Sensor de posición del cigüeñal explicado: La clave para una sincronización precisa del motor

Los sensores de posición del cigüeñal y del árbol de levas, los más importantes en cualquier motor, son críticos para el rendimiento del distribuidor y la sincronización del encendido. El sensor de posición del cigüeñal es multipropósito: controla el avance de encendido, detecta RPM y calcula la velocidad relativa del motor. Gracias a este sensor, el ajuste manual del distribuidor ya no es necesario. El sensor de posición del árbol de levas detecta qué cilindro está disparando para sincronizar la secuencia de inyección y encendido.

En este artículo aprenderás definición, funciones, diagrama, tipos, funcionamiento y síntomas comunes de un sensor de posición del cigüeñal defectuoso.

¿Qué es un sensor de posición del cigüeñal?

Los sensores de cigüeñal son dispositivos electrónicos que monitorean la posición o velocidad de rotación del cigüeñal en motores de combustión interna, tanto gasolina como diésel. Los sistemas de gestión del motor usan estos datos para ajustar la sincronización de inyección y otras características. En motores de gasolina, el distribuidor debía ajustarse manualmente a una marca de sincronización hasta que aparecieron los sensores electrónicos.

El sensor de cigüeñal puede usarse junto con el sensor de árbol de levas para monitorear la relación pistón-válvula, especialmente importante en motores con distribución variable. Este procedimiento también "sincroniza" un motor de cuatro tiempos al arrancar, permitiendo al sistema determinar cuándo inyectar combustible. También se usa ampliamente para determinar la velocidad en RPM. Puntos de montaje comunes: polea principal del cigüeñal, volante, árbol de levas y el propio cigüeñal. Este sensor, junto con el de árbol de levas, es uno de los dos más críticos en motores modernos.

Como la señal del sensor de cigüeñal sincroniza la inyección (diésel) o encendido por chispa (gasolina), un sensor fallado hará que el motor no arranque o se corte en marcha. También proporciona información de velocidad al indicador del tablero.

Funciones

• Función principal: determinar la posición y/o velocidad de rotación (RPM) del cigüeñal
• La información del sensor es usada por las unidades de control (ECU) para controlar avance de encendido e inyección
• En motores diésel, el sensor controla la inyección de combustible
• La señal del sensor puede combinarse con datos del sensor de posición del árbol de levas para determinar el ciclo de combustión actual, crítico para el arranque de un motor de cuatro tiempos

Detección (Sensing)

Junto al cigüeñal hay un imán potente. Alrededor del cigüeñal, pasadores de acero a intervalos regulares. El imán emite campo magnético continuo. Los pasadores giran alrededor de este campo al arrancar y girar el cigüeñal. La variación del campo produce señal AC (corriente alterna). Esto indica a la unidad de gestión (computador) la velocidad de rotación. Así la EMU calcula posición y velocidad del árbol de levas para optimizar inyección e ignición.

Ajustes

Los motores modernos rinden eficientemente solo si sus partes internas giran a la velocidad requerida. El computador solo usa la información del sensor una vez detecta la rotación del cigüeñal. Entonces hace pequeños ajustes para mejorar eficiencia.

En situaciones de aceleración a fondo, el computador hace estos micro-ajustes para modificar velocidad en modos como crucero o deportivo, porque el acelerador es constante. Asegura que la velocidad de rotación se monitoree constantemente, compare con el rango adecuado y ajuste según sea necesario (tanto aumento como disminución).

Elementos y diagrama del sensor de posición del cigüeñal:

[Se recomienda insertar diagrama esquemático con elementos]

Tipos de sensor de posición del cigüeñal

Inductivo:

Usa un imán para detectar señal del motor al arrancar. Ubicado en el bloque, cerca del volante o del cigüeñal. Detecta muescas en disco giratorio, rueda fónica o el propio cigüeñal. El campo magnético cambia al pasar cada muesca, enviando señal AC alterna a la ECU.

Efecto Hall:

Similar al inductivo en ubicación y respuesta a muescas, pero genera señal digital en lugar de analógica AC. Se enciende/apaga al pasar las muescas.

Sensor de salida AC:

Su salida es señal de voltaje AC, distinta de otros. La bobina excitadora, cerca del disco giratorio, recibe frecuencia muy alta (150-2500 ciclos/seg) del controlador. El disco tiene una ranura y está unido al extremo del árbol de levas. La inductancia mutua excita la ranura al pasar por la bobina, enviando señal de posición del primer cilindro al controlador. Usado en algunos motores Vauxhall ECOTEC.

Principio de funcionamiento

El funcionamiento es menos complejo y fácil de entender. Los dientes del anillo fónico (reluctor) unido al cigüeñal pasan cerca de la punta del sensor. Uno o más dientes faltan en el anillo, sirviendo como punto de referencia para la computadora (PCM). Al girar el cigüeñal, el sensor genera señal de voltaje pulsado, cada pulso corresponde a un diente. Con el motor al ralentí, la señal real muestra dos dientes faltantes.

La PCM usa la señal para determinar cuándo y en qué cilindro disparar la chispa. También verifica fallos de encendido (misfires). Sin señal del sensor, no hay chispa y los inyectores no operan.

Los dos tipos más prevalentes son: sensores magnéticos con bobina captadora que producen voltaje A/C, y sensores de efecto Hall que producen onda cuadrada digital. Los modernos usan sensores Hall. El sensor de bobina tiene conector de 2 pines; el de efecto Hall usa conector de 3 pines (voltaje de referencia, masa y señal).

Mira el video a continuación para aprender el aspecto visual del funcionamiento:

[Insertar video explicativo]

Síntomas de sensor de posición del cigüeñal malo o fallando

Arranque difícil:

La indicación más prevalente. El sensor rastrea posición y velocidad del cigüeñal, vital al arrancar. Si falla, el coche puede tener problemas intermitentes de arranque o no arrancar en absoluto.

Calado intermitente:

Otra indicación común. Si hay problema con el sensor o su cableado, la señal se corta mientras el motor funciona, causando calado. Frecuentemente indica problema de cableado, pero también puede ser sensor defectuoso.

Testigo Check Engine encendido:

Si la computadora detecta problema con la señal del sensor, ilumina el Check Engine. Otros problemas también pueden activarlo. Muy recomendable escanear códigos de error.

Aceleración irregular:

La ECU no puede ajustar avance de chispa e inyección al aumentar velocidad por entrada errónea del sensor. La falta de precisión causa aceleración lenta o irregular, dificultando mantener velocidad constante.

Fallos de encendido y vibraciones del motor:

Un tartamudeo transitorio podría indicar cilindros fallando por sensor defectuoso. Al fallar, no entrega información precisa sobre posición de pistones, resultando en fallos de cilindro. También podría ser por sincronización incorrecta de bujías, pero si están bien, el sensor es el culpable probable.

Ralentí irregular y/o vibraciones:

Otro indicador. Puedes sentir el motor vibrar en semáforo. El sensor no monitorea la posición del cigüeñal, causando vibraciones que reducen potencia. El seguimiento del kilometraje también se ve afectado. Cualquier vibración inusual debe investigarse pronto por un mecánico.

Reducción del consumo de combustible:

Los inyectores no bombearán gasolina correctamente si el sensor no da información de sincronización adecuada. El motor consumirá más gas del necesario, reduciendo economía general. Haz inspeccionar el sensor por un mecánico, ya que bajo consumo puede tener varias causas.

Conclusión

El sensor de cigüeñal, junto con el de árbol de levas, monitorea la relación pistón-válvula, vital en motores con distribución variable. También "sincroniza" un motor de cuatro tiempos al arrancar para determinar cuándo inyectar combustible. Se discutieron definición, funciones, elementos, tipos, funcionamiento y síntomas de sensor defectuoso.

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