SENSORES.pdf
- 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:
- 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. Conversor Análogo - Digital
- 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
- 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.
- 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
- 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%