Lo Esencial De Los Sensores De Posición Del Cigüeñal Y Árbol De Levas

Los sensores de la posición del cigüeñal (sensor CKP) y de la posición del árbol de levas (sensor CMP), que son usados en los carros y camionetas modernas, vienen en diferentes tamaños y configuraciones. Toda esta variedad puede hacerte pensar que probarlos es difícil o imposible. La verdad viene siendo que se pueden probar fácilmente y sin herramientas costosas.

Este artículo explicará los aspectos esenciales de las pruebas que se le hacen a los diferentes tipos de sensores de posición del cigüeñal y sensores de posición del árbol de levas. Tocaremos teoría básica de cómo funcionan, qué hacer y qué no hacer, y qué herramientas se necesitan, y otras informaciones esenciales.

Al final del artículo, en la sección: Tutoriales Sobre Cómo Probar Sensores Específicos De Posición Del Cigüeñal, encontrarás tutoriales específicos sobre cómo probar ciertos sensores de la posición del cigüeñal de vehículos de la GM, Ford, Nissan, etc.

Puedes encontrar este tutorial en inglés aquí: The Basics Of Crank And Cam Sensors And How To Test Them (en: easyautodiagnostics.com).

Cómo Diferenciar Los Tipos De Sensor De Posición

Otra cosa que puede hacer que las pruebas de los sensores del sensor del cigüeñal y árbol de levas parezcan intimidantes es el hecho de que cada marca y modelo viene equipado con un sensor de posición diferente. Por ejemplo, la camioneta Ford de tu vecino tendrá un sensor de posición del cigüeñal que es completamente diferente en apariencia al de tu vehículo GM (o Chrysler, o Honda, o Nissan o Suzuki, etc.).

No solo eso, sino que estos sensores son llamados por tantos nombres diferentes como: sensor de Efecto Hall, sensor CKP, sensor CMP, bobina captadora, generador de pulsos magnéticos, reluctor variable, y la lista continúa con algunos nombres más. Esto puede darte la impresión que cada uno se prueba de una manera diferente.

La buena noticia es que, aunque todos difieren físicamente entre sí y se les conoce por diferentes nombres, generalmente se pueden generalizar en dos categorías básicas: sensor de 2 cables y sensor de 3 cables. Y esto significa que solo tienes que aprender dos métodos de prueba específicos.

Antes de profundizarnos en el tema, quiero enfatizarte que la clave para probar y diagnosticar con exito todos los diferentes sensores de posición (ya sea del cigüeñal o del árbol de levas) es saber si son de dos o tres cables (saliendo de su conector eléctrico). Por supuesto, siempre hay una excepción a cada regla, pero más sobre esto más adelante. Bien, pasemos al siguiente subtitulo y empecemos an aprender más sobre esto.

¿Qué Papel Desempeña Un Sensor De Posición?

Sin importar la marca o modelo de tu vehículo y en pocas palabras, el trabajo del sensor de la posición del cigüeñal es de: 1) ayudar al sistema de encendido a producir chispa y 2) ayudar al sistema de combustible an inyectar gasolina en los cilindros. Todo esto para que el motor de tu vehículo arranque, prenda, y siga funcionando.

Más específicamente, el sensor del cigüeñal produce una señal que le informa a la computadora de la inyección electrónica, o al módulo de encendido, la posición exacta de los pistones de los cilindros a medida que suben o bajan en el ciclo de compresión. Con esta información, la computadora o el módulo de encendido sabe el momento exacto en que debe activarse la bobina de encendido o las bobinas de encendido (sin mencionar cuándo comenzar an inyectar combustible en los cilindros). Por último, esta señal puede ser una señal de voltaje analógico o una señal de voltaje digital (pero más sobre esto un poco más adelante).

El sensor de la posición del árbol de levas se utiliza generalmente en todos los motores modernos con inyección de combustible secuencial (SFI siglas en inglés de: Sequential Fuel Injection) para ajustar con precisión el tiempo de encendido y el tiempo de inyección de combustible después de que el motor haya encendido. Aunque este artículo se centra en los sensores de posición del cigüeñal, la información también aplica a la mayoría de los sensores de posición del árbol de levas.

Dado que la señal del sensor de posición del cigüeñal provoca que el módulo de encendido (o la computadora de inyección de combustible) active la bobina de encendido a disparar chispa, voy a referirme a la señal del sensor del cigüeñal como la señal de activación del módulo. Como el sensor de la posición del cigüeñal (o del árbol de levas) es el que produce esta señal de disparo, voy a referirme a él como el dispositivo de disparo.

La señal de que el módulo de encendido (o la computadora de inyección de combustible) envía la bobina de encendido para que comience a producir chispa es la señal de activación de la bobina. Entonces, el módulo de encendido (o la computadora de inyección de combustible) por lo tanto viene siendo el dispositivo de disparo de la bobina de encendido.

Ahora, el módulo de encendido realmente no envía una señal física (como el sensor de la posición del cigüeñal) a la(s) bobina(s) de encendido. ¿Por qué? Porque el módulo de encendido simplemente está apagando y encendiendo la corriente primaria que pasa a través de la bobina de encendido. Y cómo se indicó anteriormente, este apagar y encender de la corriente primaria solo ocurre después de que el módulo de encendido (o la computadora de inyección electrónica) recibe la señal del sensor de posición del cigüeñal. Como ya has de saber, es esta acción la que hace que la bobina de encendido empiece a disparar chispa.

No necesitas memorizar todos estos detalles, pero es muy importante comprenderlos. ¿Por qué? Bueno, entender y saber cómo una señal conduce a la creación de otro tipo de señal te ayudará a diagnosticar una variedad de marcas y modelos. Además, podrás entender el ‘por qué’ de cierta prueba que te está pidiendo hacer el manual de reparación o en este sitio (o cualquier otro) que no está explicada en detalle.

¿Cómo Funciona El Sensor De La Posición Del Cigüeñal Y Del Árbol De Levas?

Puesto que cada uno de los sensores de posición del cigüeñal y del árbol de levas de dos y tres cables produce un tipo diferente de señal, explicaré cómo funcionan ambos tipos.

Ahora, me doy cuenta de que no quieres saber cómo fabricar uno en casa, así que no entraré en detalles sobre los materiales de los que están hechos, ni sobre los fundamentos del electromagnetismo (que se aplica an estos sensores), ni los detalles minuciosos de cómo producen su señal de posición (un buen libro de texto de tecnología automotriz, o Wikipedia, o una búsqueda Google es donde puedes encontrar esta información si la necesitas). Aprenderás solo lo ‘esencial’ para probarlos en el mundo real.

¿Cómo Funcionan Los Sensores De Posición De 2 Cables?

Comenzaré con los sensores de posición de dos cables saliendo de su conector. Este tipo de sensores se conocen comúnmente por varios nombres: generador de pulsos magnéticos, reluctor variable, bobina captadora, etc. No importa cómo se llamen ni en qué lugar del motor se encuentren, estos sensores producen una señal analógica que se puede probar con un multímetro (u osciloscopio) en su función de Voltios de AC.

Para simplificar un poco las cosas, me estaré refiriendo a los sensores de posición de dos cables como sensor tipo generador de pulsos magnéticos a partir de este punto.

Los sensores tipo generador de pulsos magnéticos siempre se encuentran en estrecha proximidad an un disco dentado (rueda dentada, piñon o engranaje). El disco dentado, al girar, excita el sensor y éste comienza a producir una señal de voltaje analógico.

¡Esta señal analógica se crea sin la ayuda de una fuente de corriente externa mientras el motor esté arrancando o encendido! Cuando el motor está apagado, también lo está el sensor.

La señal de voltaje analógico es una señal que oscila entre bajos y altos todo el tiempo que se está produciendo SIN CAÍDAS ABRUPTAS. Cuando la señal baja, nunca se apaga completamente. Y cuando sube, vuelve a bajar. Este proceso se repite una y otra vez siempre que el disco dentado lo excite.

Las tres formas de onda, en el navegador de fotos arriba, son ejemplos de señales analógicas y destacan las subidas y bajas en el voltaje de la señal.

¿Notastes en las formas de onda en el navegador de fotos que la señal analógica produce una forma de onda ondulada? Ahora, para probar esta señal, no necesitas un osciloscopio. Pero saber cómo se ve esta señal y cómo se comporta te ayudará a probarla con un multímetro digital (uno analógico también funcionará). Así que para explicar mejor este concepto voy a comparar esta señal analógica con una bombilla que se enciende y apaga pero que nunca se apaga por completo.

Imaginemos que tenemos una bombilla (foco) cuyo interruptor nos permite aplicarle electricidad lentamente o quitarla lentamente, pero nunca nos permite apagarla por completo. Cuando comienzas an encender la bombilla, su brillo comienza a hacerse más fuerte hasta que alcanza su límite máximo de iluminación. Luego, poco a poco comienzas an apagarlo, lo que hace que disminuya su brillo. Ahora imagina que este ciclo se repite sin parar todo el tiempo que necesites la habitación encendida. Bueno, esto es más o menos cómo los sensores de posición del cigüeñal de dos cables producen su señal.

Probablemente notaste (en la fotos del navegador de fotos arriba) que cada forma de onda es diferente una de la otra. Esto se debe a la cantidad, forma, y distancia entre los dientes del ‘disco dentado’ que excita el sensor. Cuando se prueba un sensor de pulsos magnéticos con un multímetro, estas diferencias no son percibidas en la lectura.

Hasta ahora en este artículo has aprendido que todo sensor de la posición del cigüeñal y del árbol de levas se pueden dividir en dos categorías: de dos cables y de tres cable. En la siguiente página platicaré sobre los sensores de posición de 3 cables saliendo de su conector.

Sensores De Posición De 3 Cables

Hasta este punto hemos considerado el sensor de posición del cigüeñal (y árbol de levas) de dos cables que produce una señal analógica. Ahora vamos an investigar los sensores de tres cables (sensor de tipo Hall Effect) que producen una señal digital.

La señal digital, de los sensores de posición de 3 cables, es una señal de voltaje DC (recuerda que la señal analógica es una señal de voltaje AC). Esta señal de voltaje DC se ve y se comporta completamente diferente de una señal analógica. No solo eso, para producir esta señal DC, el sensor de posición de tres cables necesita una fuente de voltaje externa (a diferencia del sensor de dos cables). Cuando se ve en la pantalla de un osciloscopio, se muestra como una onda cuadrada, como las que se muestran en el navegador de fotos arriba.

La señal digital que produce el sensor de tres cables (tipo de sensor de efecto Hall) es una señal radicalmente diferente a la señal analógica que produce el sensor de dos cables. Usando la analogía de la bombilla de la página anterior, la bombilla se encendería inmediatamente (no gradualmente) y se apagaría abruptamente (no gradualmente). Esto es lo que hace que la forma de onda del sensor se vea cuadrada en lugar de ondulada. Además, esta activación y desactivación de la señal ocurre todo el tiempo que el sensor de posición del efecto Hall es excitado por cualquier disco con el que se encuentre cerca.

Ahora, en caso de que te estés preguntando si necesitas un osciloscopio para probar estas señales digitales, la respuesta es no. No necesitas un osciloscopio y definitivamente no necesitas un escáner automotriz para probar este tipo de sensor de posición. Ahora, habiendo dicho esto, la mejor forma de probar/verificar la presencia de estas señales es con un osciloscopio, puesto que esta es un herramienta de diagnóstico que no todo mundo posee, este artículo se concentra en usar un multímetro digital (que puede leer la frecuencia de Hertz) para probarlos.

Lo más importante para saber es que las señales digitales del sensor de la posición del cigüeñal (y árbol de levas) se pueden medir con un multímetro en su función de Voltios DC o en su función de frecuencia de Hercios (Hz) o con un osciloscopio y que necesitas una fuente externa de corriente para crear su señal. Como nota al margen, una simple luz LED también se puede utilizar para verificar esta señal (aunque este método no es una forma 100% infalible de diagnosticar un sensor de 3 cables).