electricidad avanzada

Capacitacin FINSA Material del Estudiante

ELECTRICIDAD II

E-05

DEPARTAMENTO DE DESARROLLO PROFESIONAL FINNING SUDAMRICA


INDICE DE CONTENIDOSDescripcin del CursoMdulo I Pautas para la Localizacin de Averas Leccin 1: Etapas del proceso de localizacin de averas Leccin 2: Manuales de mantenimiento y diagramas 13 2 3

Mdulo II Tipos Bsicos de Fallas Elctricas Leccin 3: Tipos bsicos de fallas elctricas

Mdulo III Sistema de Iluminacin y sus Componentes Leccin 4: Circuito de iluminacin Caterpillar Leccin 5: Anlisis del sistema de iluminacin

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Mdulo IV Sistema de Arranque y sus Componentes Leccin 6: Circuito de Arranque Caterpillar Leccin 7: Anlisis del sistema de Arranque

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Mdulo V Sistema de Carga y sus Componentes Leccin 8: Circuito de Carga Caterpillar Leccin 9: Anlisis del sistema de Carga

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DESCRIPCIN DEL CURSOELECTRICIDAD IIEn este curso se vern las cuatro etapas en el proceso de localizacin de averas aplicado a los diferentes sistemas elctricos que poseen los equipos Caterpillar, usando: manual de servicio, esquemas elctricos, instrumental elctrico y una mquina. Contando con la experiencia de los asistentes podremos tipificar los errores que se producen al realizar un diagnostico en diferentes sistemas elctricos. Se realizar pruebas escritas para evaluar el rendimiento de la clase. En los laboratorios los estudiantes tendrn la oportunidad de simular fallas en el sistema de iluminacin, arranque y carga de un Equipo Caterpillar, as poder demostrar el entendimiento en el proceso de deteccin de fallas. De esta manera brindamos una excelente oportunidad de practicar lo aprendido.

Pautas para la Localizacin de Averas - Los estudiantes podrn establecer y describir la relacin entre los cuatro sistemas elctricos en las mquinas Caterpillar y relacionarlos con el proceso de localizacin de averas. Tipos Bsicos de Fallas Elctricas Los estudiantes reconocern ejemplos de las tres fallas elctricas bsicas, tal y como podran ocurrir en las mquinas CAT, adems del procedimiento para la localizacin de las fallas intermitentes en un sistema elctrico CAT. Sistema de iluminacin Los estudiantes podrn identificar y establecer la funcin de los componentes de un sistema de iluminacin CAT tpico, adems Identificarn las cuatro fallas elctricas bsicas encontradas en un circuito de iluminacin Caterpillar y podr predecir los cambios en el comportamiento y las lecturas del Multmetro Digital como resultado de interrupciones, resistencia, cortocircuitos y cortocircuitos a tierra en el circuito que se prueba. Sistema de Arranque Los estudiantes podrn identificar los componentes del sistema de arranque de Caterpillar y nombrar cul es la funcin de los mismos, adems reconocern la relacin entre los sonidos de un sistema de arranque que no est funcionando normalmente y el de los componentes del sistema y Interpretarn los cambios en las lecturas del Multmetro Digital / ampermetro de mordaza como resultado de interrupciones del circuito, cortocircuito, y cortocircuito a tierra en el circuito que se est probando. Sistema de Carga Los estudiantes podrn identificar y nombrar la funcin de los componentes del circuito de carga de Caterpillar, adems identificarn las condiciones de falla tpicas en el sistema de carga de Caterpillar y Reconocer cmo cada una de las fallas bsicas es indicada por las lecturas realizadas con el Multmetro Digital y el ampermetro de mordaza.

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MODULO I: PAUTAS PARA LA LOCALIZACIN DE AVERASEl propsito de este modulo es presentar las pautas de localizacin de averas para los sistemas elctricos de las mquinas Caterpillar.

OBJETIVOS DEL MODULOAl trmino de este modulo, el estudiante estar en capacidad de: 1. Identificar las cuatro pautas esenciales para el diagnstico de las averas. 2. Describir la relacin entre los cuatro sistemas elctricos en las mquinas Caterpillar y relacionarlos con el proceso de localizacin de averas 3.Conocer bien las pautas para la localizacin de averas lo ayudar a diagnosticar los problemas con exactitud y eficacia.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante Leccin 1: Cuatro etapas del proceso de localizacin de averasEl proceso de localizacin de averas tpicamente tiene lugar en cuatro etapas. Siguiendo estas etapas, se podr sacar el mayor provecho tanto al tiempo como al esfuerzo dedicados a esta tarea. Estas etapas son:

1.Descubra lo que otras personas saben del problema. 2.Descubra qu informacin puede brindarle la mquina acerca del problema. 3.Analizar el problema con lgica e identificar la mayor cantidad posible de causas del problema que usted pueda. 4.Efecte mediciones. Haga que cada medicin sea una pieza adicional de informacin, para luego analizar el problema una vez mas, hasta que usted sepa la raz que esta causando el problema. Descubra lo que otras personas saben acerca del problema Indague todo lo que pueda sobre el problema preguntndole a los dems. Es importante que sea hbil para entrevistar a la gente. Usted necesita saber cmo hacer las preguntas y qu preguntas debe hacer. Adems de preguntas obvias como Qu sucedi?, puede preguntar: Cundo ocurri el problema? Cmo se estaba utilizando la mquina? Todo lo dems estaba funcionando bien? Qu reparaciones se le haban hecho anteriormente?

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteEn el caso de fallas intermitentes (fallas que ocurren con cierta frecuencia), preguntas tales como Cules eran las condiciones meteorolgicas en el momento en que ocurri el problema?, no slo lo ayudarn a determinar cundo ocurri la falla, sino tambin una posible causa. Por ejemplo: un sistema elctrico que solamente no funciona cuando llueve, puede indicar que la humedad est creando trayectos de corriente no deseados en el circuito. Descubra qu informacin puede brindarle la mquina acerca del problema Observe la situacin y, de ser posible, el funcionamiento de la mquina. Compruebe la exactitud de la informacin que le dieron. Inspeccione la mquina y fjese si hay alguna seal visual del problema. Por ejemplo: la presencia de corrosin en cualquier componente de un sistema elctrico puede constituir una indicacin de dnde debemos comenzar a buscar la causa del problema, particularmente si el componente forma parte del circuito que presenta la falla. Escuche los sonidos que hace la mquina. Por ejemplo: el clic de un rel indica que la bobina electromagntica del rel est funcionando correctamente. No obstante, eso no nos indica nada sobre la condicin de los contactos del rel. Usted puede obtener algo acerca del problema solo con escuchar. Usted puede utilizar el sentido del olfato. Por ejemplo: el olor de una pieza quemada en la mquina, puede indicar que hay una falla por cortocircuito a tierra.

Analice el problema con sentido lgico Identifique la mayor cantidad posible de probables causas que usted pueda: Combine la informacin que ha recopilado con lo que usted sabe acerca del sistema. Cmo debe funcionar el sistema? Cmo funciona? Si necesita informacin adicional, obtngala. Utilice esta informacin y la lgica simple para ir reduciendo el crculo del problema. Hay cosas que usted sabe que NO PUEDEN SER y otras que S PUEDEN SER? Trate de dar con la causa del problema a travs de conjeturas lgicas. Identifique la mayor cantidad posible de probables causas del problema y luego pregntese cmo puede probar sus teoras. Por ejemplo: si el motor gira lento al arrancarlo, puede deberse a que las bateras tienen poca carga. En este caso puede realizar una prueba de Voltaje de Circuito Abierto para determinar la carga de las bateras.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteHaga mediciones Deje que cada medicin sea un elemento adicional de informacin, con la cual podr analizar el problema una vez ms hasta encontrar la raz de su causa. Deje que las conclusiones que usted sac a partir de las tres primeras etapas lo guen adnde y cmo utilizar las herramientas de diagnstico. Deje que cada medicin que tome constituya un elemento informativo adicional para poder analizar el problema una vez ms. Si la informacin que obtuvo con las mediciones es til, pero no concluyente, pregntese si hay una segunda prueba que usted pudiera realizar para demostrar que ha descubierto la causa del problema. Por ejemplo: una medicin de la cada de voltaje de un interruptor puede demostrar que existe una resistencia, pero es realmente en el interruptor? Podra ser la conexin que va al interruptor? Una medicin de la resistencia con los cables del interruptor desconectados podra ser una buena forma de probarlo. Use este tipo de oportunidades para ganar mayor confianza, refuerce sus conocimientos sobre el modo en que funcionan los circuitos elctricos y demustrese a s mismo que usted sabe cul es el problema. Sea cauteloso. Pregntese si las pruebas que usted realiz se dirigen hacia la causa del problema. Por ejemplo: si la prueba de Voltaje de Circuito Abierto muestra que las bateras tienen poca carga, por qu perdieron la carga? Quizs el operador dej una luz encendida durante toda la noche. Trate de seguir conscientemente estas pautas hasta que logre incorporarlas a su anlisis de modo inconsciente. No pierda la oportunidad de hacer una segunda medicin o de hacer ms preguntas al cliente o al operador. Convnzase de que realmente encontr la causa del problema.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante Leccin 2: Manuales de mantenimiento y diagramasLos tcnicos de mantenimiento no podran siquiera pensar en intentar realizar su trabajo sin contar con las herramientas adecuadas. Dos herramientas esenciales para tener xito en la localizacin de averas son los manuales de mantenimiento y los diagramas. Manuales de mantenimiento Los manuales de mantenimiento de Caterpillar constituyen una gua para sus actividades de mantenimiento. Cada manual se compone de varios mdulos, los cuales abarcan informacin tal como:

Especificaciones sobre los componentes y sistemas de la mquina. Cmo funciona cada sistema. Cmo operar y dar mantenimiento a la mquina. Cmo probar, ajustar, montar y desmontar los componentes. Cmo localizar las averas en los diversos sistemas de la mquina. Cualquiera que sea la mquina Caterpillar en la que usted est trabajando, el manual de mantenimiento puede ofrecerle valiosa informacin antes de que comience el trabajo, as como en el transcurso de este.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteDiagramas Los diagramas elctricos forman parte de los manuales de mantenimiento e incluyen:

Un ndice para todos los circuitos de la mquina Un ndice de ubicacin para todas las conexiones de mazos de cables y componentes del diagrama. Especificaciones sobre los interruptores, fusibles y disyuntores. Diagramas de las ubicaciones de los conectores de mazos de cables y de los componente. Informacin sobre la identificacin de los cables. Los diagramas son uno de los instrumentos ms tiles de que puede valerse un tcnico de mantenimiento para localizar las averas en los sistemas elctricos Caterpillar.

Los colores de cables que se ven en un diagrama Caterpillar y los colores de cables que tienen en realidad las mquinas Caterpillar tienen diferentes significados.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteCuando los tcnicos de mantenimiento usan un diagrama que muestra todos los circuitos de los sistemas de una mquina, a veces destacan con un lpiz o pluma de color el circuito en el cual estn trabajando. El hecho de destacar un solo sistema los ayuda a que la vista se mantenga concentrada en ese circuito mientras estn trabajando. Clave de colores del diagrama Los colores de los cables en el diagrama se explican mediante una clave de colores en el propio diagrama. Un color en particular puede indicar la condicin de un circuito bajo determinada circunstancia o puede identificar el circuito.

Por ejemplo, todos los cables ROJOS en este diagrama tienen voltaje cuando el interruptor de desconexin est conectado (ON) y la llave selectora est desconectada (0FF). Todos los cables NEGROS en este diagrama van a tierra (el bastidor del vehculo). Todos los cables DORADOS en este diagrama forman parte del circuito de arranque.

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Todos los colores de los cables en los diagramas Caterpillar para todas las mquinas tienen el mismo significado. El ROJO siempre indica un circuito que tiene voltaje cuando el interruptor de desconexin est conectado (ON) y el selector de llave est desconectado (0FF). Colores de los cables en un mquina Los colores de los cables en las mquinas Caterpillar tienen un significado diferente de los colores de los cables en un diagrama. Los colores de los cables que usted ve mientras trabaja en una mquina estn destinados a ayudarlo a identificar los circuitos en la mquina.

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A veces los colores de los cables estn repetidos y en ocasiones usted puede tener dificultad en diferenciar uno de otro. Por ese motivo, no slo se identifican por el color, sino tambin por un nmero de circuito. En casi todos los cables aparece un nmero de identificacin de circuito. Adems del color del cable, puede emplear ese nmero para que lo ayude a identificar los circuitos en una mquina. Puede verificar si coincide el nmero de identificacin que se halla en un extremo del cable con el nmero que aparece en el otro extremo, cuando lo identifica.

Por ejemplo, podra comenzar a trabajar en el circuito detector del flujo de refrigerante del Sistema de Monitoreo Electrnico (EMS) que va del sistema de enfriamiento a la cabina. Los cables de este circuito son azules. En ciertos lugares, los cables de los circuitos no estn visibles, pero si rastrea los cables azules hasta el Panel EMS situado en la cabina, puede identificar el circuito detector de flujo del refrigerante.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteNmeros de identificacin del circuito El diagrama identificar casi todos los cables con un nmero de identificacin del circuito, un cdigo de color y el calibre del cable cuando este ltimo no es 16.

Por ejemplo, el circuito del reflector trasero est identificado en el diagrama como 608-GN-14. El cable correspondiente en la mquina ser verde, calibre 14 y tendr impreso el nmero 608.

El nmero de identificacin del circuito para un cable es el mismo, tanto en un diagrama como en una mquina. Aunque los colores de los cables en un diagrama tienen un significado diferente al de los colores de los cables reales, los nmeros de identificacin del circuito son los mismos.

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MODULO II: TIPOS BSICOS DE FALLAS ELCTRICASEl propsito de este modulo es presentar los diferentes tipos de fallas elctricas que representan una condicin de falla.

OBJETIVOS DEL MODULOAl trmino de este modulo, el estudiante estar en capacidad de: 1. Definir abierto como una condicin de falla 2. Definir cortocircuito como una condicin de falla 3. Definir cortocircuito a tierra como una condicin de falla 4. Reconocer ejemplos de las tres fallas elctricas bsicas, tal y como podran ocurrir tpicamente en las mquinas CAT. 5. Igualmente podr describir en los circuitos elctricos CAT 6. As como el procedimiento para la localizacin de las fallas intermitentes en un sistema elctrico CAT.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante Leccin 3: Tipos bsicos de fallas elctricasLas fallas elctricas pueden clasificarse como de circuito abierto, circuito resistivo, cortocircuito o cortocircuito a tierra. Es importante entender estas fallas y sus efectos para poder localizar los problemas:

Una falla por circuito abierto es una interrupcin en el trayecto planeado para la corriente elctrica. Una falla por circuito resistivo es una resistencia no planeada en el trayecto planeado para la corriente elctrica. Una falla por cortocircuito es una conexin elctrica no planeada que proporciona un trayecto adicional para el flujo de corriente elctrica. Una falla por cortocircuito a tierra es un trayecto no planeado para la corriente elctrica de retorno a la fuente de energa elctrica.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteFalla por circuito abierto Un circuito es un trayecto para el flujo de la corriente elctrica. Los conductores y dispositivos que conforman este trayecto dirigen la corriente de un modo circular, que comienza y termina en la fuente de energa elctrica. En este circuito, por ejemplo, la corriente sale del borne positivo de la batera (+) y retorna por el borne negativo de la batera. Cuando ocurre una interrupcin en el circuito, se rompe el trayecto para el flujo de la corriente. Como resultado, la corriente no puede seguir fluyendo.

Una interrupcin en la parte en serie de este circuito dar lugar a una prdida del flujo de la corriente hacia todo el circuito. Esta interrupcin detuvo todo el flujo de corriente en el circuito. Normalmente, una medicin de la cada de voltaje a travs del conductor sera de O voltios. En este caso, la medicin sera el voltaje del sistema. Una interrupcin en un circuito en paralelo dar lugar a una prdida del flujo de corriente solamente en la parte del circuito en que se encuentra la interrupcin. La corriente ya no fluye a travs de la parte del circuito donde se produjo la interrupcin, pero contina fluyendo por el resto del circuito. El nuevo circuito tiene mayor resistencia que el original y toma menos corriente. Recuerde que la resistencia de dos resistores en paralelo es menor que la de cualquiera de los dos por si solos. Algunos ejemplos de circuitos abiertos en un Sistema Elctrico CAT son:

un cable roto un fusible quemado o un disyuntor disparado una conexin de un mazo de cables con un enchufe o pasador que muestre corrosin

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteFalla por circuito resistivo Un circuito es un trayecto para el flujo de la corriente elctrica. Para que funcionen correctamente, los circuitos deben ofrecer muy poca o ninguna resistencia al flujo de la corriente, excepto donde est proyectado que haya una resistencia.

Una falla por circuito resistivo es una resistencia no planeada en un circuito, la cual es lo suficientemente grande como para evitar que el circuito funcione normalmente. La cantidad de resistencia que los circuitos pueden tolerar y an seguir funcionando correctamente varia considerablemente, y esto depende en gran medida del circuito. Por ejemplo: Un circuito de arranque requiere una resistencia extremadamente baja, debido a los grandes requisitos de corriente. Si se aade un ohmio al circuito, podra fallar Un circuito detector del Sistema de Monitoreo Electrnico puede tolerar hasta 500 ohmios de resistencia en serie y todava continuar trabajando correctamente. Algunos ejemplos de resistencias en un Sistema Elctrico CAT son:

Una conexin de la batera que presente corrosin, lo cual impide el giro del motor. Un interruptor con los contactos quemados. Un conector con corrosin.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteFalla por cortocircuito La capacidad de los circuitos elctricos para dirigir, controlar y usar la energa elctrica depende de la forma en que estn conectados entre si sus componentes.

Un cortocircuito es una conexin elctrica no planeada dentro de un circuito. Esto proporciona un trayecto no deseado para el flujo de la corriente, el cual puede impedir que el circuito funcione normalmente. El cortocircuito en este circuito proporciona un trayecto para la corriente elctrica que se desva del interruptor. Como resultado, el interruptor ya no controla el circuito. Debido a que un cortocircuito es una conexin aadida incorrecta o no deseada, con frecuencia crea un circuito que toma ms corriente que la esperada. Este cortocircuito permite que haya una desviacin de la corriente al resistor R. Algunos ejemplos de cortocircuitos en un Sistema Elctrico CAT son:

Un mazo de cables pellizcado. Un solenoide de motor de arranque quemado

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteFalla por cortocircuito a tierra La capacidad de los circuitos elctricos para dirigir, controlar y usar la energa elctrica depende de la forma en que estn conectados entre si sus componentes.

Un cortocircuito a tierra es una conexin elctrica a tierra no planeada dentro de un circuito. Esto proporciona un trayecto no deseado para el flujo de la corriente, el cual puede impedir que el circuito funcione normalmente. El cortocircuito a tierra en este circuito proporciona un trayecto para la corriente elctrica que se desva del resistor. Como resultado, hay un incremento de la corriente que hace que el disyuntor se dispare. Algunos ejemplos de cortocircuitos a tierra en un Sistema Elctrico CAT son:

Corrosin, que produce un trayecto directo al bastidor de la mquina. Un mazo de cables al que se le desgast el aislamiento debido a la friccin contra el bastidor de la mquina y que hace contacto con el bastidor.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteOcurrencias errticas Qu sucede cuando las interrupciones, las resistencias, los cortocircuitos y cortocircuitos a tierra ocurren errticamente? Las fallas intermitentes aparecen y desaparecen, y pueden ser difciles de localizar. Cualquier componente o sistema elctrico que a veces funciona y otras veces no, es un ejemplo de un sntoma de una falla intermitente. Estos sntomas no son siempre evidentes y pueden no serlo cuando usted llegue a la obra para trabajar en un sistema. Por ese motivo, debe confiar en los informes hechos por el operador de la mquina para ayudarlo a recopilar informacin sobre la falla. No hay un procedimiento especifico para localizar una falla intermitente. Como en el caso de el diagnstico de cualquier falla, usted debe recopilar informacin sobre el problema, analizarla, probar el sistema y hacer el diagnstico. Un mtodo que podra resultarle conveniente para detectar las fallas intermitentes es mover rpidamente diferentes partes del mazo de cables mientras se buscan los sntomas de la falla.

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MODULO III: El SISTEMA DE ILUMINACIN Y SUS COMPONENTESEl propsito de este modulo es presentar las pautas de localizacin de averas en los Sistemas de Iluminacin de los Equipos Caterpillar.

OBJETIVOS DEL MODULOAl trmino de este modulo, el estudiante estar en capacidad de: 1. Identificar y establecer la funcin de los componentes de un sistema de iluminacin CAT tpico. 2. Reconocer el flujo normal de la corriente en un circuito de iluminacin tpico Caterpillar con el interruptor en la posicin de conexin (on).

3. Reconocer el flujo normal de la corriente en un circuito de iluminacin tpico Caterpillarsegn lo representado en el multmetro digital. 4. Identificar las cuatro fallas elctricas bsicas encontradas en un circuito de iluminacin tpico Caterpillar

5. Reconocer el efecto de una interrupcin, una resistencia, un cortocircuito y un cortocircuito a tierra en un circuito de iluminacin tpico Caterpillar segn lo representado en un Multmetro Digital.6. Podr predecir los cambios en el comportamiento y las lecturas del DMM como resultado de interrupciones, resistencia, cortocircuitos y cortocircuitos a tierra en el circuito que se prueba 7. Podr interpretar los cambios en las lecturas del Multmetro Digital como resultado de una interrupcin, una resistencia, un cortocircuito y un cortocircuito a tierra en el circuito que se prueba.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante Leccin 4: Circuito de iluminacin CaterpillarCada mquina Caterpillar est equipada con un sistema de iluminacin. Dependiendo del tipo de mquina, este sistema puede incluir reflectores, luces traseras, luces parpadeantes de alarma, luces del tablero, y luces indicadoras. Observemos algunos de los componentes del sistema de iluminacin Caterpillar tpico y cmo se conectan estos componentes entre si. El interruptor de desconexin de la batera le permite desconectar manualmente del circuito el terminal de las bateras cuando ello sea necesario. Cuando el interruptor est en la posicin de DESCONEXIN (0FF), se abren todos los circuitos y la corriente no puede ser extrada de la batera. El motor de arranque recibe la energa de dos bateras de 12 voltios y establecen el voltaje normal del sistema. Un interruptor disyuntor limita la cantidad de corriente que puede fluir a travs del circuito. El rel principal acta como un interruptor abierto normalmente accionado por la corriente procedente de la llave de contacto. Un fusible protege cada circuito de iluminacin. Se proporcionan uno o ms interruptores para encender y apagar las luces. Los mazos de cables dirigen la energa hacia las lmparas. Un conector que funciona para las dos lmparas facilita fabricar y dar mantenimiento al circuito. Dos lmparas, conectadas en paralelo, utilizan la energa del circuito para producir luz.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante Circuito de iluminacin CaterpillarHe aqu el circuito simplificado. Igual que el que acaba de ver, este sistema modelo de iluminacin incluye los siguientes componentes:

1. El interruptor de desconexin de la batera, el cual abre la conexin del borne negativo de la batera a todos los circuitos elctricos; 2. Bateras de 12 voltios, que proporcionan la energa al sistema de iluminacin y establecen el voltaje normal del sistema; 3. Un disyuntor, que proporciona proteccin contra sobrecorriente a los cables de distribucin de energa; 4. Una llave de contacto; 5. Un rel que proporciona la ruta ms corta para una corriente fuerte y la mantiene fluyendo a travs de la llave de contacto; 6. Un fusible, que proporciona proteccin adicional a cada circuito en el sistema de iluminacin; 7. El interruptor de las luces, que ofrece al operador el control de las luces; 8. Mazos de cables; 9. Un conector que dirige la energa hacia las luces; y 10. Dos reflectores.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteInterruptor de desconexin de la batera El interruptor Caterpillar de desconexin de la batera:

Asegura todos los sistemas elctricos y el vehculo contra una operacin no autorizada Alarga la duracin de la batera, debido a que las cargas parsitas tales como la del regulador del alternador, estn desconectadas durante el tiempo que el vehculo est inactivo. El interruptor Caterpillar de desconexin de la batera: Permite quitar rpidamente la energa de la batera a un motor de arranque que se pega para evitar daos a los mazos de cables e incendios en el vehculo Facilita una localizacin de fallas y un mantenimiento seguro del sistema elctrico mediante el uso del til punto de desconexin.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteBateras que no requieren ningn mantenimiento Las bateras Caterpillar que no requieren ningn mantenimiento proporcionan:

Un alto amperaje de giro en fro (CCA) y regmenes de capacidad de reserva. Cubierta sellada con calor, para prevenir la contaminacin e incrementar la resistencia de la caja. Caja de polipropileno de peso ligero y alta resistencia a los impactos. Las bateras Caterpillar que no requieren ningn mantenimiento tienen: Separadores de PVC (cloruro de polivinilo) o de polietileno para una mejor resistencia a las vibraciones y una mejor proteccin contra los cortocircuitos que los separadores de papel. Elementos anclados, para una mayor resistencia a las vibraciones. Caja de mayor densidad, para una mayor resistencia a las vibraciones y ciclos profundos. Capacidad de inclinacin de 45 grados, para ayudar a evitar los derrames causantes de corrosin durante las aplicaciones en terrenos irregulares. Las bateras Caterpillar que no requieren ningn mantenimiento tienen: Correa de plancha centrada y conectores de distribucin directos que proporcionan la ruta elctrica ms corta para la potencia de arranque mxima. Rejilla de plomo troquelada resistente a los daos causados por el ataque de los cidos, la sobrecarga y el desprendimiento excesivo de gases. Respiradero que reduce la posibilidad de explosin a partir de una chispa externa.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteDisyuntor El disyuntor Caterpillar:

Protege los cables del dao debido a altas corrientes, una causa directa de incendios. Tolera altas corrientes transitorias asociadas con arranques elctricos del motor. Reemplaza diversos fusibles, para reducir la complejidad del sistema de energa y aumentar la confiabilidad. Restablece al vehculo su funcionamiento productivo con ms rapidez que los fusibles, mediante el empleo de una funcin de reposicin. Disminuye la probabilidad de alteracin del valor de proteccin contra sobrecorriente, como sucede cuando se reemplaza un fusible con otro que tiene una capacidad incorrecta. Equilibra los requisitos de carga de la corriente, debido a la variedad de capacidades disponibles.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteRel El rel Caterpillar es ms confiable que un interruptor debido a su rpida respuesta para abrir y cerrar el circuito.

Esta accin esta relacionada con los requerimientos de carga empleados en un momento determinado. Fusible El fusible Caterpillar:

Protege contra sobrecorriente, una causa directa de incendios. Protege contra daos en los cables causados por cortocircuitos directos a tierra. Su capacidad est de acuerdo con los requisitos de corriente para la carga suministrada por cada cable de distribucin de energa.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteInterruptor El interruptor Caterpillar brinda las siguientes ventajas:

Servicio pesado por mucho ms tiempo. Vida til con un alto ciclo. Ambientalmente protegido. Uniformidad con otros sistemas, lo cual permite tener un inventario de piezas ms reducido. Mazos de cables Los mazos de cable Caterpillar brindan:

Seleccin del calibre del cable de acuerdo con la capacidad del fusible o del disyuntor principal que le suministra la energa.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteEsta tcnica evita que un cortocircuito a tierra destruya el aislamiento de un cable antes de que el fusible se queme o que el disyuntor se dispare. Los mazos de cables Caterpillar tienen una cubierta de nylon trenzado que protege los cables contra la abrasin y reduce la posibilidad de cortocircuitos. Este nylon trenzado es resistente a todos los lquidos del motor y del vehculo sobre la temperatura de funcionamiento del vehculo. Los mazos de cables Caterpillar tambin brindan las siguientes ventajas: Reduccin de los puntos de desgaste de los mazos de cables, una fuente potencial de incendios en el vehculo, mediante el control del recorrido con eslabones de cadena y envoltura de anclaje (recorrido general), abrazaderas empernadas (recorrido general) o conductos de acero (recorrido del cable de la batera). Mayor facilidad para la localizacin de averas y el mantenimiento mediante el empleo de los nmeros del circuito estampados en caliente sobre el aislante del cable, los cuales relacionan cada cable del mazo con el diagrama elctrico, son otras ventajas de los mazos de cables. Conectores Los conectores Caterpillar ofrecen convenientes puntos de desconexin para poder darle mantenimiento y localizar averas fcilmente y con seguridad en el sistema elctrico.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteReflectores de halgeno Los reflectores de halgeno de Caterpillar brindan las siguientes ventajas:

Mayor eficiencia que las antiguas luces incandescentes, con 30 a un 35% ms de luz a partir de la misma entrada de energa. Mayor visibilidad, producto de una salida de luz ms blanca y brillante. Una salida constante a travs de la bombilla durante toda su duracin. La conveniencia de una bombilla pequea, transportable y de bajo costo que sirve para todos los tamaos de reflectores. Llave de contacto La llave de contacto Caterpillar brinda las siguientes ventajas: Alto rgimen de corriente. Una terminal de control de 24 voltios para los controles electrnicos que necesitan saber la posicin de la llave de contacto. Proteccin contra la autorizada del vehculo. operacin no

El operador puede efectuar la desconexin (off) del motor en las mquinas equipadas con mdulos electrnicos de parada del motor.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante Operacin normal del circuito de iluminacinConexiones de los circuitos de iluminacin Como sucede con muchos circuitos de iluminacin de Caterpillar, algunos componentes de este circuito estn conectados en serie y otros en paralelo.

Las partes que conforman este circuito se identifican de la siguiente forma: interruptor de desconexin (1), bateras (2), disyuntor principal (3), rel principal (4), fusible (5), mazo de cables (6), interruptor de las luces (7), conector (8), reflectores (9) y llave de contacto (10).

Conexin en serie Estos componentes estn conectados en serie. La corriente que fluye a travs de ellos es una combinacin de las corrientes que fluyen en las ramas en paralelo del circuito:

- Interruptor de desconexin - Bateras - Disyuntor principal

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteConexin en paralelo

Estos componentes estn conectados en paralelo. Dichos componentes ofrecen tres recorridos, o ramas, individuales a tierra para el flujo de la corriente. Cada rama conduce una parte de la corriente total que fluye por el circuito. La suma de las corrientes de las ramas individuales es igual a la corriente que fluye por la parte del circuito que est conectada en serie. Rel principal Fusible Mazo de cables Interruptor de las luces Conector Reflectores Llave de contacto

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteFlujo de electricidad La corriente en este circuito de iluminacin fluye desde el borne positivo de la batera a travs de los componentes del circuito y tierra (bastidor de la mquina), hasta el borne negativo de la batera.

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Interruptor de desconexin Bateras Disyuntor principal Rel principal Fusible Mazo de cables Interruptor de las luces Conector Reflectores Llave de contacto

Interruptores Para que cualquier corriente fluya por este circuito, los tres interruptores deben estar cerrados: el interruptor de desconexin de la batera, la llave de contacto y el interruptor de las luces. Si alguno de ellos est abierto, la corriente no fluir. El interruptor de desconexin de la batera controla la energa a todos los circuitos elctricos en la mquina. Cuando est abierto, la corriente no puede fluir por el circuito de iluminacin. El rel principal controla la energa a todos los circuitos de las luces. Las mquinas que tienen varios circuitos de luces (reflectores, luces del techo, luces traseras / de parada) con frecuencia tienen interruptores individuales para controlar cada circuito. Sin embargo, a menos que el rel principal est cerrado, la corriente no fluir por ninguno de estos circuitos y ninguna de las luces se encender. Este interruptor controla el flujo de corriente hacia los reflectores. En este circuito, aun cuando el interruptor de la llave de contacto y el de desconexin de la batera estn cerrados, no fluir ninguna corriente a travs de las bombillas a menos que el interruptor de las luces tambin est cerrado. Cuando los tres interruptores estn cerrados, la corriente normalmente fluye tal como se muestra. El disyuntor principal, el rel principal, el fusible, el interruptor de las luces y los conductores de conexin forman un recorrido comn. Despus del interruptor de las luces, la corriente se separa en dos recorridos paralelos y fluye por los mazos de cables A y B, as como por los dos reflectores.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteResistencia En condiciones normales, la cantidad de corriente que fluye por este circuito est limitada por la resistencia de los reflectores. La resistencia variar de acuerdo con la temperatura de los filamentos. En este sistema de 24 voltios, la resistencia de estas luces mantiene la corriente total bien por debajo de los 10 amperios para los cuales est ajustado el fusible. Los dems componentes del circuito ofrecen poca o ninguna resistencia en condiciones normales de operacin. Cortocircuito a tierra

Ciertos tipos de fallas en este circuito producirn un flujo de corriente mayor que lo normal. Aqu ocurri un cortocircuito a tierra entre el interruptor de las luces y las luces. El fusible quemado realiz su funcin al evitar que continuara fluyendo una cantidad excesiva de corriente, lo cual hubiera daado el circuito. Segn la ubicacin de la falla, el fusible o el disyuntor principal protegern el circuito.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante Empleo del Multmetro digital para encontrar las fallasPuede utilizar el multmetro digital para que lo ayude a determinar si el circuito de iluminacin est funcionando normalmente.

Para usar el Multmetro digital en este sentido, usted debe ser capaz de reconocer las lecturas normales y anormales del instrumento de medicin. Cada de voltaje Una de las mediciones ms importantes que puede hacer es la de la cada de voltaje. Las mediciones de la cada de voltaje tambin a menudo requieren menos trabajo que otras mediciones:

Por lo general pueden realizarse fcilmente en cualquier parte del circuito y no requieren que lo abra.

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La cada de voltaje es la diferencia en el potencial elctrico, o voltaje, que resulta de la corriente que fluye por una resistencia. La cada de voltaje representa la prdida de energa a travs de una carga. En este ejemplo, la cada de voltaje entre los puntos de prueba 1y 2 es cero. Una cada de voltaje de aproximadamente cero voltios a travs del disyuntor principal con ambas luces encendidas indica que el funcionamiento del disyuntor es normal. La corriente fluye por el disyuntor, pero con poca o ninguna resistencia.

Del mismo modo, una cada de voltaje de alrededor de cero voltios a travs del rel principal con todos los interruptores cerrados y ambas luces encendidas indica que el rel funciona normalmente. La corriente fluye a travs del rel y encuentra poca o ninguna resistencia.

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Una cada de voltaje de aproximadamente cero voltios a travs del fusible con todos los interruptores cerrados indica un funcionamiento normal del mismo. La corriente fluye a travs del fusible, pero encuentra poca o ninguna resistencia.

Una cada de voltaje de aproximadamente cero voltios a travs del interruptor de las luces con todos los interruptores cerrados indica un funcionamiento normal del mismo. La corriente fluye a travs del interruptor de las luces con poca o ninguna resistencia.

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Normalmente, con el interruptor en la posicin de DESCONEXIN (0FF), existe un potencial de unos 24 voltios a travs del interruptor abierto. El mismo voltaje deber existir a travs de cualquier par de puntos de comprobacin en los lados opuestos de una interrupcin en este circuito.

En este sistema de 24 voltios, una cada de voltaje de aproximadamente cero voltios a travs de los mazos de cables A y B con ambas luces encendidas indica un funcionamiento normal. La corriente fluye a travs del mazo de cables y del conector con poca o ninguna resistencia.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteMediciones de la corriente En comparacin, las mediciones de la corriente son ms difciles y requieren que usted mida donde pueda convenientemente abrir el circuito. Por ejemplo, en el interruptor de las luces.

Mediciones de la resistencia Las mediciones de la resistencia tampoco son tan fciles, y requieren que usted desconecte el circuito y asle la parte que va a medir del resto de las partes del circuito.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante Leccin 5: Anlisis del sistema de iluminacinTipos de fallas Los problemas en los sistemas de iluminacin Caterpillar pueden ser ocasionados por una falla debido a una interrupcin (smbolo nmero 1), una resistencia (2), un cortocircuito (3) o un cortocircuito a tierra (4) en el circuito.

Estos smbolos se utilizan para representar los cuatro tipos de fallas. Falla por Interrupcin Una interrupcin en un circuito es una ruptura completa en la va planeada para el flujo de la corriente. Como dicha interrupcin detiene el flujo de la corriente, ese tipo de falla impide que el circuito funcione correctamente. Resistencia Algunos circuitos no funcionarn correctamente si hay aunque sea una pequea cantidad de resistencia adicional en el circuito. Otros circuitos pueden tolerar ms resistencia. Es posible que una pequea cantidad de resistencia adicional en un circuito de iluminacin reduzca la intensidad de las luces de manera imperceptible, pero si la resistencia aumenta, las luces se atenuarn o se apagarn completamente. Cortocircuito Un cortocircuito es una conexin elctrica no planeada dentro de un circuito, la cual proporciona una va adicional para el flujo de la corriente. Un cortocircuito puede tener poca o ninguna resistencia (cortocircuito total) o una cantidad de resistencia significativa (cortocircuito resistivo). Un cortocircuito en un circuito de iluminacin impedir que este funcione correctamente.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteCortocircuito a tierra Un cortocircuito a tierra es una conexin elctrica no planeada entre un punto en un circuito y el bastidor de la mquina. Un circuito de iluminacin con un cortocircuito a tierra no funcionar normalmente o no funcionar en lo absoluto. EFECTOS DE LAS FALLAS Sntomas de las fallas Aqu ocurri un cortocircuito a tierra en el circuito entre los puntos de prueba 6 y 7. Qu sntomas de esta falla puede observar? Fjese que las bombillas ya no estn encendidas. El cortocircuito a tierra tambin hizo que el fusible 10 A, ubicado entre los puntos de prueba 5 y 6, se quemara. En el diagrama el fusible parece estar bien, cmo puede usted establecer que est quemado?

Cuando trate de localizar fallas en un circuito, recuerde que los componentes defectuosos pueden verse aparentemente normales. Incluso un interruptor, un rel o un disyuntor que parece abrir y cerrar correctamente cuando usted lo seleccin puede tener un problema que impida el funcionamiento normal del circuito. Para cerciorarse de que un componente est defectuoso, generalmente tendr que realizar mediciones. Si una bombilla aparece encendida en la pantalla, usted puede estar seguro de que funciona. Pero si no se enciende cuando debera estar encendida, no se apresure en concluir que la bombilla est defectuosa. Puede haber algn otro problema (por ejemplo, una interrupcin en el mazo de cables) que impida que la bombilla funcione normalmente. Una vez ms, debe confiar en sus instrumentos de medicin para localizar la falla.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteInterrupcin en el circuito de iluminacin Cuando hay una interrupcin en un circuito, la corriente deja de fluir y el circuito no funcionar.

Con todos los interruptores cerrados, la lectura de voltaje del Multmetro digital entre estos puntos del circuito debe ser de aproximadamente cero voltios. No obstante, con una interrupcin de resistencia infinita en el circuito, todo el flujo de la corriente ces y todo el voltaje de la batera cay a travs de la interrupcin. En este caso es 25,2 voltios. Aqu se produjo una interrupcin en la parte en paralelo del circuito para la bombilla A. La bombilla B contina funcionando, pero la A no. Observe que el flujo de la corriente se interrumpi solamente en un cable

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante Cortocircuito en el circuito de iluminacinEn este circuito un cortocircuito ha creado una va no deseada para la corriente en el interruptor de las luces. Esto permite que la corriente fluya aun cuando el interruptor est abierto. Como resultado, las luces permanecen encendidas aunque el interruptor de las luces est en la posicin de DESCONEXIN (0FF).

Con el interruptor de las luces abierto y los dems interruptores cerrados, la lectura del Multmetro digital a travs de estos puntos sera de 25,2 voltios. La lectura aqu es de 13,4 voltios porque hay un cortocircuito resistivo en el interruptor.

Este es un circuito con un cortocircuito resistivo a travs de los contactos del rel principal. La llave de contacto est desconectada (off), el interruptor de las luces est en la posicin de CONEXIN (ON) y cierta cantidad de corriente contina fluyendo por el cortocircuito hacia el rel. Como consecuencia, las luces permanecen tenuemente encendidas.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante Cortocircuito a tierra en el circuito de iluminacinUn cortocircuito a tierra de baja resistencia en el circuito impide el funcionamiento de este y no deja fluir corriente a travs de las bombillas. Como consecuencia del cortocircuito a tierra, la corriente toma inmediatamente la va de menos resistencia a travs de la falla y retorna al borne negativo de la batera. Sin la resistencia de las bombillas para limitar el flujo de la corriente, el cortocircuito a tierra tambin produce un aumento de la corriente hasta un nivel no esperado para el circuito y hace que el fusible se queme.

Si el cortocircuito a tierra hubiera ocurrido a la izquierda del fusible, el disyuntor principal se habra disparado y en el circuito habra cesado toda la corriente. Por lo tanto, el fusible no se habra visto afectado aunque tuviera una capacidad menor que la del disyuntor principal, porque el cortocircuito a tierra ocurri antes de llegar al fusible en la va de la corriente que va de la batera a tierra.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteEn condiciones normales, sin energa en el circuito y con el interruptor de las luces abierto, la lectura de la resistencia entre el punto de prueba 6 y tierra sera de OL (sobrecarga). Con un cortocircuito a tierra entre los puntos de prueba 6 y 7, la lectura muestra la resistencia del cortocircuito. En este caso es ms eficaz hacer una lectura de la resistencia, porque el fusible est quemado y no hay voltaje en el punto de prueba 6.

Resistencia en el circuito de iluminacin Cuando hay una resistencia en un circuito, el flujo de corriente se reduce. Si la resistencia es lo suficientemente grande, las luces bajarn en intensidad o se apagarn completamente.

Con todos los interruptores cerrados, la lectura de voltaje del DMM entre estos puntos en el circuito debe ser de aproximadamente cero voltios. Sin embargo, con una resistencia en el circuito, el flujo de la corriente disminuy y una parte de todo el voltaje de la batera cay a travs de la resistencia. En este caso es de 7,4 voltios.

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MODULO IV: El CIRCUITO DE ARRANQUE Y SUS COMPONENTESEl propsito de este modulo es presentar las pautas de localizacin de averas en el Sistema de Arranque de los Equipos Caterpillar.

OBJETIVOS DEL MODULOAl trmino de este modulo, el estudiante estar en capacidad de: 1. Identificar los componentes del sistema de arranque de Caterpillar y nombrar cul es la funcin de los mismos. 2. Reconocer el flujo de corriente normal en el circuito de arranque Caterpillar con el interruptor conectado. 3. Usted podr reconocer el funcionamiento normal del sistema de arranque Caterpillar de acuerdo con sus sonidos. 4. Usted podr reconocer el flujo de corriente normal en el circuito de arranque Caterpillar tal y como se representa simultneamente en el Multmetro Digital y en el ampermetro de mordaza. 5. Identificar sonidos que son sntomas de funcionamiento anormal en el sistema de arranque. 6. Reconocer la relacin entre los sonidos de un sistema de arranque que no est funcionando normalmente y el de los componentes del sistema de arranque. 7. Interpretar los cambios en las lecturas del Multmetro /ampermetro de mordaza como resultado de interrupciones del circuito, cortocircuito, y cortocircuito a tierra en el circuito que se est probando.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante Leccin 6: El circuito de arranque CaterpillarToda mquina Caterpillar accionada por un motor diesel tiene un sistema de arranque para hacer girar el motor de la mquina. Los tipos de sistemas de arranque que aqu se describen convierten la energa elctrica de la batera en energa mecnica en el motor de arranque. Si se presenta un problema en el sistema de arranque, el operador debe llamar a un tcnico de servicio inmediatamente. Veamos los componentes del sistema de arranque Caterpillar con detenimiento. El interruptor de desconexin de la batera desconecta todos los circuitos elctricos, incluyendo el circuito de arranque, del terminal negativo de la batera. Cuando este interruptor est desconectado, no llega energa a ningn circuito de la mquina. Las dos bateras en serie de 12 voltios dan energa al motor de arranque y establecen un voltaje nominal del sistema de 24 voltios. El interruptor de circuito limita la cantidad de corriente que puede fluir a travs del circuito. Esto protege los cables y componentes del circuito en caso de un cortocircuito a tierra. La llave de contacto permite que el operador encienda el motor a travs del rel de arranque. El rel de arranque permite que la relativamente poca corriente que fluye a travs de la llave de contacto y la bobina del rel de arranque, controle la corriente moderada necesaria para activar el solenoide del motor de arranque. El rel tambin proporciona el paso de corriente ms corto posible al solenoide de arranque. Por su parte, el solenoide del motor de arranque permite que la corriente moderada que fluye a travs de l controle la alta corriente necesaria para hacer girar el motor de arranque. Primeramente, el solenoide del motor de arranque conecta al engranaje del pin de arranque con el volante del motor. una vez conectado el engranaje del pin, la corriente fluye a travs del motor de arranque. El motor de arranque hace girar el motor a una velocidad suficiente para que se encienda. El conector proporciona la conexin necesaria entre el mazo de cables y los componentes. El mazo de cables conecta los diversos componentes elctricos.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante El circuito de arranque CaterpillarEste es el circuito de arranque simplificado. Al igual que los componentes que ya usted vio, los componentes en este modelo de circuito de arranque realizan las siguientes funciones:

1. El interruptor de desconexin de la batera le permite desconectar manualmente las bateras de todos los circuitos de la mquina cuando no es necesaria ninguna energa. En la posicin de desconexin (off), todos los circuitos estn abiertos y no pueden tomar corriente de la batera. 2. Dos bateras de 12 voltios, conectadas en serie, establecen un voltaje nominal del sistema de 24 voltios y suministran corriente a los circuitos. Se proporcionan vas elctricas paralelas a la llave de contacto, al rel de arranque y al motor de arranque. El circuito de arranque sita una alta demanda en las bateras cuando hace girar el motor. 3. Un interruptor de circuito limita la cantidad de corriente que fluye a travs de los circuitos de control del motor de arranque. Esto protege al mazo de cables y a otros componentes en caso de un cortocircuito. 4. La llave de contacto es un interruptor manual capaz de activar dos circuitos a la vez. Cuando se gira hacia el centro o la posicin de conectado (ON), el interruptor activa el circuito principal de potencia. Cuando se gira hacia el final o posicin de arranque (START), el interruptor tambin permitir que la corriente fluya a travs de la bobina del rel de arranque. 5. Cuando el rel de arranque es activado por la corriente que fluye a travs de la bobina de l, los contactos del rel de arranque se cierran y permiten que la corriente fluya a travs de las bobinas del solenoide de arranque. 6. El solenoide de arranque est montado en el motor de arranque. Juntos conforman el conjunto de arranque. Primeramente, el solenoide conecta el engranaje del pin de arranque con el volante del motor y entonces permite que la corriente fin-ya a travs del motor de arranque para hacer girar el motor.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteEl motor de arranque que es un potente motor elctrico cuya nica funcin es hacer girar el motor. Requiere de alta corriente para poder desarrollar la potencia necesaria que lleve al motor a la velocidad de encendido. El motor comparte una conexin a tierra con el solenoide de arranque. 7. Un conector cierra el circuito entre la llave de contacto en la cabina del operador, y el rel de arranque junto con el disyuntor en el compartimiento del motor. Los conectores se usan normalmente entre la cabina y el motor para facilitar su ensamblaje en la fbrica as como su mantenimiento en el terreno. 8. Los mazos de cables trazan la va de la electricidad y la conducen a los componentes del circuito. Interruptor de desconexin de la batera El interruptor de desconexin de la batera Caterpillar: Facilita la localizacin de averas en el sistema elctrico as como su mantenimiento al proporcionar un punto de desconexin adecuado. Impide que la mquina y todo el sistema elctrico se operen sin autorizacin. Elimina la descarga lenta de la batera provocada por un equipo elctrico. Cuando la mquina se va a guardar por ms de un mes, el interruptor de desconexin debe estar abierto. Es un mtodo rpido y adecuado de desactivar el sistema elctrico de la mquina en caso de algn tipo de fallas en el sistema. Bateras Las bateras Caterpillar que no requieren mantenimiento proporcionan; Intervalos de mantenimiento mucho ms largos (1000 horas las bateras de plomo originales eran de 100 horas). Alto amperaje de giro en fro (CCA) e ndices de capacidad de reserva. Cubierta sellada para prevenir la contaminacin y aumentar la resistencia de la caja. Caja de polipropileno muy ligera capaz de resistir fuertes impactos. Separadores de polietileno o PVC que resisten mejor la vibracin y ofrecen mayor proteccin contra los cortocircuitos entre placas, que los separadores de papel. Placas ancladas en su base a la batera para resistir mejor la vibracin.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteDisyuntor El disyuntor Caterpillar: Protege los cables de daos debido a corriente excesiva, y minimiza el tiempo improductivo como los costos de mantenimiento. El disyuntor tolera altas corrientes transitorias asociadas con el encendido del motor elctrico. Elimina la necesidad de reemplazar fusibles y posibles errores Aumenta la confiabilidad en el sistema de energa y disminuye su complejidad Restablece el funcionamiento productivo de la mquina con ms rapidez que los fusibles, mediante la funcin de reposicin. Disminuye la posibilidad de tener que cambiar el valor de la proteccin contra la sobre corriente, como sucede cuando se reemplaza un fusible por otro que tiene una capacidad incorrecta. Llave de contacto La llave de contacto Caterpillar: Se usa para controlar el rel de arranque para un arranque con llave adecuado. Impide que la mquina se opere sin autorizacin. Tiene una terminal de control que est en posicin de conexin (on) cuando la llave de contacto est en posicin de desconexin (off). Esto se utiliza por algunos controles electrnicos que necesitan conocer en qu posicin est la llave de contacto. Proporciona una desconexin (off) del motor conveniente por parte del operador en las mquinas equipadas con parada electrnica del motor, sistema de extincin de incendios, o inyeccin por unidad electrnica (EUI).

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteRel de arranque El rel de arranque Caterpillar proporciona:

Arranque de llave fcil y conveniente. Tambin proporciona larga vida til de la llave de contacto al utilizar baja corriente para darle energa a la bobina del rel, para controlar la corriente moderada que requiere el solenoide de arranque. Tambin facilita la localizacin de averas y el mantenimiento a travs de diseos comunes. Motor de arranque El motor y el solenoide de arranque Caterpillar:

Tienen capacidad para proporcionar suficiente velocidad al motor para arrancarlo aun en temperaturas extremas.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante El motor y el solenoide de arranque estn diseados para el servicio pesado y son capaces de soportar las rigurosas condiciones de trabajo tpicas de los equipos pesados. Estn tpicamente conectados a tierra con un borne y un cable separados en lugar de una caja a tierra, lo cual asegura una buena conexin a tierra. Conector Los conectores Caterpillar proporcionan: Rpida localizacin de averas y mantenimiento del sistema elctrico a travs de convenientes puntos de desconexin. Procedimientos de ensamblaje de la mquina ms lgicos y fciles. Tambin est probada la proteccin de los contactos y enchufes de los conectores contra el fango, aceite y otros contaminantes. Mazos de cables El calibre del cable se selecciona de acuerdo con la capacidad nominal del fusible asociado o del disyuntor. Con ello se evita la destruccin del cable o del aislador debido a una sobre corriente antes de que se queme el fusible o el disyuntor se dispare. Los mazos de cables proporcionan adems la ventaja de la malla de nylon trenzado que protege a los cables de la abrasin, y reduce la posibilidad de cortocircuitos. La malla y el aislador son resistentes a todos los fluidos del motor como los del vehculo en todos los rangos de temperaturas de operacin. Una ventaja adicional de los mazos de cables Caterpillar es: Los puntos de desgaste de los mazos disminuyen gracias a un tendido de los mazos bien diseado y un uso efectivo de los eslabones de cadena, la envoltura de atadura y las presillas empernadas para el tendido general y un conducto de acero para el tendido del cable de la batera Los mazos de cables tambin contribuyen a que el mantenimiento y la localizacin de averas se realicen con ms rapidez y facilidad. Los nmeros de los circuitos estn estampados con calor en el aislamiento del cable, lo que combinado con el color del cable, relacionan cada mazo de cables con el diagrama elctrico mantenimiento a travs de diseos comunes.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante Funcionamiento normal del circuito de arranqueEsta leccin explica cmo funcionan normalmente juntos los componentes del sistema de arranque para hacer girar al motor. Con la llave de contacto en la posicin de DESCONEXIN (0FF), no puede fluir corriente alguna en el circuito. Cuando la llave de contacto est en la posicin de CONEXIN (ON), proporciona energa al resto de los sistemas elctricos de la mquina que no se muestran aqu. Pero ello no hace que el motor arranque. El arranque se produce cuando la llave de contacto se coloca en la posicin de ARRANQUE (START). Primero, la corriente fluye desde las bateras a travs de la bobina del rel de arranque y regresa a las bateras. La corriente que pasa a travs de la bobina del rel de arranque produce un campo magntico que atrae al inducido del rel, cerrando los contactos del rel. La corriente puede fluir entonces desde las bateras a travs de las bobinas del solenoide de arranque y regresar a las bateras. En el momento en que se cierra el rel de arranque, ambas bobinas reciben voltaje en el punto de prueba 8. En ese instante fluyen cerca de 46 amperios a travs de las bobinas del solenoide de arranque. Unos 6 amperios fluyen a travs de la bobina de retencin de corriente directamente a tierra. Cerca de 40 amperios fluyen a tierra a travs de la bobina tomacorriente a travs del enrollado del motor de arranque. Estas corrientes producen un campo magntico alrededor del solenoide de arranque, el que mueve al pin de arranque para engancharse al volante del motor y al mismo tiempo cierra los contactos del solenoide de arranque. Esto conecta directamente al motor de arranque a las bateras y al voltaje en ambos extremos de la bobina tomacorriente. La corriente contina fluyendo a travs de la bobina de retencin de corriente para conservar el campo magntico y mantener los contactos cerrados durante el giro. A partir de este momento la corriente puede fluir a travs del motor de arranque desde las bateras, y comienza el giro del motor. El giro continuar hasta que se corta la energa al conjunto del motor de arranque al colocar el interruptor de arranque en la posicin de CONEXIN (ON). A travs de esta secuencia de accin, este circuito de arranque permite que fluya a travs de la llave de contacto, una corriente de cerca de 1 amperio para controlar una corriente de giro de 400 a 1200 amperios a travs del motor de arranque. Este es el flujo normal de corriente en el circuito de arranque durante el giro del motor.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteObserve que este circuito de arranque es en realidad un circuito en serie-paralelo con cuatro vas de corriente. Cada va de corriente, o circuito, comienza en el POSITIVO (POS) de la batera (punto de prueba 1) y regresa al NEGATIVO (NEG) (punto de prueba 14) de la batera. Puede usted seguirles la pista?

Los puntos de prueba 1, 2, 3,4, 5, G, 12, 13 y 14 constituyen uno de los circuitos.

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Los puntos de prueba 1, 6, 7, 8, 9, G, 12, 13 y 14 forman un tercer circuito.

Los puntos de prueba 1, 10, 11, 9, G, 12, 13 y 14 forman un cuarto circuito.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteCuando la llave de contacto se coloca en la posicin de ARRANQUE (START), el rel de arranque se cierra con un chasquido (click) que puede escucharse si no es ahogado por otro sonido. El solenoide de arranque hace su propio sonido caracterstico cuando el pin de arranque se engancha con el volante, y los contactos del solenoide se cierran. Si el motor arranca normalmente, puede que usted no escuche esos sonidos sobre el ruido del motor. Pero ahora observe y escuche en la medida en que hacemos la accin ms lenta para que los pueda escuchar. Durante el funcionamiento normal usted puede escuchar al motor cuando gira y arranca. Pero puede que no le sea posible escuchar los chasquidos (clic) del rel y del solenoide de arranque enganchndose. Estos sonidos estn por lo general ahogados por el ruido del motor. Aun en condiciones anormales, cuando el motor no gira, puede ser que no distinga el chasquido del rel de arranque del que produce el solenoide de arranque. Si usted puede escuchar el chasquido del rel de arranque durante el funcionamiento anormal, es debido a que est colocado cerca de la llave de contacto. No obstante, en todas las mquinas esto no sucede as. Adems de utilizar los sonidos, usted puede comprobar tambin el flujo normal de corriente utilizando el Multmetro digital y el ampermetro de mordaza. Esto le permitir confirmar que: los componentes y las conexiones no estn provocando una cada de voltaje excesiva las bateras estn dentro de las especificaciones.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante Mediciones de voltaje en el circuito de arranque

Durante el giro o mientras se produce el intento de giro, el voltaje a travs de los bornes de la batera variar dependiendo de la temperatura ambiente, la temperatura del motor, la viscosidad del aceite del motor, el estado de la batera, el estado de los cables y las conexiones, y por ltimo de la condicin mecnica del motor. El voltaje durante el giro debe leerse de 16 a 20 voltios en un sistema de 24 voltios a 27 grados centgrados (80 grados Fahrenheit). Voltaje del sistema durante el giro El voltaje de giro vara considerablemente con la temperatura ambiente debido a la capacidad reducida de la batera a temperaturas muy fras. Utilice esta tabla para interpretar las lecturas de voltaje del sistema durante el giro.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteCadas de voltaje Durante el giro o el intento de giro, las cadas de voltaje a travs de los interruptores, contactos, cables, alambres y conexiones en el circuito no deben sobrepasar el mnimo permitido. En circuitos que extraen mucha corriente, aun una pequea resistencia puede dar lugar a una prdida de energa significativa.

Estas son las cadas de voltaje mximas permisibles en un circuito de arranque de 24 voltios durante el giro o el intento de giro. Las cadas de voltaje mximas permisibles para los sistemas de arranque de 12 voltios son exactamente la mitad de las cadas de voltaje aqu mostradas.

Mediciones de corriente en el circuito de arranque

Durante el giro o el intento de giro, usted puede utilizar el ampermetro de mordaza para medir la corriente entre el terminal positivo de la batera y el motor de arranque. La extraccin de corriente mxima permisible para un sistema de arranque de 24 voltios es de alrededor de 750 amperios, el valor exacto depende del tamao del motor y de la capacidad nominal del motor de arranque. La corriente mxima permisible para un sistema de arranque de 12 voltios es de alrededor de 1200 amperios.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante Leccin 7: Anlisis del sistema de arranqueSonido - ausencia de sonido Mientras intenta hacer girar el motor, puede que escuche ciertos sonidos que indiquen que puede existir un problema en el circuito de arranque. La ausencia de sonido cuando la llave est en la posicin de ARRANQUE (START) es uno de los sonidos que le indican que puede existir un problema en el circuito de arranque. No se escucha ningn sonido cuando la llave de contacto se coloca en la posicin de ARRANQUE (START). Esta ausencia de sonido puede ser un indicio que: La bobina del rel de arranque est en mal estado. El rel de arranque no est recibiendo energa. Causas posibles de que el rel de arranque no est recibiendo energa: Las bateras estn descargadas o con muy poca carga. Hay un circuito abierto debido a que: - El interruptor de desconexin de la batera tiene un circuito abierto. - El disyuntor tiene un circuito abierto. - Un cable de la batera est desconectado del borne. - Hay un conector desconectado. - Hay una falla en la llave de contacto. Sonido - un solo chasquido (click) Si el rel del arranque emite un chasquido (click) cuando la llave est en la posicin de arranque (start) y no se escucha ningn otro sonido, puede que exista un problema en el circuito de arranque. Cuando el rel de arranque emite un chasquido (click) con la llave en la posicin de arranque (START), pero no se escucha ningn otro sonido. Nos indica que existe un problema en una de las reas siguientes: Contactos del rel de arranque. Solenoide de arranque. motor de arranque

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante cables y conexiones bateras (con poca carga) contacto del tope de la corona con el pin motor o transmisin (atascados). Sonido - chirrido o chasquido repetido Puede existir un problema con el circuito de arranque si se escucha un chirrido o un chasquido repetido con la llave en la posicin de arranque (start). Un chasquido repetido o chirrido con la llave en la posicin de arranque. Indica que el solenoide de arranque est recibiendo energa, pero puede que exista Una bobina de retencin de corriente del solenoide de arranque con un circuito abierto. Bajo voltaje en el motor de arranque debido a poca carga en la batera. Una alta resistencia en el circuito (contactos o conexiones deficientes). Sonido - giro lento y respuesta demorada Puede existir un problema con el circuito de arranque si el giro del motor es lento y de respuesta demorada. Cuando el giro del motor es lento o tiene una respuesta demorada, el problema pudiera ser que: El motor de arranque tuviera: - Las escobillas o el inducido en mal estado. - Los devanados en cortocircuito parcial. - O estuviera atascado mecnicamente. El problema tambin pudiera ser de bajo voltaje en el motor de arranque debido a: - Bateras parcialmente descargadas. - O alta resistencia en el circuito. Otra posibilidad seria la existencia de un problema mecnico en el motor que ocasione un arrastre excesivo. Esta condicin puede ser causada tambin por la combinacin de aceite del motor de alta viscosidad y bajas temperaturas.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteSonido - chirrido o choque Mientras se intenta el giro del motor, otro sonido que le indica que puede existir un problema con el circuito de arranque es un sonido de chirrido o choque entre los dientes del engranaje del pin y los dientes de la corona. Este sonido puede indicar que: Se ha instalado una pieza incorrecta (posiblemente el pin). Un espacio producido por un desajuste del pin que ocasiona un enganche parcial del pin con la corona. Montajes del motor de arranque sueltos o un pin o una corona muy gastados. Sonidos Volvamos de nuevo a los sonidos que sugieren la existencia de un problema en el circuito de arranque. Algunos apuntan a un componente especfico, mientras que otros tienen ms de una causa posible. No se escucha ningn sonido cuando la llave est en la posicin de ARRANQUE (START). El rel de arranque produce un chasquido cuando la llave est en la posicin de ARRANQUE (START), pero no se escucha ningn otro sonido. Se oye un chirrido o chasquido repetido con la llave en la posicin de ARRANQUE (START). El giro del motor es lento o tiene una respuesta demorada. Un sonido de chirrido o de choque entre los dientes del engranaje del pin y la corona mientras se intenta el giro del motor.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante Anlisis del sistema de arranque - fallasLos problemas en los sistemas de arranque Caterpillar puede que se deban a una interrupcin del circuito involuntaria, una resistencia en serie, un cortocircuito, o un cortocircuito a tierra en el circuito. Los efectos de estas fallas pueden demostrarse en el mismo ejemplo de circuito de arranque ya utilizado para describir el funcionamiento normal. Interrupcin del circuito

En este ejemplo hay una INTERRUPCIN DEL CIRCUITO (OPEN) en la bobina del rel de arranque. Como resultado, dej de fluir la corriente en todo el circuito. Sin corriente, el rel y el solenoide de arranque no pueden cerrar y el motor de arranque no puede funcionar. Por lo tanto, el sistema no puede generar ningn sonido en absoluto con la llave en la posicin de ARRANQUE (START).

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteCon el rel de arranque cerrado, el voltaje entre los puntos de prueba 7 y 9 (tierra) mientras se produce el giro debe ser de alrededor de 16 a 20 voltios. Con la bobina del rel de arranque abierta, el voltaje entre esos dos puntos debe ser de O (cero) voltios, en tanto los contactos del rel abierto aislarn las bobinas del solenoide del voltaje del sistema.

Aqu, se ha producido una interrupcin en el cable del circuito del motor de arranque, justo a la derecha del punto de prueba 10. Con esta falla, cuando la llave de contacto se coloque en la posicin de ARRANQUE (START) habr un chasquido (click) audible desde el rel y el solenoide de arranque, pero el motor no efectuar el giro. Resistencia

En este circuito, debido a la corrosin, ha ocurrido una falla de resistencia en el conector. En tanto cae el voltaje de la batera durante el giro, la falla disminuye la corriente en el cable que va a la bobina del rel de arranque, hasta el punto que la bobina no puede continuar sosteniendo los contactos. Cuando estos se abren, la bobina del solenoide pierde energa, los contactos del solenoide se abren, y el motor de arranque detiene el giro del motor. Una resistencia de 72 ohmios entre la espiga y el enchufe en el conector, reduce el flujo de corriente a travs de la bobina del rel de arranque desde los 1.0 amperios normales hasta 0,25 amperios. La resistencia hace que caiga el voltaje en la bobina (punto de prueba 5) a 5,0 voltios, y la bobina del rel no puede sostener por ms tiempo los contactos. Como resultado, la va de voltaje a las bobinas del solenoide se interrumpe y los contactos del solenoide se abren.

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Otro ejemplo: Una falla de resistencia ocurre entre los puntos de prueba 9 (esprrago de tierra del motor de arranque) y tierra, y da lugar a que el motor gire con ms lentitud de lo normal. Este es un problema comn que puede ocasionarse por la corrosin, una conexin floja en uno o ms lugares, o un dao fsico. La resistencia incrementada aqu puede disminuir la velocidad o detener el giro por completo. Cortocircuito

Un cortocircuito en este circuito ha creado una va de corriente involuntaria a travs de los contactos del rel de arranque. Esto permite que la corriente fluya a la bobina de retencin de corriente aunque se perciba que la bobina del rel de arranque est desactivada. Como resultado, el motor de arranque continuar funcionando sin importar si la llave de contacto est en la posicin de DESCONEXIN (OFF)o de CONEXIN (ON).

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Normalmente, cuando la llave de contacto se abre, los contactos del rel de arranque se abren tambin, debido a que no est pasando corriente a travs de la bobina del rel de arranque. terminal POSITIVO de la batera al terminal de la Batera del motor de arranque Usted debe recibir entonces una lectura del DMM de 25,2 voltios entre los puntos de prueba 6 y 7. En este caso la lectura es de 0,43 voltios, debido a que los contactos del rel de arranque estn en cortocircuito.

En este circuito, la bobina del rel de arranque est en cortocircuito. La llave de contacto est en la posicin de arranque, pero los contactos del rel de arranque no pueden cerrar porque la bobina del rel de arranque ya no tiene la fuerza magntica necesaria. El cortocircuito crea tambin una va para el regreso de la corriente a la batera, que dispara el disyuntor e inutiliza el circuito de arranque.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteCortocircuito a tierra

En este circuito, se ha producido un cortocircuito a tierra entre el disyuntor y los contactos del rel de arranque. Esta falla ha provocado que se dispare el disyuntor, impidiendo que fluya la corriente en todo el circuito de arranque.

Con el interruptor de desconexin en la posicin de DESCONEXION (0FF) para realizar pruebas de resistencia, la lectura desde los puntos de prueba 6 al G (tierra) debe ser OL a causa de los contactos abiertos en el rel de arranque. No obstante, debido al cortocircuito a tierra entre el disyuntor y el punto de prueba 6, la resistencia entre el punto de prueba 6 y tierra est cerca de cero ohmios.

Este circuito tiene un cortocircuito a tierra entre los contactos del rel y del solenoide de arranque. Esta falla desva la corriente de regreso directamente a las bateras desde el circuito del solenoide de arranque. Debido a la baja resistencia de este cortocircuito a tierra, el disyuntor se dispara y los contactos del rel de arranque se abren. El circuito de arranque est ahora inhabilitado por completo.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante Procedimiento para la comprobacin del circuito de arranqueLa comprobacin es una parte integral del diagnstico de los problemas en el sistema de arranque. Cuando el motor de arranque hace que el motor gire mucho ms lento de lo habitual o no lo hace girar, hay tres comprobaciones que se utilizan comnmente para aislar el problema: Medir el voltaje de la batera y la corriente del motor de arranque mientras el motor est girando o intenta girar. Medir la cada de voltaje a travs del motor de arranque mientras el motor est girando o intenta girar. Comprobar la existencia de un atascamiento del motor u otros problemas mecnicos: Prueba 1: Mida el voltaje de la batera y la corriente del motor de arranque mientras el motor est en giro: Prepare el sistema para la medicin: Ajuste el DMM a 200 VCC. Ajuste el DMM a la gama de 200 VCC. Conecte el cable negro de prueba al terminal NEGATIVO de la batera que conduce a tierra. Conecte el cable rojo de prueba al terminal POSITIVO de la batera. Instale un ampermetro de mordaza en el cable que va del terminal POSITIVO de la BATERIA del motor de arranque. Observe el voltaje de la batera y la corriente de giro mientras el motor est girando o intentando girar. Si el voltaje de giro es menor que el voltaje de giro tpico mnimo para el sistema, determine la causa del bajo voltaje de la batera. Las bateras bajas pueden estar dadas por una condicin de la batera o por un motor de arranque en cortocircuito. Para informarse sobre el voltaje de giro tpico mnimo en los sistemas de 12 y 24 voltios a varias temperaturas, revise la tabla en la prxima pantalla. La capacidad de la batera disminuye en la medida en que la temperatura ambiente baja. Observe que el voltaje de giro tpico mnimo para un sistema de 24 voltios, es de 15 voltios a una temperatura de 16 grados centgrados (60 grados Fahrenheit), y a -12 (menos 12) grados centgrados (10 grados Fahrenheit) es de 13 voltios.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteSi la corriente de giro excede del valor mximo de la capacidad nominal de la corriente de giro del motor de arranque, suspenda la prueba y determine la causa. Las corrientes mximas tpicas son de 750 amperios para un sistema de 24 voltios, y de 1200 a 1400 amperios para un sistema de 12 voltios. Si el voltaje y la corriente de giro son normales, realice la prueba 2. Prueba 2: Mida la cada de voltaje en el motor de arranque mientras el motor est en giro. Prepare el sistema para la medicin: Ajuste el DMM a 200 VCC Conecte el cable rojo de prueba al esprrago BATT (batera) del solenoide de arranque (NO en el terminal del cable). Conecte el cable negro de prueba al esprrago a tierra del motor de arranque (NO al terminal del cable). Observe la cada de voltaje en el motor de arranque mientras el motor est en giro o intentando girar. Si la cada de voltaje es mayor de 2 voltios por debajo del voltaje de giro de la batera determinado en la prueba 1, busque una cada de voltaje excesiva entre las bateras y el motor de arranque. Para informarse sobre la cada de voltaje mxima permitida en otros componentes del sistema de arranque, revise la tabla en la prxima pantalla.

Las cadas de voltaje mayores que las mostradas aqu son generalmente causadas por conexiones sueltas o corrodas, o por contactos de interruptores defectuosos. Mientras el motor est en giro, la cada de voltaje mxima permitida del borne NEGATIVO de la batera al borne NEGATIVO del motor de arranque, es de 1,4 voltios en un sistema de 24 voltios y de 0,7 voltios en un sistema de 12 voltios. La cada de voltaje mxima permitida mientras el motor est en giro en el interruptor de desconexin es de 1,0 voltios en un sistema de 24 voltios y de 0,5 voltios en un sistema de 12 voltios.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteLa cada de voltaje mxima permitida mientras el motor est en giro en el solenoide de arranque es de 0,8 voltios en un sistema de 24 voltios y de 0,4 voltios en un sistema de 12 voltios. Si el voltaje de la batera y las cadas de voltaje del motor de arranque y de las conexiones de cables estn dentro de las especificaciones, pero el motor no gira usando el motor de arranque, compruebe si hay problemas mecnicos que impiden que el cigueal gire realizando la prueba 3. Prueba 3: Compruebe si el motor est atascado o existen problemas mecnicos Trate de rotar el cigueal manualmente, con una herramienta de giro del motor. Si el cigueal se resiste ms de lo normal o no puede rotarlo en absoluto, es que el motor tiene un pistn atascado o existe algn otro problema mecnico que hay que reparar. Si el cigueal rota libremente de forma manual pero an gira dbilmente con el motor de arranque, reemplace el motor de arranque.

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MODULO V: EL CIRCUITO DE CARGA Y SUS COMPONENTESEl propsito de este modulo es presentar las pautas de localizacin de averas del sistema de carga de un sistema Caterpillar.

OBJETIVOS DEL MODULOAl trmino de este modulo, el estudiante estar en capacidad de: 1. Identificar y nombrar la funcin de los componentes del circuito de carga de Caterpillar. 2. Usted ser capaz de identificar y nombrar las funciones del circuito de carga de Caterpillar 3. Identificar los sntomas del funcionamiento anormal del sistema de carga de Caterpillar. 4. Identificar las condiciones de falla tpicas en el sistema de carga de Caterpillar. 5. Seguir el flujo de corriente a travs del circuito de carga con cada una de las fallas bsicas, una por una. 6. Reconocer cmo cada una de las fallas bsicas es indicada por las lecturas realizadas con el DMM y el ampermetro de mordaza.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante Leccin 8: Circuito de carga CaterpillarToda mquina Caterpillar con un sistema de arranque del motor tiene tambin un sistema de carga. El sistema de carga tiene dos funciones: recargar las bateras que se usan para hacer girar el motor y suministrar corriente a todos los sistemas elctricos durante el funcionamiento de la mquina. Ms adelante veremos los componentes de un sistema de carga tpico Caterpillar. El alternador es el componente clave del sistema. Convierte la energa mecnica rotatoria del motor en energa elctrica, para cargar las bateras y operar los dispositivos elctricos. Un regulador de voltaje interno dentro del alternador controla la salida del alternador. El interruptor del alternador protege al circuito del alternador y a las bateras de un flujo de corriente excesivo en caso de un mal funcionamiento. Usualmente se instala un conector entre el interruptor del alternador y el alternador para facilitar el mantenimiento. El mazo de cables conduce la energa elctrica del alternador hacia las bateras y hacia todas las otras cargas elctricas en la mquina. El conjunto del motor de arranque no es un componente activo del sistema de carga. Sin embargo, proporciona tpicamente importantes conexiones del positivo y del negativo a tierra de la batera que son necesarias para que el alternador funcione. Dos bateras de 12 voltios conectadas en serie para 24 voltios, almacenan la energa elctrica que produce el alternador. El interruptor de desconexin de la batera permite desconectar manualmente las bateras del circuito cuando no se requiere ninguna energa. Cuanto este interruptor est en la posicin de DESCONEXIN (0FF), el sistema de carga no puede cargar las bateras, y las bateras quedan protegidas contra cualquier descarga involuntaria. Estos tcnicos estn usando un diagrama esquemtico para rastrear el circuito de carga. En esta seccin usted usar un esquema de circuito de carga simplificado para explorar fallas en el circuito y practicar sus habilidades en la localizacin de averas.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante El circuito de carga Caterpillar

Este es un circuito simplificado. Al igual que el que usted ya vio, este modelo de sistema de carga incluye los siguientes componentes: 1. El alternador proporciona suficiente corriente para todas las cargas continuas durante el funcionamiento de la mquina, y proporciona corriente de carga a la batera. El alternador auto limita la corriente. El regulador de voltaje integral establece el nivel de voltaje de carga del sistema elctrico. El nivel estndar para los modelos de mquinas Caterpillar hasta 1990 es de 27,5 voltios CC ms / menos 1 voltio. Este nivel estndar fue cambiado a mediados de 1991 a 28,0 voltios CC, ms / menos 1 voltio. Los reguladores de alternador en algunas mquinas de 1991 cumplen con el nuevo estndar, pero an tomar algn tiempo antes de que todas las mquinas sean cambiadas. 2. El interruptor del alternador protege a las bateras de la extraccin excesiva de corriente en caso de un cortocircuito a tierra dentro del alternador o entre el interruptor del alternador y el alternador. Tambin protege a los cables de la mquina de una posible sobrecarga en el caso de que alguien instalara un alternador de sobre medida para proveer energa a accesorios no autorizados. 3. El conector proporciona una va conveniente para desconectar al alternador del resto del circuito, bien sea para localizar una avera o para reemplazar el alternador. 4. Los mazos de cables y los cables distribuyen energa a travs de todo el circuito. 5.El conjunto del motor de arranque, aunque es parte de un sistema diferente, provee al sistema de carga con importantes conexiones de la batera. 6. Las dos bateras de 12 voltios proporcionan energa para hacer girar al motor de la mquina.

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Capacitacin FINSA Material del Estudiante7. El interruptor de desconexin de la batera desconecta del terminal negativo de la batera a todos los circuitos elctricos, incluyendo el circuito de carga. Cuando el interruptor est en la posicin de DESCONEXIN (0FF), el alternador no puede cargar las bateras, y estas no pueden ser descargadas por una carga elctrica involuntaria o una falla en el circuito de la mquina. 8. El bloque del motor sirve de tierra para el alternador y a veces para otros circuitos del motor. El bloque del motor est normalmente conectado al borne a tierra del motor de arranque a travs del cable a tierra del motor, lo cual completa la va a tierra de retorno del alternador hacia la tierra del bastidor de la mquina y el borne negativo de la batera. 9. El cable a tierra del motor es una parte esencial del circuito de carga. Si se quita, el alternador puede an funcionar, pero la va a tierra de carga se producira entonces a travs de los cojinetes principales del motor, y a travs de la transmisin y otros engranajes al bastidor de la mquina. Si faltara un cable a tierra esto no seria bueno para las superficies de los cojinetes y a menudo da lugar a fallas en el cojinete o el engranaje. 10. El cable a tierra del motor de arranque conecta el borne a tierra del motor de arranque (y el bloque del motor) con la tierra del bastidor de la mquina. Alternador El alternador Caterpillar:

Tiene un regulador de voltaje integral y una fuga de corriente de la batera extremadamente baja mientras la mquina est inactiva. Tiene capacidad para conducir el 100% de la carga elctrica de la mquina, por lo que proporciona una mayor vida til a la batera y un giro de arranque ms confiable. Algunos modelos de alternador no tienen escobillas, con lo cual se minimiza la posibilidad de problemas en las conexiones y se elimina el desgaste de las escobillas.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteDisyuntor del alternador El disyuntor del alternador Caterpillar:

Est hecho a la medida del rgimen de corriente de salida del alternador. Protege el aislante del cable de los daos debidos a un cortocircuito o a un cortocircuito a tierra. Incluye una funcin de sobrecarga trmica que permite corrientes transitorias superiores al rgimen de corriente sin quese dispare. Incluye una funcin de reposicin para poder reincorporar las mquinas al trabajo ms rpidamente. Conector El conector Caterpillar: Permite localizar las averas y dar servicio al sistema elctrico con facilidad y seguridad. Igualmente permite reemplazar fcilmente el alternador sin necesidad de cortar y empalmar los cables.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteCables Con los cables Caterpillar:

El calibre del cable se selecciona con una capacidad de corriente que excede la del fusible o la del disyuntor que protege el cable. Los cortocircuitos disparan el disyuntor o queman el fusible antes de que el cable se queme. Los cables estn protegidos contra la abrasin con nylon trenzado. Esto reduce las posibilidades de que se produzca un cortocircuito. El nylon trenzado es resistente a todos los lquidos comnmente usados en el motor y en la mquina por encima de los lmites de temperatura de funcionamiento esperados. Los mazos de cables Caterpillar reducen los puntos de abrasin del cable del mazo (una posible fuente de incendios) y controlan el recorrido mediante: Eslabones de cadenas y envoltura de anclaje (recorrido general). Abrazaderas empernadas (recorrido general). Conductos de acero (recorrido del cable de la batera). Los mazos de cables Caterpillar facilitan la localizacin de averas mediante el empleo de los nmeros del circuito estampados en caliente sobre el aislante del cable, los cuales relacionan cada cable del mazo con el diagrama elctrico. Los circuitos Caterpillar: Usan cables de arranque y cables de tierra de un calibre que se corresponde con los requisitos de corriente de un motor y de un motor de arranque particulares. Usan el bloque del motor como conductor desde el cable de tierra del alternador hasta el cable de tierra del motor.

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Capacitacin FINSA Material del EstudianteMotor de arranque El conjunto del motor de arranque Caterpillar:

Tiene el tamao necesario para proveer suficiente velocidad al motor para arrancarlo a las temperaturas extremas de la aplicacin. Est diseado para resistir los abusos del operador y las fallas del sistema (por ejemplo, sobregiro). Por lo general est conectado a tierra mediante un largo cable a tierra, en oposicin a una superficie que funcione como tierra, para asegurar una buena conexin a tierra. Bateras Las bateras Caterpillar que no requieren ningn mantenimiento: Nunca necesitan agua. Brindan una gran potencia de giro, una alta capacidad de reserva y una mayor duracin durante perodos de inactividad. Tienen una gran resistencia al dao debido a la vibracin, a los impactos de la carretera o a los cambios bruscos de temperatura. Tienen una cubierta sellada al calor para evitar la contaminacin y aumentar la resistencia. Las bateras Caterpillar que no requieren ningn mantenimiento: Usan una caja de polipropil

electricidad avanzada

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