curso dispositivos electronicos.pdf

Gerencia de Capacitación y Desarrollo Dispositivos Electrónicos
Finning Capacitación Ltda.
Material del Estudiante
CATERPILLAR
CÓDIGO DEL CURSO
DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS
DE EQUIPOS CATERPILLAR
Nombre del Estudiante: __________________________________

2
INDICE DE CONTENIDOS Página
Plan de Clases………………………………………………………………………….04
Normas de Seguridad…………………………………………………………………06
Descripción del Curso………………………………………………………………...07
Módulo I: Objetivos del módulo…………………………………………….07
Señales electrónicas……………………………………………..07
Corriente Continua……………………………………………….08
Corriente Alterna………………………………………………....09
Formas de modular la Señal……………………………………10
Dispositivos o fuentes de entrada……………………………...14
Interruptores o switch……………………………………………14
Diagnóstico en entradas tipo Switch (voltaje de referencia)...20
Sender o Emisores……………………………………………....23
Sensores…………………………………………………………..27
Laboratorio 1……………………………………………………...55
Módulo II: Objetivos del módulo…………………………………………….58
Dispositivos de salida……………………………………………58
Solenoides y válvulas proporcionales………………………....59
Relé o Relay ……………………………………………………...65
Indicadores de Alerta…………………………………………….67
Laboratorio 2…………………………………………………...…68
Módulo III: Objetivos del Módulo…………………………………………….71
Códigos de Diagnóstico…………………………………………71
Definición de los códigos de diagnóstico……………………...79
Laboratorio 3…………………………………………………...…84
Módulo IV: Módulos de Control Electrónico……………………………......86
Objetivos del módulo…………………………………………....86
Descripción de los tipos de ECM………………………………89
Comunicación……………………………………………….……97
Hardware y Software…………………………………………..100
El Módulo de Personalidad……………………………………101
Estructura Interna de Un ECM………………………………..102
Eventos Registrados………………………………………...…103
Laboratorio 4……………………………………………………104

3
Dispositivos Electrónicos de Equipos Caterpillar.
Código: CME0080
Duración del Curso: 24 hrs. (3 días)
Participantes: 20
QUIENES DEBEN PARTICIPAR
Supervisores, Ingenieros, Técnicos y Mecánicos de
mantención de equipos.
Al terminar el curso, el participante será capaz de:
 Identificar los diferentes componentes, dispositivos de
control y/o monitoreo electrónico, utilizados en los
equipos Caterpillar.
 Identificar, diagnosticar y analizar fallas relacionadas
a los sistemas controlados por módulos electrónicos.
El alumno deberá tener conocimiento básico en los
siguientes temas:
 Electricidad Básica
 Mecánica de motores
 Interpretación de planos eléctricos
 Manejo de programas computacionales en ambiente
de Windows
Se deberá disponer de las siguientes herramientas:
 Laptop con programa ET y acceso a SIS
 Multitester Fluke 87 o equivalente
 Adaptador de Comunicaciones II N/P 171-4400
 Sensores
 Solenoides
 Fuente de Poder
 ECM
Nombre del Curso
Participantes
Habilidades
Pre-requisitos
Herramientas

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PLAN DE CLASES
Tiempo
Estimado
Objetivos Resumen
02:00 hrs.
Introducción al curso y
Presentación de los
Participantes.
Presentación de los participantes, normas de
seguridad que serán obedecidas durante el laboratorio
en la máquina. Pre-Test.
01:00 hrs Señales Electrónicas Tipos de señales, formas de modular la señal
05:00 hrs
Dispositivos de Entrada
Tipos de interruptores, Voltaje de referencia, Sender o
Emisores, Sensores de Frecuencia, Sensores
Análogos, Sensores Digitales; principio de
funcionamiento
02:00 hrs Laboratorio I
Aplicar los conocimientos obtenidos en clase,
midiendo sensores y dispositivos de entrada.
03:00 hrs Dispositivos de Salida
Solenoides, relés, Indicadores de alerta; Principio de
funcionamiento.
01:00 hrs Laboratorio II
Aplicar los conocimientos obtenidos en clase,
midiendo dispositivos de salida.
03:00 hrs Códigos de Diagnóstico
Descripción de los códigos de diagnóstico, MID, CID,
FMI
01:00 hrs Laboratorio III
Utilizando diagrama eléctrico, diagnosticar fallas de
acuerdo a código de diagnóstico
03:00 hrs
Módulos de Control
Electrónico
Descripción de los tipos de ECM, estructura interna,
principios de funcionamiento.
02:00 hrs Laboratorio IV
Utilizando ECM, Comunicador y ET, comprobar
funcionamiento del ECM.
01:00 hrs. Prueba Final Prueba Final Escrita
24:00 hrs. Total horas

5
Literatura
- Libro del estudiante
Software
- Electronic Technician (ET)
- SIS Web/DVD
- CBT (Component Based Troubleshooting)

6
NORMAS DE SEGURIDAD
Durante los laboratorios
1. Asegúrese de haber tomado todas las medidas necesarias
para evitar un Shock Eléctrico:
a. Armar los circuitos con la fuente de alimentación
desconectada.
b. Alimentar los dispositivos de entrada y salida con el voltaje
correspondiente de acuerdo al Manual de Servicio.

7
Este curso puede ser realizado tanto en Sucursales como
Contratos. Comprende cuatro módulos, los que están
divididos en dos etapas: teoría y práctica. Los laboratorios
serán evaluados mediante test prácticos y test escrito al
final del curso.
En la primera fase los participantes podrán familiarizarse con
los diferentes tipos de dispositivos de entrada (sensores y
switch), como así también, podrán adquirir destreza en las
mediciones para el diagnóstico de estos componentes, y su
aplicación en los equipos Caterpillar.
En la segunda fase los participantes conocerán los
diferentes tipos de dispositivos de salida o actuadores
(solenoides, relay, lámparas indicadoras y alarmas) y podrán
realizar mediciones para comprobar el correcto
funcionamiento de estos componentes y su aplicación en los
equipos Caterpillar.
En la tercera y cuarta fase los participantes aprenderán
interpretar la información contenida en referencia a los
códigos de diagnóstico, como así también a solucionar
problemas relacionados. Además, podrán diferenciar los
distintos tipos de módulos electrónicos, así como su
programación y configuración dependiendo de la aplicación a
que corresponda.
Al final de este módulo los participantes estarán capacitados
para establecer la diferencia entre los diferentes tipos de
switch y sensores, explicar su funcionamiento y realizar las
mediciones para diagnosticar el estado en el que se
encuentran.
Los circuitos electrónicos procesan una señal de alguna
forma. La señal puede ser tan simple como el pulso eléctrico
creado por el cierre de los contactos de un interruptor, o
compleja como una señal digital que evalúa el nivel de un
fluido.
Las señales pueden dividirse en dos grandes grupos: Las
que cambian y las que permanecen constantes (no cambian)
Por ejemplo, una señal que no cambia, es aquella en que el
flujo de corriente permanece en una misma dirección
(Corriente Directa “DC”); A diferencia de lo anterior, en una
señal que cambia, el flujo de corriente fluye en una dirección y
luego cambia y fluye en la dirección contraria (Corriente Alterna
“AC”).
Descripción del Curso
Módulo I
Objetivos del Módulo
Señales Electrónicas

8
Una señal DC, puede ser voltaje o corriente suministrado
desde una fuente (Batería), o simplemente, un nivel DC,
como la representación de algún otro parámetro, por ejemplo
una termocupla es una fuente que regula un voltaje de
corriente continua en proporción a su temperatura. Una
fotocelda produce un voltaje en proporción a su intensidad
luminosa.
La característica básica del voltaje DC, es que tiene
polaridad fija y el flujo de corriente es sólo en una dirección a
través del circuito.
Los siguientes ejemplos son usados para visualmente
demostrar 4 diferentes tipos de señales de corriente directa
DC.
(A y B) Señal fija positiva y negativa
Una Batería simple con polaridad de Positivo a Negativo en
el caso de la figura (A) y con polaridad invertida en el caso
del ejemplo (B).
(C) Este ejemplo podría ser una corriente que está siendo
controlada por un resistor variable.
(D) Este ejemplo es una señal de voltaje que es controlada
por un interruptor que la activa y la desactiva.
Corriente Continua
1

9
En la figura se observa una señal o forma de onda del tipo
senosoidal, que corresponde a una corriente o voltaje de tipo
alterno.
La corriente Alterna es un flujo de electrones que al ser
representado gráficamente a través de una señal
senosoidal, comienza en cero, se incrementa al máximo en
un sentido, y entoces disminuye a cero, invierte su sentido y
llega al maximo en sentido opuesto para volver nuevamente
a cero. La razón de cambio de esta alternacia se llama
Frecuencia y su unidad de medida es el Hertz. (1 Hertz
corresponde a 1 ciclo que sucede en un segundo).
Por ejemplo, en el consumo domiciliario, la corriente alterna
tiene una alternacia de ciclo o frecuencia de 50 a 60 Hertz,
es decir 50 a 60 ciclos se suceden en 1 segundo.
Las ondas senosoidales pueden representar una Corriente
Alterna, una señal de radio, un tono de audio o una señal de
vibración de alguna fuente mecánica.
Las ondas senosoidales pueden ser producidas por alguna
fuente electromecánica (generadores) o bien por un circuito
electrónico llamado oscilador.
La Señal Electrónica representa el parámetro que mide. La
señal puede ser modulada de tres formas distintas.
NOTA: Se entiende por modulación a la técnica o proceso
que se utiliza para trasportar la información de la señal. El
objetivo de modular una señal, es el de tener control sobre la
misma, ejm: Modulación de Amplitud (AM), Modulación de
Frecuencia (FM).
Corriente Alterna

10
 Modulación Analógica, que representa el parámetro
como nivel de Voltaje.
 Modulación de frecuencia, que representa el parámetro
como un nivel de frecuencia (Visto con la señal de una
onda senosoidal).
 Modulación de ancho de pulso (PWM), que corresponde
a una señal digital que representa el parámetro como
porcentaje de ciclo de tra bajo.
Formas de Modular la Señal

11
Una señal análoga es una que varía en un amplio rango de
valores, suave y constantemente en el tiempo.
La imagen anterior muestra un trazo de señal análoga de un
sensor de presión. Este tipo de señal electrónica es
proporcional a la presión sensada en el sistema. Si la
presión del sitema se incremente, la resistencia de la fuente
de sensado cambia. El cambio en la resistencia será tambien
sensado por el ECM en donde la entrada de la señal es
sensada.
Señal Analógica

12
Las ondas Senoidales es un tipo de señal que cambia de
dirección (corriente alterna) y puede ser una señal de
corriente o voltaje.
En la figura superior, el voltaje alcanza un valor máximo
positivo, cae a cero, invierte su polaridad, alcanza un valor
máximo negativo y regresa a cero. Esta alternancia positiva
y negativa que ocurre en un segundo produce un Hertz.
Este ciclo se repite continuamente. Este cambio en el rango
es llamado frecuencia. La frecuencia (F) se expresa en
Hertz (Hz) .La frecuencia normal que encontramos en una
red domiciliaria es de 50Hz.
Señales alternas pueden ser Alimentación AC, una señal de
radio, un tono de audio o una señal de vibración desde un
aparato mecánico. Las ondas senoidales de corriente
alterna son las señales más comunes.
Un multímetro digital como el 9U7330 (Fluke 87) puede ser
usado para chequear la frecuencia. Las señales senoidales
pueden ser vistas también a través de un osciloscopio.
Modulación en Frecuencia
Nota

13
Las Señales Digitales son usualmente asociadas con
controles electrónicos computarizados. Poseen dos distintos
niveles, como por ejemplo 0 o 10 Volt, o más simplemente,
dos estados: Alto o Bajo (1 ó 0).
En los productos Caterpillar, un sensor de posición es un
buen ejemplo de una fuente que produce una señal digital.
Una señal PWM, es producida por un sensor. Un oscilador
interno en el sensor produce una frecuencia constante de
salida del sensor. El ciclo de trabajo (Porcentaje de tiempo
“on” versus porcentaje de tiempo “off”) de la señal, varía
como varía la condición sensada (Posición rotatoria). La
salida del sensor es enviada al ECM en donde esta señal es
procesada.
Señal Digital
Modulación de Ancho de
Pulso

14
Los dispositivos de entrada, son usados para el monitoreo
de la información asociada a los sistemas de la máquina.
Los dispositivos de entrada convierten parámetros físicos
como velocidad, temperatura, presión, posición, flujo o nivel
en una señal electrónica. Los sistemas de control
electrónico, usan esta señal electrónica (información de
entrada) para el monitoreo de los componentes y para
originar señales de salida apropiadas.
Diferentes tipos de Dispositivos de entrada proveen
información de entrada a los módulos de control ECM, estos
son interruptores, emisores y sensores.
Los interruptores poseen múltiples aplicaciones para control,
como por ejemplo nivel, flujo o presión.
Los interruptores poseen en su interior dos contactos, que
pueden estar normalmente abiertos o cerrados, dependiendo
de la construcción mecánica y de la necesidad de cada caso.
Algunos ejemplos se detallan a continuación.
Dispositivos o Fuentes de
Entrada
Interruptores o Switch

15
Este switch, es una fuente del tipo resistivo, que es utilizado
para sensar la temperatura del fluido. La resistencia de
salida varía con la temperatura disminuyendo con el
aumento de la temperatura.
Los contactos del Switch son normalmente cerrados.
Cuando el motor está en funcionamiento y la temperatura del
aceite de los frenos está dentro del rango normal, los
contactos permanecen cerrados completando el circuito a
tierra.
Switch de Temperatura de
Aceite de Frenos
2

16
En este Switch, los contactos son normalmente abiertos.
Cuando el motor se pone en funcionamiento y la presión del
aceite está dentro de lo especificado, los contactos se
cierran completando el circuito a tierra.
Switch de Presión de Aceite
de Frenos
3

17
El Switch de flujo de refrigerante es un switch tipo paleta y
está normalmente abierto (al no existir flujo de refrigerante).
Cuando el interruptor está instalado en el sistema de
refrigeración del motor, la fuerza ejercida por el flujo de
refrigerante durante la partida, no es suficiente para
activarlo. Cuando el motor está girando a velocidad baja en
vacío, el flujo de refrigerante tiene la fuerza necesaria para
activar el interruptor.
Switch de Flujo de
Refrigerante
4

18
Este Switch electrónico utilizado para monitoriar el nivel del
refrigerante del motor, opera en forma distinta al resto de
switchs vistos anteriormente. Requiere para trabajar una
alimentación de +8VDC proveniente del módulo de control
electrónico.
Durante la operación normal, el nivel de refrigerante está
alrededor de la manga de plástico del switch. El switch
(internamente) entrega un circuito de señal a tierra al ECM.
Es importante que la manga plástica permanezca intacta
para la correcta operación del Switch.
El voltaje medido en el cable de señal con el sistema
energizado y el nivel de refrigerante alrededor de la manga
de plástico del switch, debe ser menor a 1VDC. Esto indicará
que el switch está trabajando correctamente.
Switch de Nivel de
Refrigerante de Motor
5

19
Los Switch activados por el operador envían una señal al
ECM cuando el operador lo requiere. El Switch se abre o
cierra y envía una señal para que el ECM realice una acción.
En el caso de la Fig. 6, el switch del freno de parqueo envía
una señal al ECM cuando es activado por el Operador, El
ECM procesa la información y envía una señal de salida
para enganchar el freno de parqueo.
Switch Accionados por el
Operador
6

20
Para diagnosticar, localizar y solucionar efectivamente
problemas de los interruptores y de las entradas de los
interruptores, es importante entender los principios de
operación de la entrada del interruptor en un sistema de
control electrónico. La figura siguiente muestra un ejemplo
típico de una entrada tipo interruptor.
El ECM usa un voltaje regulado internamente, llamado
voltaje de referencia. El valor del voltaje varía, y va desde los
+5 voltios hacia arriba. Aun cuando el valor es diferente en
algunos controles, el proceso es el mismo.
El voltaje de referencia se conecta al cable de señal a través
de un resistor (típicamente, de 2 Kohms).
El circuito sensor de señal en el control se conecta
eléctricamente en paralelo con la resistencia del dispositivo
de entrada. El análisis del circuito eléctrico básico muestra
que el circuito sensor de señal dentro del control detecta la
caída de voltaje a través del dispositivo de entrada.
Diagnóstico en entrada tipo
Switch (voltaje de
referencia)
7

21
La figura de arriba muestra un diagrama de bloques de un
interruptor conectado a un cable del dispositivo de entrada.
Cuando el interruptor está en la posición abierta, la
resistencia del cable de entrada del interruptor a tierra es
infinita. El circuito básico se asemeja a un divisor de voltaje.
La resistencia a través del interruptor es tan grande que el
voltaje de referencia de +5 voltios puede medirse a través
del interruptor.
Como el circuito sensor de señal dentro del ECM está en
paralelo con el interruptor, también detecta los +5V. El ECM
puede determinar que el interruptor o el cable de entrada del
interruptor se encuentran en posición abierta.
Interruptor Abierto
8

22
La figura muestra el mismo circuito con el interruptor en la
posición cerrada. Cuando el interruptor está en la posición
cerrada, la resistencia del cable de señal a tierra es muy baja
(cerca de cero ohmios). El circuito básico divisor de voltaje,
ahora, cambió de valor. La resistencia del resistor en el
control es significativamente mayor que la resistencia del
interruptor cerrado. La resistencia a través del resistor es tan
grande que el voltaje de referencia de +5 V se puede medir a
través del resistor. La caída de voltaje a través del interruptor
cerrado prácticamente es +0 V. El circuito de detección de
señal interna del ECM también detecta los +0 V, por estar en
paralelo con el interruptor.
El ECM puede determinar que el interruptor o el cable de
entrada del interruptor está cerrado o con corto a tierra.
El voltaje de referencia se usa para asegurarse de que el
punto de referencia interno del control del circuito digital es
de +0 V o +5 V (digital bajo o alto). Como el ECM provee un
voltaje de referencia, cualquier caída de voltaje que ocurra
en el mazo de cables debido a conexiones en mal estado o
de la longitud del cable no afecta la señal del nivel “alto” en
la referencia del ECM. La caída de voltaje del mazo de
cables puede dar como resultado que el voltaje medido en el
interruptor sea menor que +5 V. Como el control usa voltaje
de referencia, el sensor no tiene que ser la fuente de
corriente necesaria para impulsar la señal a través de la
longitud del mazo de cables.
El Voltaje de referencia o Pull-up, se mide con la llave de
contacto en ON, con el sensor desconectado y en el
conector que va hacia el ECM, entre los contactos B y C.
Interruptor Cerrado
Nota
9

23
En los sistemas de control electrónico se usan diferentes
tipos de emisores para proveer entradas al ECM o al
procesador del sistema monitor.
Los dos emisores más usados son emisores de 0 a 240
Ohmios y de 70 a 800 ohmios.
Miden un valor de resistencia del sistema específico que
corresponde a una condición del sistema.
El nivel de combustible es un sistema típico en el que se usa
este tipo de emisor. La resistencia de salida se mide en el
ECM o en el procesador del sistema monitor y el valor
corresponde a la profundidad del combustible en el tanque.
El ECM o procesador del sistema monitor calcula la
resistencia y el sistema monitor muestra la salida del
medidor.
Sender o Emisores
Emisores de 0 a 240 Ohm

24
En la figura 10 se muestra un emisor usado para medir el
nivel de combustible.
Este componente consiste en una resistencia variable o
reóstato, cuyo cursor es accionado por un brazo que a su
extremo tiene un flotador. Al cambiar de posición el flotador
de acuerdo a los cambios de nivel del líquido se mueve el
cursor, variando la resistencia.
Esta variación es reflejada en un instrumento o en algún tipo
de modulo electrónico de los sistemas monitor.
Emisor para medición de
combustible
10

25
Miden un valor de resistencia del sistema específico que
corresponde a una condición del sistema.
Un sistema típico en que se usa este tipo de emisor es el de
temperatura. La resistencia de salida se mide en el ECM o
en el procesador del sistema monitor y el valor corresponde
a la temperatura del fluido (aceite, refrigerante) que se está
midiendo. El ECM o procesador del sistema monitor calcula
la resistencia y el sistema monitor muestra la salida en un
medidor o indicador de alerta.
Estos componentes tienen en su interior una resistencia
llamada termistor, estas pueden ser de coeficiente positivo o
negativo, es decir la resistencia aumenta o disminuye por
efecto de los cambios de temperatura. Esta variación de
resistencia incide directamente en la corriente que circula por
el circuito, la que puede ser aprovechada para mover la
aguja de un instrumento, o accionar una alarma.
Emisores para medir
temperatura
11

26
Los sensores de Temperatura Pasivos (2 cables) se usan
normalmente en aplicaciones de motores Electrónicos
(ACERTTM
). La Fig. 12 muestra un sensor de Temperatura
de refrigerante de motor (flecha). Este sensor posee una
resistencia variable que es sensible a los cambios en la
temperatura del refrigerante de motor. Cuando la
temperatura del refrigerante es muy alta, el sensor envía una
señal al ECM de Motor.
En este tipo de sensores de Temperatura, la señal (Voltaje
DC), puede ser medida con el interruptor de contacto
(chapa) en ON; la resistencia debe ser medida con el
interruptor de contacto en OFF
12
Sensor de Temperatura
Pasivo (sender)

27
Los sensores a diferencia de los interruptores o switch,
pueden indicar diferentes estados del parámetro medido o
sensado, por ejemplo un switch de temperatura de
refrigerante de motor, se activará o desactivará de acuerdo a
los niveles preestablecidos, es decir, en sólo dos
situaciones, por el contrario un sensor diseñado para el
mismo fin podrá entregar diferentes valores, dependiendo de
la temperatura alcanzada.
Los sensores para realizar esta labor, en su interior tienen
circuitos electrónicos que procesan la información y la
convierten en señal antes de que sea enviada hacia algún
dispositivo de monitoreo o control electrónico.
La señal electrónica se modula de tres formas. La
modulación de frecuencia, muestra el parámetro como nivel
de frecuencia, la modulación de duración de Impulso
(digital), muestra el parámetro como porcentaje de ciclo de
trabajo y la modulación analógica, muestra el parámetro
como nivel de voltaje.
Existen distintos tipos de sensores, aquí describiremos los
diferentes tipos empleados por Caterpillar.
 FRECUENCIA
 PWM (DIGITAL)
 ANÁLOGO
 ANÁLOGO DIGITAL
Sensores
13

28
Los sensores se dividen en dos tipos:
 PASIVOS
 ACTIVOS
Los sensores pasivos no procesan la información antes de
ser enviada, no requieren de alimentación externa y por lo
general tienen solo dos terminales.
A diferencia de los sensores pasivos, los sensores activos
requieren de un voltaje de alimentación para funcionar,
tienen tres terminales, dos de estos se utilizan para
alimentarlo, y del tercero se obtiene la señal o nivel de
voltaje, correspondiente al parámetro sensado o medido.
En los sistemas de control electrónico se usan varios tipos
de componentes para la medición de velocidad. Los dos
sensores más comunes son:
 Sensor de frecuencia magnético o pickup magnético
 Sensor de efecto Hall
El tipo de sensor usado lo determina ingeniería. En un
sistema en donde no son críticas las bajas velocidades, se
utiliza un detector magnético. En un sistema en donde la
medición de bajas velocidades es crucial, se usa un sensor
de efecto Hall
Tipos de Sensores
Sensores de Frecuencia

29
Los sensores de frecuencia de detección magnética pasivos,
convierten el movimiento mecánico en voltaje CA. El detector
magnético típico consta de una bobina, una pieza polar, un
imán y una caja. El sensor produce un campo magnético que
al ser cortado por el paso de un diente de engranaje, se
altera y genera voltaje CA en la bobina. El voltaje CA es
proporcional a la velocidad, La frecuencia de la señal CA, es
exactamente proporcional a la velocidad (rpm), y es entre 15
y 20 VCA en alta en vacío.
Para operar en forma adecuada, los sensores de detección
magnética basan su medida en la distancia entre el extremo
del detector y el paso del diente del engranaje, por lo que
una señal muy débil puede indicar que el sensor está muy
lejos del engranaje.
Sensor Magnético o Pick-up
Magnético
14

30
En la figura se muestra una aplicación típica de un sensor
pasivo de frecuencia: Evaluación de la velocidad de salida
de la transmisión en un camión 797.
Estos componentes suministran una señal de salida variable
en frecuencia y voltaje, proporcional a la velocidad de
rotación.
Los equipos Caterpillar comúnmente utilizan este tipo de
Pick Up. El sensor posee un imán permanente que genera
un campo magnético que es sensible al movimiento de
metales con contenido de hierro a su alrededor.
En una aplicación típica, el Pick Up magnético se posiciona
de forma tal que los dientes de un engranaje rotatorio pasan
a través del campo magnético.
Cada diente del engranaje que pasa, altera la forma del
campo y concentra la fuerza de éste en el diente. El campo
magnético constantemente cambiante, pasa a través de una
bobina de alambre en el sensor, y como resultado se
produce una corriente alterna en la bobina.
La frecuencia con la cual la corriente se alterna está
relacionada con la velocidad de rotación y con el número de
dientes del engranaje.
Por lo tanto, se deduce que la frecuencia proporciona
información sobre la velocidad del motor o desplazamiento
del vehículo.
Sensor pasivo de
Frecuencia
15

31
En la figura se muestran dos sensores de sincronización de
velocidad usados en algunos motores EUI y HEUI más
recientes, como los Motores Caterpillar 3406E 3456, 3126B
y en motores ACERTTM
.
Los nuevos sensores son de detección magnética y se usan
siempre en pares.
Un sensor se diseña específicamente para un rendimiento
óptimo a velocidades de motor bajas, que ocurren durante la
partida y el arranque inicial. El otro sensor se diseña para un
rendimiento óptimo en las velocidades de operación normal
del motor. El montaje de los sensores difiere uno del otro
para evitar su intercambio.
Estos sensores generan un voltaje de corriente alterna igual
que los captadores magnéticos antes mencionados solo que
el formato o encapsulado es distinto.
Sensor se Sincronización de
Velocidad de Motor
16

32
La figura 17 muestra los sensores de sincronización de
velocidad del motor 3456 EUI. Los sensores se montan
perpendicularmente a la cara del engranaje de
sincronización de velocidad y se llaman superior e inferior o
de arriba y abajo, para referirse a la gama de operación para
la cual fueron diseñados
El comportamiento de estos sensores es similar al de un
captador o Pick Up magnético, la diferencia radica en que
estos sensores procesan la señal antes de enviarla a un
dispositivo de monitoreo o de control.
La alimentación de este sensor es proporcionada por el
dispositivo asociado y los valores de voltaje utilizados son
10, 12.5 o 13VDC dependiendo de la aplicación.
Sensor de Sincronización
Sensores de Frecuencia
Electrónicos o Digitales
Sensores Activos
17

33
El efecto HALL fue descubierto por el científico
Estadounidense Edwin Herbert Hall gracias a una casualidad
durante un montaje eléctrico en 1879 y consiste en lo
siguiente:
“Cuando por una placa metálica circula una corriente
eléctrica y ésta se halla situada en un campo magnético
perpendicular a la dirección de la corriente, se desarrolla en
la placa un campo eléctrico transversal, es decir,
perpendicular al sentido de la corriente. Este campo,
denominado Campo de Hall, es la resultante de fuerzas
ejercidas por el campo magnético sobre las partículas de la
corriente eléctrica. La consecuencia directa de lo anterior es
la acumulación de cargas en un lado de la placa, en el
campo eléctrico creado, lo que además implica que al otro
lado de la placa exista una carga opuesta, creándose
entonces una diferencia de potencial, la que puede ser
medida”.
Cuando un objeto ferromagnético se aproxima al sensor de
efecto Hall, el campo que provoca el imán en el elemento se
debilita. Así se puede determinar la proximidad de un objeto,
siempre que sea ferromagnético.
Sensor de efecto Hall
18

34
Para detectar los campos magnéticos, en algunos sistemas
electrónicos Caterpillar se usa un sensor de efecto Hall. En
el control de la transmisión electrónica y en el sistema de
inyección unitario electrónico se usa este tipo de sensores,
que proveen señales de impulso para determinar la
velocidad de salida de la transmisión y la sincronización del
motor. Ambos tipos de sensores tienen una "celda de Hall",
ubicada en una cabeza deslizante en la punta del sensor. A
medida que los dientes del engranaje pasan por la “celda de
Hall”, el cambio en el campo magnético produce una señal
leve, que es enviada a un amplificador dentro del el sensor.
El sistema electrónico interno del sensor procesa la entrada
y envía pulsos de onda cuadrada de mayor amplitud al
control.
Principio de Funcionamiento
19

35
El elemento sensor está ubicado en la cabeza deslizante, y
la medición es muy exacta, gracias a que su fase y su
amplitud de salida no dependen de la velocidad.
El elemento sensor opera hacia abajo hasta 0 RPM sobre
una gama amplia de temperatura de operación.
Un sensor de velocidad de efecto Hall sigue directamente los
puntos altos y bajos del engranaje que está midiendo. La
señal será alta generalmente +10V cuando el diente está en
frente de la celda, o baja, +0 V cuando un diente no está en
frente de ésta.
Los dispositivos de efecto Hall están diseñados de tal
manera que un mejor resultado se obtiene si la distancia o
espacio entre la celda o cabezal y el engranaje es
prácticamente cero aire.
Cuando se instala un sensor de velocidad de efecto Hall, la
cabeza deslizante se extiende completamente y el sensor se
gira hacia adentro, de modo que la cabeza deslizante hace
contacto con la parte superior del diente del engranaje. La
cabeza deslizante se desplaza dentro del sensor a medida
que se atornilla hasta el apriete final obteniendo el ajusta del
espacio libre.
Elemento Sensor
20

36
El sensor de velocidad de salida de la transmisión es
típicamente un dispositivo de efecto Hall. La señal de
salida de onda cuadrada está normalmente en la clavija C
del conector. Este sensor, generalmente, requiere entre
+10 y +12 VDC. en la clavija "A" para alimentar el circuito
electrónico interno .Este voltaje es suministrado por el
modulo electrónico correspondiente a la aplicación.
Es importante, cuando se instala el sensor, que el cabezal
deslizante del sensor esté completamente extendido y en
contacto con la parte superior, o alta, del diente del
engranaje. Si el cabezal no estuviera completamente
extendido, el espacio libre puede no estar lo
suficientemente cerca. Si en la instalación la cabeza no
hace contacto con la parte alta del diente, ésta puede
romperse.
En algunos casos en que la velocidad de salida de la
transmisión no se usa para propósitos de control y no es
crucial para la operación de la máquina, puede utilizarse un
sensor de velocidad magnético. Esto lo determina la
ingeniería.
Sensor de Velocidad de
Salida de la Transmisión
Nota
21

37
Los sensores de velocidad de un motor controlado
electrónicamente miden la velocidad y sincronización del
motor.
La velocidad del engranaje se detecta midiendo el cambio
del campo magnético cuando pasa un diente del engranaje.
La sintonización del motor corresponde a un borde del
diente.
Los sensores de velocidad y sincronización se diseñan
específicamente para sincronizar los motores de inyección
electrónica. Tomando en cuenta lo anterior, es importante
que el control electrónico detecte el tiempo exacto en que el
engranaje pasa por el frente de la cabeza deslizante.
Sensor de Velocidad y
Sincronización de Motor
22

38
La figura 24 muestra una rueda de sincronización y un
sensor. A medida que cada diente cuadrado del engranaje
pasa la celda, el elemento del sensor envía una señal leve a
un amplificador. El sistema electrónico interno promedia la
señal y la envía a un comparador. Si la señal está por debajo
del promedio (espacio entre dientes), la salida será baja. Si
la señal está por encima del promedio (el diente bajo la
celda), la señal será alta.
Si hay un patrón en el engranaje (Fig. 23), la señal detectada
representará el patrón. El ECM puede determinar la
velocidad y el sentido de giro de acuerdo a este patrón,
comparando con una referencia grabada en su memoria.
Los circuitos dentro del sensor de sincronización y velocidad,
están diseñados de tal forma que el ECM del motor pueda
determinar la posición exacta del tren de engranajes del
motor.
Rueda de Sincronización
23
24

39
La figura 25 muestra un sensor típico de sincronización de
velocidad que genera una señal de salida digital determinada
por el patrón de dientes de la rueda giratoria.
En el sistema de Inyección Unitario Electrónico (EUI), un
único patrón de diente del engranaje de referencia de
sincronización hace que el control electrónico determine la
posición del cigüeñal, el sentido de giro y las RPM. Cada
vez que un borde de diente se aproxima a la celda Hall, se
genera una señal. La señal será alta durante el tiempo en
que el diente esté bajo la cabeza deslizante, y disminuirá
cuando haya un espacio entre dientes. El control electrónico
cuenta cada pulso y determina la velocidad, memoriza el
patrón (único patrón de dientes) de los impulsos y compara
ese patrón con un estándar diseñado para determinar la
posición del cigüeñal y el sentido de giro.
Un sensor de sincronización de velocidad es diferente a una
señal de efecto Hall típica, debido a que el tiempo de
aparición exacta de la señal se programa en el ECM del
motor, para hacer que la señal se use en la función crucial
de sincronización.
El ECM en estos sensores no contempla el concepto Pull-Up
o voltaje de referencia.
Esquema Interno del Sensor
Nota
25

40
Medidas realizadas a un sensor de frecuencia electrónico,
cuya aplicación corresponde a un sensor de velocidad y
tiempo en un motor de inyección electrónica.
 El voltaje medido entre A y B debe estar entre 12 y 13
VDC.
 El Voltaje medido entre el conector C y el B con la
llave de encendido en ON y con motor detenido, debe ser
menor de 3 VDC. o mayor de 10 VDC.
 Durante el arranque, el voltaje medido entre los
terminales C Y B debe estar entre 2 VDC. y 4 VDC.
Mediciones a un Sensor de
Frecuencia Electrónico

41
La expresión PWM significa en ingles (pulse width
modulated) modulación de ancho de pulso o pulso de ancho
modulado
Este tipo de sensor entrega una señal digital, es decir, ni la
amplitud ni la frecuencia varia de acuerdo al parámetro
sensado o detectado.
Una señal PWM o también es llamada digital ya que solo
tiene dos estados (Alto o Bajo), un voltaje asume un valor
determinado positivo y luego se mantiene a un nivel 0 o
negativo. La figura siguiente lo explica mejor.
Sensores PWM o Digitales
26

42
La imagen 27 muestra una señal PWM.
Señal entregada por un sensor de posición de Acelerador.
El ciclo de trabajo de un sensor PWM debe estar entre un
5% y 95%.
La duración del nivel alto de la señal o valor positivo de
nivel se denomina ciclo de trabajo o duty cycle en ingles y
se expresa en términos de porcentaje en un rango
comprendido de 5 % a 95 %
Señal PWM o Digital
27

43
La figura 28 muestra un sensor de temperatura digital. El
símbolo ISO indica que este tipo de sensor puede utilizarse
en varias aplicaciones (Aceite Hdco., Tren de Fza.,
Refrigerante).
La característica más importante en la gráfica es el
rectángulo, que representa el símbolo del diagrama.
La siguiente información se puede mostrar dentro del
rectángulo:
El voltaje de entrada requerido para la operación del sensor
se puede indicar de varias formas, como por ejemplo:
 B+, +B, +batería = voltaje de suministro al sensor
desde las baterías de la máquina.
Algunos controles proveen otros niveles de voltaje. V+ =
voltaje de suministro al sensor de una fuente diferente de las
baterías de la máquina. El técnico necesita seguir la fuente
de suministro del sensor hacia los controles electrónicos
para determinar los voltajes recibidos por estos.
+8 = Indica que el sensor está recibiendo un potencial de 8
voltios.
El uso del término “tierra” (GND en ingles), dentro de la
representación gráfica es importante para el técnico. Los
sensores digitales generalmente están conectados a un
retorno digital en el ECM o a tierra en el bastidor de la
máquina, próxima al sensor.
28
Digital
Suministro
Tierra

44
Esto es también una forma de identificar que tipo de sensor
es usado, (Los sensores análogos no usan el término Tierra,
por el contrario usan el término “retorno análogo o retorno”)
El término señal, identifica el cable de salida del sensor. El
cable de señal suministra la información del parámetro al
módulo de control electrónico para su proceso.
Señal

45
La figura 29 muestra los componentes internos de un sensor
de temperatura digital como por ejemplo T° de Frenos. Los
componentes principales son:
 Un Oscilador, que provee la frecuencia portadora de
señal. Dependiendo de la aplicación, el oscilador interno
suministrará una frecuencia portadora que puede tener los
siguientes valores aproximados:
500Hz para los sensores de temperatura de escape y
posición del acelerador.
5000Hz para los sensores de temperatura, y posición en
general.
 Un Termistor, elemento que varía su resistencia con
los cambios de T°, esta variación es recibida por el
amplificador y transformada a una señal digital PWM.
 Una salida del amplificador, que controla la base de un
transistor y genera una salida de ciclo de trabajo, medida
en porcentaje de tiempo en que el transistor ha estado
ACTIVADO contra el tiempo que ha estado DESACTIVADO.
29
Componentes internos del
sensor

46
La figura 30 muestra el aspecto de un sensor del tipo PWM o
digital, utilizado como sensor de posición; por Ej. Posición de
acelerador.
Con el uso de un DMM 9U7330 (FLUKE 87) o DMM
Caterpillar 146-4080, se puede determinar el funcionamiento
correcto de un sensor PWM.
El multímetro digital puede medir VDC, frecuencia portadora
y ciclo de trabajo.
Usando el grupo de sonda 7X1710 y los cables del
multímetro digital conectados entre el cable de señal (clavija
C) y el cable a tierra (clavija B) en el conector del sensor,
Las siguientes mediciones son típicas en un sensor de
temperatura PWM. Con el sensor conectado al ECM y la
llave de contacto en posición “ON”
 Clavija A a Clavija B: Voltaje de suministro
 Clavija C a Clavija B: 0,7- 6,9 VDC
 Clavija C a Clavija B: 4,5 - 5,5 Khz
 Clavija C a Clavija B: 5% a 95% de ciclo de trabajo en
escala de %.
El voltaje DC puede variar entre los diferentes tipos de
sensores PWM, pero la frecuencia portadora debe estar
siempre dentro de las especificaciones del sensor, y el ciclo
de trabajo debe ser siempre mayor que 0% (generalmente,
entre 5% y 10%) en el lado de baja y menor que 95% en el
lado de alta (pero nunca 100%).
30
Sensor de Posición de
Acelerador
Mediciones a un Sensor
Digital

47
En la ilustración 31 se muestra un sensor de posición
magneto restrictivo. Este tipo de sensor de posición provee
una señal PWM hacia el ECM indicando la posición de un
cilindro.
En un sensor magneto restrictivo, un pulso es inducido en
una guía magneto restrictiva mediante una interacción
momentánea de dos campos magnéticos.
El principio magneto restrictivo es definido como un cambio
en la resistencia cuando un campo magnético es aplicado
perpendicularmente al flujo de corriente en una tira de
material ferroso.
Un cable delgado magneto restrictivo (guía) es ubicada
dentro de un tubo protector. La guía transmite las señales de
entrada y salida. Un pulso de corriente electrónica (entrada)
desde el conjunto electrónico, crea un campo magnético
alrededor del tubo guía.
Este campo magnético interactúa con el campo magnético
del magneto de posición y hace que el campo magnético en
el tubo guía cambie.
Este cambio es la señal de retorno que es enviada de vuelta
hacia el sensor electrónico a la velocidad del sonido a lo
largo del tubo guía. La posición del magneto en movimiento
es, precisamente, determinada midiendo la diferencia en el
tiempo en que se envía la señal de pulso electrónico y la
señal de retorno.
31
Sensor Magnetorestrictivo

48
Este sensor magneto restrictivo es usado en un cilindro corto
para detectar su posición. El magneto (1) se mueve a lo
largo del tubo protector (2) cuando el cilindro se extiende o
retrae. El circuito electrónico está localizado dentro de la
estructura (3).
Las siguientes medidas son típicas de un sensor de posición
magneto restrictivo con el sensor conectado al ECM y la
llave de contacto en ON.
• Pin A a Pin B – Voltaje de suministro
• Pin C a Pin B -- 0.7 - 6.9 VDC
• Pin C a Pin B -- Khz. constante
• Pin C a Pin B -- 5% - 95% ciclo de trabajo en escala de %
Mediciones
32

49
Los Sensores análogos, llamados así por Caterpillar, igual
que otros sensores reciben alimentación desde un
dispositivo de monitoreo o control electrónico. El voltaje
proporcionado es de + 5 +/ - 0.5 VDC. A la vez estos
sensores entregan una señal de voltaje continua que varía
en un rango de 0.2 VDC. a 4.8 VDC., proporcional al
parámetro detectado.
Estos sensores son utilizados principalmente en motores de
inyección electrónica. El voltaje de salida antes mencionado
puede ser medido con cualquier multímetro.
Un ejemplo de sensor análogo es un sensor de
Temperatura de Refrigerante de motor, y todos los
Sensores de Presión instalados en el motor.
Al realizar medidas con un multímetro, estas se deben hacer
en la escala de voltaje continuo o VDC.
La señal o voltaje de salida se debe medir entre los
terminales (C y B). El voltaje de alimentación se mide entre
los terminales (A y B).
Anteriormente se mencionó que los sensores de presión son
del tipo análogo, una característica importante es que estos
componentes, miden presión absoluta, es decir medirán el
valor del parámetro detectado más la presión atmosférica.
Por ejemplo en un motor de inyección electrónica, que este
energizado pero detenido, el sensor de presión de aceite no
registrara valor alguno, entonces en estas condiciones el
sensor medirá solo la presión atmosférica. Al dar arranque,
se producirá una presión, como resultado se obtendrá la
presión atmosférica más la presión de aceite del motor
(Valor absoluto).
Sensores Análogos
33

50
La figura 34 muestra los componentes internos de un sensor
analógico de temperatura típico. Los componentes internos
principales son un termistor para medir la temperatura y un
dispositivo de OP (amplificador operacional) para proveer
una señal de salida que puede variar entre 0,2 a 4,8 voltios
CC, proporcional a la temperatura.
Las siguientes mediciones son típicas en un sensor de
temperatura análogo, con el sensor conectado al ECM y el
interruptor de llave de contacto en posición “ON”.
Terminal A a clavija B: Alimentación regulada de 5 VDC
desde el control.
Terminal C a clavija B: 0,2 - 4,8 VDC proporcional al valor de
T° medido.
El voltaje de señal del terminal C será diferente en cada tipo
de sensor que se esté usando.
La salida es proporcional al parámetro medido (temperatura,
presión, etc.).
34
Análogo
Mediciones a un Sensor
Análogo

51
Un sensor análogo digital es una combinación de dos tipos
de sensores, se utiliza un dispositivo que transforma o
convierte una señal de nivel de voltaje, que puede provenir
de un sensor análogo, o producto de la variación de una
resistencia, a una señal digital (Buffer).
Ejemplos de estos sensores son: sensor de nivel de
combustible, sensores de presión de aire en algunos equipos
Caterpillar, como camiones de obra 785B, 789B, 793B/C,
797, etc.
Sensor Análogo Digital
35

52
La figura 36, representa el esquema de un sensor análogo
digital para medir presión, este componente es alimentado
desde el exterior con los rangos de voltaje adecuados para
los sensores digitales o PWM (8-12-24 VDC), posteriormente
son reducidos a los niveles de voltaje requeridos por el
sensor análogo (+5V). Esta parte funciona como un sensor
análogo y el nivel de voltaje de salida es transformado a
señal PWM o digital por el convertidor, llamado también
Buffer.
Esquema del Sensor
Análogo Digital
36

53
En la figura 37 se observa otro ejemplo de sensor análogo
digital, una resistencia variable puede estar conectada
mecánicamente, ya sea como indicador de nivel o posición.
Ej. Sensor de nivel de combustible, posición de tolva en
algunos camiones 793C y 797.
37
Sensor Análogo Digital

54
El sensor de nivel de combustible ultrasónico reacciona con
el nivel de combustible en el tanque de combustible. El
sensor emite una señal ultrasónica por el tubo guía. La señal
ultrasónica se refleja en un disco de metal en la parte inferior
del flotador la cual retorna al sensor. El sensor mide el
tiempo de viaje de la señal ultrasónica. El tiempo de viaje de
la señal incluye el tiempo de ida al flotador y el tiempo de
vuelta al sensor. El sensor también mide la temperatura del
combustible para la compensación.
El estado del contacto 3 del conector "(abierto o conectado a
tierra)", indica si el sensor está instalado en un tanque
profundo o en un tanque superficial. El contacto 3 debería
estar abierto ("profundidad") en un depósito que tiene una
profundidad máxima de 2300 mm (90 pulgadas). El contacto
3 debe estar conectado a tierra ("superficial") para un tanque
que tiene una profundidad máxima de 1150 mm (45
pulgadas).
El sensor recibe la alimentación para su funcionamiento del
sistema eléctrico de la máquina. El módulo de control
electrónico VIMS recibe una señal PWM del sensor que
cambia a medida que varía el nivel de combustible. El
módulo de control electrónico VIMS mide el ciclo de trabajo
de la señal del sensor con el fin de determinar el nivel de
combustible.
El sensor de nivel de combustible ultrasónico no puede ser
probado en un banco de pruebas. El sensor debe tener
combustible en el tubo guía para que funcione
correctamente. El sensor puede ser probado solamente
mientras está instalado en una máquina.
Sensor Ultrasónico
Nota
38

55
LABORATORIO N°1 CME0080
10%
ELEMENTOS A UTILIZAR
 FLUKE 87.
 Diferentes sensores.
 Sender.
 ECM O FUENTE DE PODER
OBJETIVO:
Medir con un multímetro digital voltaje CC, frecuencia portadora y ciclo de trabajo.
PWM
1.- Con el sensor conectado al ECM y la llave de contacto en posición “ON”
 Clavija A a Clavija B Voltaje de suministro
 Clavija C a Clavija B 0,7- 6,9 VDC
 Clavija C a Clavija B Khz (constante)
 Clavija C a Clavija B 5% a 95% de ciclo de trabajo en escala de %.
 Clavija A a Clavija B __________________
 Clavija C a Clavija B __________________
 Clavija C a Clavija B ___ ___________ ___
 Clavija C a Clavija B ___ ___________ ___
El voltaje DC puede variar entre los diferentes tipos de sensores PWM, pero
la frecuencia portadora debe estar siempre dentro de las especificaciones
del sensor, y el ciclo de trabajo debe ser siempre mayor que 0% (como
ejemplo entre 5% y 10%) en el lado de baja y menor que 95% en el lado de
alta (pero nunca 100%).

56
SENSOR DE FRECUENCIA ELECTRÓNICO
Medidas realizadas a un sensor de frecuencia electrónico, cuya aplicación corresponde
a un sensor de velocidad y sincronización en un motor de inyección electrónica.
 El voltaje medido entre A y B debe estar entre: ______________
 El Voltaje medido entre el conector C y el B con la llave de encendido en ON y
con motor detenido, debe ser: _______________________________
 Durante el arranque, el voltaje medido entre los terminales C Y B debe ser:
_____________________________________________________________
SENSOR MAGNETORESTRICTIVO
Las siguientes medidas son típicas de un sensor de posición magneto restrictivo con el
sensor conectado al ECM y la llave de contacto en ON.
• Pin A a Pin B: ______________VDC
• Pin C a Pin B: ______________VDC
• Pin C a Pin B: ______________Hz
• Pin C a Pin B: ______________%
Este sensor magneto restrictivo es usado en un cilindro corto para detectar su posición.
El magneto (1) se mueve a lo largo del tubo protector (2) cuando el cilindro se extiende
o retrae. El circuito electrónico está localizado dentro de la estructura (3).

57
MEDICIONES A UN SENSOR ANÁLOGO
Las siguientes mediciones son típicas en un sensor de temperatura análogo, con el
sensor conectado al ECM y el interruptor de llave de contacto en posición “ON”.
Terminal A a clavija B: _______________VDC
Terminal C a clavija B: _______________VDC
NOTA: El voltaje de señal del terminal C será diferente en cada tipo de sensor que
esté usando.
La salida es proporcional al parámetro medido (temperatura, presión, etc.).

58
Dispositivos de Salida
Al final de este módulo los participantes serán capaces de
establecer la diferencia entre los diferentes tipos de válvulas
solenoides, explicar su funcionamiento y los diferentes tipos
de mediciones realizables en estos componentes, y así
determinar el funcionamiento correcto en la aplicación que
corresponda, en los equipos Caterpillar.
Los dispositivos de salida se usan para realizar alguna
acción o para notificarle al operador el estado de los
sistemas de la máquina.
En los productos Caterpillar se usan numerosos dispositivos
de salida, como solenoides, relés, lámparas, indicadores y
visualizadores digitales.
Módulo II
Nombre del Módulo
Dispositivos de Salida

59
Muchos sistemas de control electrónico Caterpillar accionan
solenoides para realizar una función de control. Algunos
ejemplos son: cambios de velocidad, levantar un
implemento, inyección de combustible, etc. Los solenoides
son dispositivos electrónicos que funcionan según el
siguiente principio: “Cuando una corriente eléctrica pasa a
través de una bobina conductora, se produce un campo
magnético. El campo magnético inducido puede usarse para
realizar un trabajo”.
El uso del solenoide está determinado por la tarea que deba
realizar. La figura N°36 muestra algunas válvulas solenoides
usadas para los cambios de velocidad de una transmisión.
Cuando se activa un solenoide, la bobina crea un campo
magnético, que mueve un carrete interno, permitiendo el
paso de aceite. Algunas válvulas solenoides de este tipo se
activan con señales de +24 VDC, mientras otras lo hacen
con un voltaje modulado, que resulta en un voltaje medido
entre los +8 VDC y +12 VDC.
Solenoides y Válvulas
Proporcionales
39

60
La figura 40 muestra una vista seccional de una válvula
solenoide de embrague impulsor.
Cuando el ECM de la transmisión reduce la corriente a la
válvula solenoide, se incrementa la presión hidráulica en el
embrague.
Cuando el ECM de la transmisión incrementa la corriente en
la válvula solenoide, se reduce la presión hidráulica en el
embrague.
Cuando se activa el solenoide de embrague impulsor, el
solenoide mueve el conjunto del pasador contra el resorte y
lejos de la bola.
El aceite de la bomba fluye por el centro del carrete de la
válvula, pasa el orificio y la bola, y pasa al drenaje. El resorte
de la válvula mueve, hacia la izquierda, el carrete de la
válvula. El carrete de la válvula bloquea el conducto entre el
embrague impulsor y la bomba, y abre el conducto entre el
embrague impulsor y el drenaje. El flujo de la bomba al
embrague impulsor se bloquea. El aceite del embrague
impulsor fluye y pasa el carrete de la válvula al drenaje.
Cuando se desactiva el solenoide del embrague impulsor, el
resorte mueve el conjunto del pasador contra la bola. La bola
bloquea el flujo de la bomba, a través del orificio, al drenaje.
La presión de aceite aumenta en el extremo izquierdo del
carrete de la válvula y lo mueve a la derecha contra el
resorte.
40
Válvula Solenoide del
Embrague Impulsor

61
El carrete de la válvula bloquea el conducto entre el
embrague impulsor y el drenaje, y abre el conducto entre el
embrague impulsor y la bomba. El aceite de la bomba fluye y
pasa el carrete de la válvula al embrague impulsor. En este
tipo de válvula, un aumento de la corriente resulta en una
disminución del flujo al embrague, y por lo tanto de la
presión.
Continuación
41

62
La figura 42 muestra un corte de un solenoide de embrague
de traba o Lock Up.
Cuando se activa el solenoide de embrague de traba, el
solenoide mueve el conjunto del pasador contra la bola. La
bola bloquea el flujo de aceite de la bomba, a través del
orificio, al drenaje. La presión de aceite aumenta en el
extremo izquierdo del carrete de la válvula y mueve, hacia la
derecha, el carrete de la válvula contra el resorte. El carrete
de la válvula bloquea el conducto entre el embrague de traba
y el drenaje, y abre el conducto entre el embrague de traba y
la bomba. El aceite de la bomba fluye y pasa el carrete de la
válvula al embrague de traba.
Cuando se desactiva el solenoide del embrague de traba, se
anula la fuerza que mantenía el conjunto del pasador contra
la bola. El aceite de la bomba fluye a través del orificio y la
bola, y pasa al drenaje. El resorte mueve, hacia la izquierda,
el carrete de la válvula. El carrete de la válvula abre el
conducto entre el embrague de traba y el drenaje, y bloquea
el conducto entre el embrague de traba y la bomba. El flujo
de la bomba al embrague de traba se bloquea. El aceite del
embrague de traba fluye y pasa el carrete de la válvula al
drenaje.
Válvula Solenoide del
Embrague de Traba o
Lock-up
42

63
En este tipo de válvula, un aumento de la corriente resulta en
aumento de flujo al embrague, lo que produce un aumento
de presión. Las válvulas solenoides similares a ésta se usan
en las transmisiones de algunas máquinas Caterpillar para
conectar y desconectar los embragues suavemente. Los
solenoides también se usan para controlar el aire en algunas
máquinas y para accionar los inyectores de los motores
controlados electrónicamente. La teoría básica de los
solenoides es la misma. Se usa un campo magnético
inducido para producir trabajo mecánico.
Continuación

64
La imagen 43 muestra un Inyector Unitario Electrónico (EUI).
El inyector es controlado electrónicamente por el ECM de
motor y es actuado mecánicamente. El ECM entrega una
señal PWM que controla la apertura y el cierre de la válvula
solenoide. La válvula solenoide controla el flujo de alta
presión de combustible al cilindro. Este sistema permite al
ECM controlar el tiempo de inyección y la cantidad de
combustible a inyectar.
El tiempo es determinado por el control en el comienzo y en
el término de la energización del solenoide. La velocidad del
motor está determinada por el control en el tiempo en que el
inyector es energizado.
Cuando los inyectores EUI son manufacturados, se someten
a una calibración que les permite una precisa inyección de
combustible.
Después de la calibración, un código E-trim de cuatro dígitos
(2) es grabado en la superficie del inyector. Este número es
único para cada inyector y va de la mano con el número de
serie (1) del inyector.
Este código es ingresado en el ECM de motor a través de la
Herramienta ET.
En los motores ACERTTM
, este código E-trim es un software
que debe ser descargado del SISWeb, e instalado en el
ECM del motor a través de la Herramienta ET.
El código E-trim identifica el rango de desempeño del
inyector.
Solenoide PWM de Inyector
Unitario Electrónico (EUI)
43

65
La figura 44a muestra un relé típico Caterpillar con su
símbolo ISO. Un relé también funciona con base en el
principio del electroimán. En un relé, el electroimán se usa
para cerrar o abrir los contactos de un interruptor.
Los relés se usan, comúnmente, para aumentar la capacidad
de transporte de corriente de un interruptor mecánico o
digital. Cuando la señal de control desde un ECM activa la
bobina de un relé, el campo magnético actúa en el contacto
del interruptor. Los contactos del interruptor se conectan a
los polos del relé. Los polos del relé pueden conducir cargas
altas de corriente, como en los arranques o en otros
solenoides grandes. La bobina del relé requiere una
corriente baja y separa el circuito de corriente baja respecto
del circuito de corriente alta.
Relay o Relé
44b
44a

66
La figura 45 muestra el diagrama básico de un circuito de
arranque. El circuito de arranque es ejemplo de un circuito
controlado por relé. La llave, en lugar del ECM, se usa para
activar el relé de arranque, y el relé de arranque activa el
solenoide del arranque. Esto hace que los contactos del relé
de arranque lleven la carga de corriente alta requerida por el
motor de arranque.
Circuito resumido de un
Sistema de Arranque
45

67
Los dispositivos de salida, pueden también indicar al
operador el estado de los sistemas de la máquina a través
de indicadores, alarmas y visualizadores digitales.
Los tipos de indicadores de alerta varían en los diferentes
sistemas monitores usados en los productos Caterpillar.
La figura 46, muestra el indicador de alerta, como una
lámpara interna instalada en el centro de mensajes principal
del sistema monitor. La función principal de los indicadores
de alerta es llamar la atención del operador si se presenta
una condición anormal en el sistema.
La lámpara de acción y la alarma son también parte de los
sistemas monitores instalados en los productos CAT.
La lámpara de acción está asociada con un indicador de
alerta para notificar al operador de un problema de la
máquina.
Los camiones fuera de carretera 793F, 795F y 797F,
poseen el sistema VIMS™ 3G con Advisor, el cual le
muestra al operador, en forma detallada, de cualquier
condición anómala del equipo.
Indicadores de Alerta
46
793F

68
LABORATORIO N° 2 CME0080
10%
DISPOSITIVOS DE SALIDA
Mediciones que se pueden realizar, en un solenoide, para comprobar su correcto
funcionamiento
1. Mida la resistencia entre ambos terminales, en la bobina del solenoide, compare
los valores con los especificados en el manual de servicio o esquema eléctrico.
Valor medido ____________________
Valor especificado ________________

69
2. Ahora mida la resistencia entre cada uno de los terminales, con respecto al cuerpo o
encapsulado del solenoide.
Valores medidos ______________________
3. Realice las mismas experiencias con solenoide del tipo on/ off

70
4.- Arme el circuito como se muestra en la figura continuación y realice las mediciones
siguientes:
1. Con S1 cerrado mida la caída de voltaje entre TP1 y TP2 _____________
2. Repita el paso anterior, ahora con S1 abierto TP1 y TP2 _____________
2. Con S1 cerrado mida entre TP1 y TP3 ________________
3. Repita el paso anterior, con S1 abierto, y mida entre TP1 y TP3 __________

71
CODIGOS DE DIAGNÓSTICO
Al final de este módulo los participantes estarán capacitados
para explicar el significado de un código de diagnóstico,
ubicar la información referente a la solución del problema
asociado al código y explicar las razones del porque se ha
disparado ese código de diagnóstico.
Los códigos de diagnóstico representan un problema con el
sistema de control electrónico que se debe investigar y
corregir lo antes posible.
Cuando se genera un código de diagnóstico, un módulo de
visualización como el Sistema Monitor Caterpillar (CMS)
permite alertar al operador o al técnico de servicio de la
condición anómala.
Los códigos de diagnóstico indican la naturaleza del
problema al técnico de servicio. Los códigos de diagnóstico
constan de tres códigos (MID, CID y FMI).
 El MID (Identificador del módulo) indica el módulo
electrónico que generó el código de diagnóstico.
 El CID (Identificador del componente) indica el
componente en el sistema.
 El FMI (Identificador de la modalidad de falla) indica la
modalidad de falla que está presente.
Módulo III
Códigos de Diagnóstico

72
Los códigos de diagnóstico se pueden observar en un
Técnico Electrónico Caterpillar (ET) o en uno de los varios
módulos electrónicos de visualización. No confunda los
códigos de diagnóstico con los sucesos de diagnóstico.
Los sucesos se refieren a condiciones de operación del
motor tales como baja presión de aceite o alta temperatura
del refrigerante. Los sucesos o eventos NO indican un
problema del sistema electrónico.
La figura 47 indica el voltaje de salida del sensor de
temperatura del refrigerante, y en que parámetros el ECM
disparará un código de diagnóstico.
Parámetros de un Código de
Diagnóstico
47

73
El MID (Identificador de módulo) indica el módulo electrónico
que generó el código de diagnóstico. Por ejemplo:
 El identificador de módulo (26) indica el Sistema monitor
computarizado.
 El identificador de módulo (30) indica el Sistema monitor
Caterpillar.
 El identificador de módulo (33) indica el ECM del motor
trasero.
delantero.
 El identificador de módulo (36) indica el ECM maestro.
 El identificador de módulo (53) indica el ADVISOR
Control (795F)
 El identificador de módulo (81) indica el módulo de
control electrónico del controlador del tren de fuerza (Tren de
impulsión en camión 795F)
 El identificador de módulo (82) indica el módulo de
control electrónico del implemento.
 El identificador de módulo (87) indica el ECM de chasis
 El identificador de módulo (116) indica el ECM del
sistema de freno (795F)
 El identificador de módulo (161) indica el ECM principal
del VIMS 3G(795F)
 El identificador de módulo (162) indica el ECM de
aplicación del VIMS 3G(795F)
de desplazamiento 1 (795F)
de desplazamiento 2 (795F)
El número Identificador del Componente (CID) el cual,
identifica a los componentes que están conectados al ECM,
dependerá de la cantidad y tipos de dispositivos que estén
conectados a cada Módulo de Control.
Identificadores del Módulo
(MID) Aplicaciones
Identificadores del
Componente (CID)

74
 El FMI (00) indica que los datos están por encima de la
gama normal.
 El FMI (01) indica que los datos están por debajo de la
gama normal.
 El FMI (02) indica una señal incorrecta.
 El FMI (03) indica que el voltaje está por encima de la
gama normal.
 El FMI (04) indica que el voltaje está por debajo de la
gama normal.
 El FMI (05) indica que la corriente está por debajo de la
gama normal.
 El FMI (06) indica que la corriente está por encima de la
gama normal.
 El FMI (07) indica que hay una respuesta mecánica
inapropiada.
 El FMI (08) indica una señal anormal.
 El FMI (09) indica una actualización anormal.
 El FMI (10) indica un régimen de cambio anormal.
 El FMI (11) indica que la modalidad de falla no es
identificable.
 El FMI (12) indica que ha fallado un dispositivo o un
componente.
 El FMI (13) indica que un componente está fuera de
calibración.
Sólo se muestran 13 FMI de un total de 31 Disponibles.
FMI 14-15-20 no se utilizan
La cantidad de FMI podría variar en el futuro debido a la
incorporación de nuevos modelos de equipos con nueva
tecnología (Ej.: 795F AC)
Identificadores de la
Modalidad de Falla (FMI)
Nota

75
Los indicadores de Falla mostrados anteriormente,
aparecerán reflejados en un módulo de visualización o a
través del ET en caso de falla, pero ¿qué significa realmente
un FMI 03 o FMI 04?
Para responder a lo anterior utilizaremos el siguiente
diagrama de sensores análogos montados en un Motor
3406E.
Existen 4 Sensores identificados por su código CID.
El ECM posee una alimentación común de +5VDC y existe
también un retorno común.
Al ECM se ha conectado una Herramienta de Diagnóstico
Interpretación de los
Códigos de Diagnóstico
CID
48

76
“La línea de señal del sensor de presión de refuerzo está
abierta”
La herramienta de diagnóstico mostrará CID102- FMI03
(Voltaje por encima de lo normal)
Caso 1
49

77
“El cable de alimentación hace un cortocircuito con el retorno
en el sensor de presión”
La herramienta de diagnóstico mostrará CID232- FMI04
(Voltaje de suministro de +5VDC por debajo de lo normal)
NOTA: refiérase a un motor 3406E (1LW)
Los siguientes elementos de un sistema pueden causa un
código FMI04:
- El Sensor, el harness o el control electrónico relacionado
Las siguientes condiciones son causas posibles de un
FMI04:
- El cable de señal está cortocircuitado a tierra.
- El control electrónico tiene un cortocircuito a tierra interno o
el contacto conector de la señal de entrada tiene un
cortocircuito a tierra.
El CID 232 corresponde a falla (cortocircuito a tierra) en la
alimentación común para todos los sensores análogos.
Caso 2
Nota
50

78
Interpretación de la señal de entrada por un ECM
a) Rango total posible de señal de entrada que puede ser
reconocido por un Módulo de Control Electrónico.
b) Rango total de señal definido como físicamente
posible por una aplicación.
c) Rango definido como normal por una medida dada en
el mundo real (temperatura, presión, etc.)
d) Rango definido como bajo lo normal, NIVEL MÁS
SEVERO, o que es considerado normal por una
medida real.
e) Rango definido como sobre lo normal, NIVEL MAS
medida real.
f) Rango el cual es bajo y fuera del rango considerado
físicamente posible por un sistema dado, indicando
que ha ocurrido un cortocircuito a una fuente baja.
g) Rango el cual es alto y fuera del rango considerado
físicamente posible por un sistema dado, indicando
que ha ocurrido un cortocircuito a una fuente baja.
h) Rango definido como bajo lo normal, NIVEL MENOS
medida real.
i) Rango definido como sobre lo normal, NIVEL MENOS
medida real.
j) Rango definido como bajo lo normal, NIVEL
MODERADAMENTE SEVERO, o que es considerado
normal por una medida real.
k) Rango definido como sobre lo normal, NIVEL
MODERADAMENTE SEVERO, o que es considerado
normal por una medida real.
Códigos de Diagnóstico de
Fallas
51

79
Dato válido pero rango de operación sobre lo normal
(Data valid but above normal operational range)
Cada sistema de control electrónico fija un límite alto para el
rango de operación previsto de una señal. El límite incluye
gamas tales como altas temperaturas del convertidor.
Un sensor que está funcionando pero que está enviando una
señal sobre el límite previsto disparará el código FMI 00.
Ejemplo - No se espera que un sensor PWM genere una
señal válida sobre 80 por ciento del ciclo de trabajo. Si el
sensor genera una señal en 81 por ciento del ciclo de
trabajo, el sensor todavía está funcionando pero la señal
está por sobre el límite previsto de señal.
Dato válido pero rango de operación bajo lo normal
(Data valid but below normal operational range)
Cada sistema de control electrónico fija un límite bajo para el
rango de operación previsto de una señal. El límite incluye
gamas tales como presión baja del aceite de motor.
Un sensor que todavía está funcionando pero está enviando
una señal por debajo del límite previsto, disparará un FMI 01.
Ejemplo - No se espera que la mayoría de los sensores
PWM generen una señal válida menor de 5 por ciento del
ciclo de trabajo. Si el sensor genera una señal en 3 por
ciento del ciclo de trabajo, el sensor está funcionando pero la
señal está por debajo de los límites previstos de señal.
Definición de los códigos de
diagnóstico
FMI 00
FMI 01
52

80
Dato errático, intermitente o incorrecto
(Data erratic, intermittent, or incorrect)
FMI 02 ocurre cuando los datos de la señal de un dispositivo
están presentes, pero uno de los siguientes acontecimientos
sucede:
 Los datos desaparecen.
 Los datos son inestables.
 Los datos pueden estar correctos en un momento y luego
los datos pueden ser incorrectos. }
Este código también se relaciona con la comunicación entre
los controles electrónicos. Por ejemplo, el VIMS busca la
velocidad del motor a través del control electrónico del motor
por intermedio del enlace de datos CAT.
Voltaje sobre lo normal o cortocircuito alto
(Voltage above normal or shorted high)
FMI 03 ocurre cuando la lectura del voltaje del dispositivo o
la lectura del voltaje del sistema es alta. FMI 03 se relaciona
a menudo con el circuito de señal.
Voltaje bajo lo normal o cortocircuito bajo
(Voltage below normal or shorted low)
El FMI 04 es similar al FMI 03, sin embargo, el FMI 04 se
muestra cuando las lecturas de voltaje son más bajas que
las lecturas normales.
FMI 04 a menudo se relaciona con el circuito de señal.
El FMI 04 es similar al FMI 06 y el FMI 04 se utiliza a veces
en vez del FMI 06.
Los siguientes elementos de un sistema pueden causar un
código FMI 04:
 El sensor, el arnés, un control electrónico relacionado.
Las siguientes son causas probables de un código FMI 04:
 El cable de señal está en cortocircuito a tierra.
 El control electrónico tiene un cortocircuito interno a
tierra en el contacto del conector de la entrada de señal.
FMI 02
FMI 03
FMI 04

81
Corriente bajo lo normal o circuito abierto
(Current below normal or open circuit)
El FMI 05 ocurre cuando el control electrónico detecta una
lectura de corriente que es baja.
La causa más probable de un código de FMI 05 es un
circuito abierto o conexiones deficientes del arnés.
Corriente sobre lo normal o circuito a tierra
(Current above normal or grounded circuit)
El FMI 06 es similar a FMI 05, excepto que la corriente del
FMI 06 es más alta de normal. A menudo el FMI 06 es
posible relacionarlo con un circuito de salida de un control
electrónico. Ejemplo – Un FMI 06 ocurre cuando un circuito
se pone en cortocircuito a tierra.
El FMI 06 es muy similar a FMI 04 y FMI 06 se utiliza a
veces en vez de FMI 04.
Sistema mecánico que no responde apropiadamente
(Mechanical system not responding properly)
FMI 07 ocurre cuando un control electrónico envía un
comando eléctrico a un sistema mecánico y el resultado no
está dentro del rango esperado. Ejemplo – Un FMI 07 ocurre
cuando una válvula solenoide inactiva no realiza un cambio y
está siendo controlada por el control ICM (EPTC II) de la
transmisión.
Frecuencia, ancho de pulso o periodo Anormal
(Abnormal frequency, pulse width, or period)
Un FMI 08 ocurre cuando la frecuencia de la señal o el
ancho del pulso de la señal, no está dentro del rango
esperado. Nota: El período es el tiempo en segundos que
dura un ciclo. El período se define como 1/frecuencia (Hertz).
Actualización Anormal
(Abnormal update)
El FMI 09 pertenece a la comunicación o transmisión de
datos entre los controles electrónicos.
El FMI 09 ocurre cuando un control electrónico no puede
recibir la información de otro control electrónico y cuando el
control electrónico espera recibir la información.
FMI 05
FMI 06
FMI 07
FMI 08
FMI 09

82
Razón de cambio Anormal
(Abnormal rate of change)
FMI 10 ocurre cuando una señal cambia más rápidamente o
más lento que lo previsto. Ejemplo - cuando la señal del
sensor de velocidad de salida de la transmisión indica que el
camión está acelerando más rápidamente de lo que puede
ocurrir realmente.
Modo de Falla no identificado
(Failure mode not identifiable)
Un FMI 11 ocurre cuando un control electrónico identifica
más de un FMI como responsable de un único problema.
Dispositivo o componente dañado (ECM)
(Bad device or component)
FMI 12 describe la condición siguiente: Un control
electrónico envía una señal a otro módulo electrónico a
través de un enlace de datos. El control electrónico que ha
emitido la señal espera una respuesta pero no la recibe o
recibe una incorrecta. FMI 12 también describe la siguiente
condición: Se espera que un módulo electrónico envíe datos
periódicamente pero el control electrónico no envía los
datos. FMI 12 podía también relacionarse con una
transmisión de datos defectuosos.
Fuera de Calibración
(Out of calibration)
Para una condición mecánica dada, la señal eléctrica no está
dentro de los límites previstos del control electrónico.
Sin Uso (Parameter Failures)
Parámetro no disponible
(Parameter Not Available)
FMI 10
FMI 11
FMI 12
FMI 13
FMI 14-15-20
FMI16

83
Módulo no responde
Module Not Responding
Falla en el suministro del sensor
Sensor Supply Failure
Condición no satisfecha
Condition Not Met
No disponible o la condición existe
Not available or the condition exists
FMI 17
FMI 18
FMI 19
FMI 31

84
LABORATORIO N° 3 CME0080
10%
CODIGOS DE DIAGNÓSTICO
Objetivos:
Utilizando un diagrama eléctrico de un equipo Caterpillar, identificar los códigos de
diagnóstico, pruebas asociadas y solución de la falla a través del CBT, anotando los
resultados en la hoja de trabajo adjunta.
Herramientas
Diagrama eléctrico de equipo Caterpillar
Laptop con acceso a programas SIS Web/DVD y CBT
Indicaciones:
1. Utilizando el diagrama eléctrico, identifique los siguientes códigos de diagnóstico
entregados por el Instructor:
 Utilizar códigos de diagnóstico asociados al diagrama eléctrico a utilizado
MID CID FMI DESCRIPCIÓN DEL CÓDIGO

85
3. Ingrese al programa CBT a través de la página web https://cbt.cat.com o utilice
los discos del SIS DVD y utilizando los mismos códigos de diagnóstico dados en
el ejercicio anterior, busque los procedimientos de troubleshooting y haga una
pequeña descripción de ellos:
a.
b.
c.
d.

86
MODULOS DE CONTROL ELECTRÓNICO
Algunos de los principales sistemas de la máquina
encontrados en los productos Caterpillar se controlan
mediante sistemas electrónicos. Los sistemas de control
electrónico de las máquinas Caterpillar operan en forma
similar a muchos otros sistemas del mercado. Aunque en las
máquinas Caterpillar se usa una variedad de controles
electrónicos, las tecnologías de operación básica son las
mismas.
Cada sistema de control electrónico requiere ciertos tipos de
dispositivos de entrada para alimentar la información
electrónica al Módulo de Control Electrónico (ECM) para el
procesamiento. El ECM procesa la información de entrada y,
entonces, envía las señales electrónicas apropiadas a varios
tipos de dispositivos de salida, como solenoides, luces
indicadoras, alarmas, etc.
Al termino de este modulo los participantes estarán
capacitados para explicar el funcionamiento de los diferentes
tipos de módulos de control electrónicos ECM, además de
poder realizar los procesos de localización y solución de
problemas, relacionados con las capacidades de diagnóstico
internas de cada dispositivo electrónico.
Módulo IV
Introducción
Objetivos de Módulo
A4
53

87
Los dispositivos Electrónicos Caterpillar utilizan dos tipos de
módulos electrónicos
Módulos electrónicos del tipo Monitor y Módulos electrónicos
del tipo Control.
En esta oportunidad, sólo se hará un análisis de los módulos
del tipo Control.
Con el avance tecnológico, Caterpillar, cada día ha ido
incorporando más los sistemas de control electrónico en los
distintos componentes que pueda tener un equipo. Al decir
componentes nos referimos al motor, transmisión,
convertidor, sistema de implementos etc. Esto significa que
la electrónica a nivel computacional esta presente desde el
punto de vista del control. Un modulo Electrónico
normalmente llamado ECM, por ejemplo, tiene la misión de
controlar la inyección de combustible en un motor de una
maquina o equipo Caterpillar.
Módulos de Control
Electrónico (ECM)

88
Existen una gran variedad de tipos de módulos de control
electrónico. La figura 54 muestra algunos módulos de control
y su aplicación, que están en uso actualmente.
ADEM (Advanced Diesel Engine Managment) o
Administrador de motor diesel avanzado.
MAC (Multiple Application Controller) o Controlador de
aplicación múltiple.
ABL En las distintas familias de motores se encuentran tres
tipos de ECM:
 ADEM I, ADEM II, ADEM III también conocido como
2000 o ABL.
Es utilizado en los motores de la familia 3500 y
prácticamente ya no se fabrica, solamente como repuesto
para las unidades que circulan en el mundo.
Es utilizado en varias familias de motores cuyas aplicaciones
más comunes son:
 Minería, Marinos, Generación, Vehicular e Industrial.
 Familia 3500B, 3400E (HEUI), 3176B (MEUI) ,
3406E (MEUI)
Sólo en motores cuya aplicación es vehicular
 Familia 3100(HEUI), C9 (HEUI), C10, 12,15 (MEUI)
54
Tipos de Módulos
Definiciones
ADEM I
ADEM II
ADEM III

89
La forma física puede ser similar o igual entre los distintos
tipos de ECM, sin embargo en el caso de los motores, estos
dispositivos se pueden intercambiar solo los de la misma
familia de motores.
Cabe destacar que algunos ECM son utilizados para
controlar sistemas de implementos, referente al sistema
hidráulico, como también a transmisiones; en estos casos el
aspecto físico de los ECM no guarda ninguna relación ya
que eléctricamente son distintos a los usados en los
motores.
Ejemplos:
En la familia de motores 3500B tenemos tres tipos 8, 12, 16,
Cilindros, El ECM utilizado es el mismo en todos, lo que
hace la diferencia es la programación y la configuración
especifica para cada uno; de manera que este caso se
pueden intercambiar con la programación y configuración
adecuada, tema que será discutido mas adelante.
En la figura 55 se observa la forma física o la estructura de
un ECM tipo ADEM I utilizado en los motores de la familia
3500.
Las características principales son:
 Es de construcción bastante robusta y fue introducido
en el año ‘88.
 Posee un conector único de 70 terminales o pines,
con una división interior de 35 contactos y con una
capacidad de 42 Kbyte de memoria.
Descripción de los Tipos de
ECM
ADEM I
55

90
Se dispone de un acceso, a través de una tapa instalada
en la parte frontal para acceder a un componente removible
llamado modulo de personalidad o personalizado.
En una de sus esquinas tiene un cable en forma de malla
con terminal, el que debe ser conectado al chasis para
asegurar que la estructura del ECM este al mismo potencial
de motor, ya que éste es montado sobre gomas para impedir
vibración y por ende su destrucción.
Continuación

91
En la figura 56 se observa un ECM del tipo ADEM II, el que
fue introducido en el año 93´. Este tipo es utilizado en la
mayoría de las de los motores .Familias 3500B, 3400E HEUI
y algunas aplicaciones vehiculares e industriales.
Las características principales son:
 Dispone de dos conectores de 40 contactos o
terminales, denominados J1 y J2 , en la mayoría de
las aplicaciones J1 se utiliza para las entradas y
salidas relacionadas con la máquina o equipo, en
cambio J2 esta asociado a los componentes de motor
es decir switch , sensores, solenoides, relay etc.
 Posee una capacidad de 128 Kbyte de memoria.
 En la base de los conectores J1 y J2, es decir en la
juntura entre la tapa (ver flechas) y los conectores, se
dispone de un sello de goma que impide el ingreso,
principalmente de agua o líquidos en general, sin
embargo el lavado a presión en esa zona podría
doblar el sello filtrándose agua y por consiguiente
sufrir daño los componentes electrónicos en el interior
del ECM. Se sugiere cubrir esa zona con silicona,
para amortiguar, si es que fuera sometido a lavados a
presión.
Los ECM fabricados hasta el año 1994 disponían de una
tapa de acceso al modulo de personalidad en la parte frontal,
desde 1995 en adelante en las aplicaciones vehiculares se
elimina (esto se explicará mas en detalle), y en otras se
traslada a la parte posterior, como se aprecia en la figura
siguiente.
ADEM II
56

92
En este tipo de ECM ADEM II el Módulo de personalidad se
puede reemplazar físicamente por otro, sin embargo se
dispone de un programa llamado Win Flash que permite la
programación o reprogramación de este modulo, este
método es el que se debe usar de preferencia.
Módulo de Personalidad
57

93
En la imagen 58 se observa un ECM de última generación
denominado ADEM III 2000 o ABL, estos son los nombres
que recibe este dispositivo el que fue introducido al mercado
en el año 98´ con una capacidad de memoria de 1Mbyte.
Las principales diferencias con respecto a los módulos
electrónicos anteriores son:
 Dispone de dos conectores de 70 contactos o pines,
es de construcción más liviana, las demás
características son similares, se debe tener las
mismas precauciones con respecto al montaje, lavado
etc.
En este tipo de ECM la refrigeración por combustible puede
estar disponible, depende de la aplicación.
En aplicaciones como motores Vehiculares, marinos e
industriales las conexiones para la refrigeración esta
disponible. En otras aplicaciones como en los Camiones de
minería Ej. 797 los ECM de este tipo son utilizados para
tener control sobre Transmisión, sistema de frenos, chasis.
Aunque con un formato similar el ECM utilizado para el
Sistema VIMS, este no puede ser intercambiado por ninguno
de los anteriores.
58
ADEM III, 2000 ó ABL

94
El A4 es una nueva generación de Controladores
designados como ECU (Electronic Control Unit), los cuales
son adaptables para cualquier aplicación, solamente
cambiando el archivo Flash.
Su principal característica física son sus conectores de 70
pines (J1) y 120 pines (J2). El Módulo del VIMS 3GTM
posee
sólo un conector de 70 pines (Fig. 59b)
Algunas de las principales mejoras en comparación con los
anteriores ECM’s son:
 Incremento en al velocidad de procesamiento y
memoria.
 Mayor cantidad de mapas de combustible para
optimizar la tecnología ACERT.
 Mejor eficiencia y desempeño
 Permite una mayor protección de los circuitos
internos.
Actualmente se está utilizando en los motores ACERT y en
camiones de la Serie F en el Sistema VIMS 3GTM
ECU A4
Nota
59b
J2
J1
59a

95
Independiente del tipo o aplicación, un ECM tiene algunas
características básicas que permite su funcionamiento.
 Señales de entrada
 Señales de salida
 Suministro de energía para los sensores que se le
conectan
 Suministro de energía desde baterías externas para su
funcionamiento.
 Bus de datos CAT, CAN, ATA Data Link y Ethernet
(camiones serie F)
Tanto las Entradas como las Salidas están protegidas
contra corto circuitos.
Características Eléctricas
60

96
Los Módulos de control electrónico reciben alimentación
desde el exterior, a través de baterías, por lo general, dos
conectadas en serie de 12 VDC. Este es el voltaje nominal
de trabajo, sin embargo un regulador interno protege de
sobre cargas o sobre voltajes; el rango de suministro
aceptado fluctúa entre + 9 VDC y + 40 VDC.
Los ECM disponen de una fuente de poder interna que
proporciona distintos tipos de voltajes para energizar
componentes como sensores y Actuadores. Estos voltajes
pueden tener una variación, como se indica a continuación.
La citada fuente consta con protección contra corto circuitos,
a tierra en forma indefinida.
+ 5 VDC +/- 0.5 VDC Voltaje de Suministro para sensores
análogos.
+ 8 VDC. +/- 0.5 VDC Voltaje de Suministro para sensores
Digitales o PWM.
+ 12,5 VDC. +/- 1 VDC Voltaje de Suministro para sensores
de frecuencia electrónicos. Algunos sensores de este tipo
se alimentan con voltaje directo de las baterías del
equipo (+VS).
+ 105 VDC. +/- 0.5 VDC Voltaje de Suministro para
solenoides de inyección de combustible.
Estructura básica de un
ECM de Motor
61

97
Los módulos de control electrónico (ECM) utilizan tres
modos para establecer comunicación entre ellos y algunas
herramientas de servicio, por Ejemplo el Electronic
Technician, o Técnico Electrónico, más conocido como
“ET”.
El sistema más conocido es el llamado CAT DATA LINK
Enlace de Datos Caterpillar, que permite la comunicación
entre los distintos ECM que pueda tener un equipo
Caterpillar como por ejemplo, ECM de Motor, Transmisión,
Sistema de implementos, Frenos, Módulos de visualización,
etc. Además permite comunicarse con las herramientas de
servicio como “ET”.
También existe otro modo de comunicación denominado
ATA DATA LINK que en ingles significa American Trucking
Association o el enlace de datos de la Asociación de
Transportistas Americanos, principalmente utilizado en
motores para aplicación vehicular y para establecer
comunicación con la herramienta ET con el fin de
diagnosticar y programar (este tipo de motores no utiliza el
sistema CAT DATA LINK, salvo aplicaciones muy
especificas).
Comunicación
CAT Data Link
ATA Data Link
62

98
En los ECM utilizados en equipos de minería, uso industrial y
generación, el modo ATA DATA LINK, solo se utiliza para
programar los ECM a través de un programa llamado Flash,
que es parte del ET.
Cabe señalar que este modo de comunicación en el camión
797 solo lo utiliza el ECM Maestro de motor. En los otros
ECM, para realizar diagnósticos y para programar, se utiliza
el CAT DATA LINK.
(Controller Area Network) Se utiliza solamente para
establecer comunicación entre los ECM Esclavos con el
Maestro en el motor del Camión 797. Los demás ECM
utilizados en este equipo también disponen de este sistema
o modo pero solo para aplicaciones futuras.
Este modo cuenta con un arnés especial, es un cable
apantallado o blindado para impedir que campos
electromagnéticos cercanos puedan alterar la comunicación
que en este caso, es de ALTA VELOCIDAD en comparación
a los sistemas antes mencionados.
Nota
Can Data Link
(SAE J1939)

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