Sensor de posición del cigüeñal

Un sensor de cigüeñal (CKP) ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} es un dispositivo electrónico que se utiliza en los motores de combustión interna , tanto de gasolina como diésel, para monitorizar la posición o la velocidad de rotación del cigüeñal . Esta información es utilizada por los sistemas de gestión del motor para controlar la inyección de combustible , la sincronización del sistema de encendido y otros parámetros del motor. Antes de que existieran los sensores de cigüeñal electrónicos, el distribuidor debía ajustarse manualmente a una marca de sincronización en los motores de gasolina.

El sensor del cigüeñal se puede usar en combinación con un sensor de posición del árbol de levas (CMP) similar ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 3 ]} para monitorear la relación entre los pistones y las válvulas en el motor, lo cual es particularmente importante en motores con distribución variable . Este método también se usa para "sincronizar" un motor de cuatro tiempos al arrancar, lo que permite que el sistema de gestión sepa cuándo inyectar el combustible. También se usa comúnmente como fuente principal para la medición de la velocidad del motor en revoluciones por minuto .

Las ubicaciones de montaje más comunes incluyen la polea principal del cigüeñal , el volante , el árbol de levas o el propio cigüeñal. Este sensor es uno de los dos sensores más importantes en los motores modernos, junto con el sensor de posición del árbol de levas. Dado que la inyección de combustible (motores diésel) o el encendido por chispa (motores de gasolina) generalmente se sincronizan con la señal del sensor de posición del cigüeñal, un sensor defectuoso provocará que el motor no arranque o se apague durante su funcionamiento. El indicador de velocidad del motor también recibe la información de velocidad de este sensor.

Los tipos de sensores de manivela incluyen: el sensor inductivo , el sensor de efecto Hall , el sensor magnetoresistivo y el sensor óptico. Los sensores inductivos tienen la construcción más simple y suelen ser dispositivos puramente pasivos. Los sensores de efecto Hall y magnetoresistivos tienen la ventaja sobre los inductivos de que pueden detectar campos magnéticos estáticos (no variables). Los sensores ópticos no son muy resistentes a la suciedad, pero ofrecen la detección de bordes más precisa.

Algunos motores, como los de la familia Premium V de GM , utilizan sensores de posición del cigüeñal que leen un anillo reluctor integrado en el amortiguador armónico . Este método es mucho más preciso para determinar la posición del cigüeñal y permite que la computadora determine, con una precisión de pocos grados, la posición exacta del cigüeñal (y, por lo tanto, de todos los componentes conectados) en cualquier momento.

El objetivo funcional del sensor de posición del cigüeñal es determinar la posición y/o la velocidad de rotación ( RPM ) del cigüeñal. Las unidades de control del motor utilizan la información transmitida por el sensor para controlar parámetros como el momento del encendido y el momento de la inyección de combustible. En un motor diésel, el sensor controla la inyección de combustible. La señal de salida del sensor también puede relacionarse con otros datos de sensores, incluida la posición del árbol de levas, para determinar el ciclo de combustión actual, lo cual es fundamental para el arranque de un motor de cuatro tiempos.

En ocasiones, el sensor puede quemarse, desgastarse o simplemente averiarse por el paso del tiempo tras un alto kilometraje. Una causa probable de fallo del sensor de posición del cigüeñal es la exposición a temperaturas extremas. Otras causas son la vibración que provoca la rotura de un cable o la corrosión en los pines de los conectores del arnés. Muchos sensores de cigüeñal modernos son unidades selladas y, por lo tanto, no se dañan con el agua u otros fluidos. Cuando falla, deja de transmitir la señal que contiene los datos vitales para el encendido y otros componentes del sistema.

Un sensor de posición del cigüeñal defectuoso puede empeorar el ralentí del motor o su comportamiento en la aceleración. Si se acelera el motor con un sensor defectuoso, puede provocar fallos de encendido, vibraciones o explosiones en el escape. La aceleración podría ser irregular y podrían producirse temblores anormales al ralentí. En el peor de los casos, el coche podría no arrancar.

El primer síntoma de fallo del sensor del cigüeñal suele ser que el motor no arranca cuando está caliente, pero vuelve a arrancar una vez que se ha enfriado.

Un detalle de algunos diseños es el sensor de cigüeñal inductivo de "tres cables", en el que el tercer cable es en realidad un blindaje coaxial alrededor de los dos cables principales del sensor para evitar que capten pulsos eléctricos parásitos de otras partes del compartimento del motor del vehículo.

Otro tipo de sensor de biela se utiliza en las bicicletas para controlar la posición del juego de bielas , generalmente para la lectura de cadencia de un ciclocomputador . Suelen ser interruptores de láminas montados en el cuadro de la bicicleta con un imán correspondiente fijado a uno de los brazos del juego de bielas.

La tecnología GMR ( magnetorresistencia gigante ) también se utiliza para la detección de rotores de cigüeñal y árbol de levas. Mitsubishi fue la primera empresa en utilizar esta tecnología en aplicaciones automotrices.

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