y la presión
atmosférica de referencia en el otro,
por un orificio donde se ventea.
Marcara cero cuando se activa.
Sensor de presión absoluta
Tiene un disco que tiene la presión
a ser medida en un lado y vacío en
el otro lado. Marcara 14.5 psi
cuando se activa. El sensor
barométrico es un ejemplo.

29. SENSOR DE PRESIÓN
El sensor de presión tipo “piezoeléctrico” contienen una estructura de cristal.
La presión comprime el cristal creando un pequeño voltaje proporcional a la
cantidad de presión. El trabajo apropiado del sensor es revisada comparando
la lectura con INSITE y la lectura con un manómetro MECANICO.

30. PRUEBA DEL SENSOR DE PRESIÓN
Para probar este sensor, primero se revisa el suministro de 5 voltios del ECM
y que los cables no estén en corto o abiertos. Luego se compara la señal de
voltaje leída por INSITE con una tabla de valores aceptables. En el caso del
sensor de presión barométrica mostrado aquí, la señal de voltaje disminuye al
aumentar la altitud y por lo tanto hay menos presión

31. PRUEBA DEL SENSOR DE PRESIÓN
El circuito del sensor en el ECM tiene un resistor de 47 ohmios es un resistor
de actuación. 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.

32. PRUEBA DEL SENSOR DE PRESIÓN
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
como cuando se coloca un puente entre suministro y la señal del sensor.

33. SENSORES
GENERADORES
DE VOLTAJE
CUMMINS

34. SENSOR: GENERADOR DE VOLTAJE
La termocupla o termopar es un sensor 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 tablas
almacenadas en el ECM, el voltaje detectado es convertido en una medición
de temperatura.

35. PRUEBAS DEL SENSOR(TERMOPAR)
Un ohmímetro puede ser usado para revisar termocuplas. Si la lectura es
excesiva esto indica que los dos metales se han separado.

36. PRUEBAS DEL SENSOR (TERMOPAR)
El método de prueba de respuesta del ECM puede usarse cuando se revisa
estos sensores. Con la llave en «ON» o con el motor funcionando, desconecte
el sensor y ponga en corto los conectores del sensor para observar cambios
en las lecturas del INSITE. Si las lecturas cambian correctamente, el ECM y el
cableado asociado están trabajando apropiadamente y el sensor seguramente
esta dañado.

37. SENSOR DE OXIGENO
Los motores de gas de encendido 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.

38. SENSOR DE OXIGENO
El sensor de oxigeno consiste de dos electrodos de platino separados por un
elemento de Zirconio. El electrodo externo de platino esta expuesto a los
gases de escape. El electrodo interno de platino esta ventilado a la atmosfera.
Sobre aproximadamente 700 F (370 C), el elemento de Zirconio se vuelve
conductor. Los dos electrodos de platino entonces actúan como las placas de
una batería, con el zirconio actuando como el electrolito de la batería.

39. Cuando la mezcla de aire y combustible es pobre, el contenido de oxigeno
en los gases de escape es alto. Entonces las placas de platino internas y
externas son expuestas a cantidades similares de oxigeno. Como ambos
electrodos tienen similar carga negativa la diferencia de potencial generado
por el sensor es cercano a cero y el sensor crea ningún o muy poco voltaje.
SENSOR DE OXIGENO

40. En la mezcla estequiométrica de aire y combustible, la mezcla se vuelve
mas pobre y la cantidad de oxigeno en los gases de escape disminuye.
Como resultado, la diferencia en el numero de iones de oxigeno en los
dos electrodos se vuelve menor y la diferencia de potencial aumenta a
aproximadamente .45 voltios.
SENSOR DE OXIGENO

41. Cuando la mezcla aire/combustible es rica no hay oxigeno en los gases de
escape y pocos iones de oxigeno en el electrodo de platino del escape. El
electrodo venteado a la atmosfera tiene alto contenido de oxigeno, una gran
diferencia entre iones de oxigeno existen entre los dos electrodos de platino.
Esto hace que el sensor produzca hasta 1 voltio de diferencia de potencial.
SENSOR DE OXIGENO

42. Como el sensor de oxigeno únicamente opera a temperaturas superiora a
700 F (370) el sensor contiene internamente un calentador. Este calienta el
sensor en los arranques y permite al sistema arrancar usando la información
del sensor con muy poco tiempo de calentamiento.
SENSOR DE OXIGENO

43. El calentador del sensor de oxigeno es probado con un ohmímetro. La
resistencia del calentador esta en la literatura de servicio. El voltaje del
calentador no es dado por el ECM, es suministrada a través de un fusible y
el circuito es energizado por el interruptor principal.
PRUEBA DEL SENSOR DE OXIGENO

44. SEÑAL DE
SALIDA PWM

45. El ECM gobierna un actuador con voltaje normal o de con Pulso Modulado
(PWM). Pulso modulado se basa en un pulso de salida a una frecuencia
constante y con un ancho de pulso que cambia para obtener el resultado
deseado de accionamiento del actuador.
SEÑAL DE PULSO MODULADO(PWM)

46. 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.
SEÑAL DE PULSO MODULADO(PWM)

47. Cada ciclos mostrado tiene un periodo de 60 Hertz. Pero el porcentaje del
tiempo en “ON” es expresado como ciclo de trabajo. 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.
SEÑAL DE PULSO MODULADO(PWM)
25% 50% 75%

48. Por ejemplo, cuando el PMW 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 75% cierra la válvula mas. La
posición de la válvula varía con el porcentaje del ciclo de trabajo de entrada..
SEÑAL DE PULSO MODULADO(PWM)
SALIDA PWM AL 25% SALIDA PWM AL 75%