El sensor de revoluciones del motor es un elemento fundamental para el buen funcionamiento del motor. Detecta las revoluciones a las que gira el árbol de levas y el cigüeñal del motor, y envía la información a la unidad de control del sensor para su procesamiento.
Principio de Funcionamiento del Sensor de Revoluciones
El principio de funcionamiento del sensor de revoluciones radica en la detección de las variaciones magnéticas que se desarrollan entre el captador del sensor y el elemento de giro, que puede variar según el tipo de sensor. La información captada es traducida a una señal eléctrica y enviada a la ECU (electronic control unit) para que determine el caudal de combustible que debe ser inyectado en el instante correcto.
Tipos de Sensores Según su Ubicación
Se pueden distinguir dos tipos de sensores en función de la posición donde se ubiquen en el motor. Ambos sensores colaboran para transmitir la información precisa a la ECU:
- Sensor situado en el cigüeñal: Este sensor informa a la centralita acerca de la velocidad a la que gira el cigüeñal, que es el movimiento que alimenta al motor, y acciona la marcha del vehículo. Con esta información, la unidad de control del motor ubica la posición de los pistones y determina los tiempos de inyección, así como el accionamiento del motor.
- Sensor situado en el árbol de levas: Este sensor controla la frecuencia de giro del árbol de levas que regula la apertura y cierre de las cámaras de combustión a través de las válvulas. Esta información es comunicada a la centralita del motor para sincronizar la activación de los inyectores.
Tipos de Sensores Según su Tecnología de Funcionamiento
En función de la tecnología de funcionamiento del sensor, se distinguen dos tipos:
- Sensor inductivo: Consta de un imán que polariza el elemento férreo giratorio. La alteración magnética generada en el imán se traslada a la bobina que lo cubre en forma de señal alterna.
- Sensor de efecto Hall: Esta clase de sensores son contactless, por lo que no están expuestos a desgaste mecánico.
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Funcionamiento del Sensor de Efecto Hall
Los sensores Hall miden las diferencias de voltaje en un conductor eléctrico utilizando un campo magnético. En el motor de un vehículo, estos componentes importantes se utilizan, por ejemplo, como sensores de impulso de encendido en sistemas de encendido transistorizados (TZ-H, TSZ-H), y aseguran el voltaje de encendido adecuado en el momento perfecto.
Los sensores Hall están compuestos por finas capas cristalinas de semiconductores con cuatro electrodos colocados lateralmente para la alimentación de corriente (voltaje de suministro) y la medición de la tensión Hall. Como componentes electrónicos, reaccionan ante campos magnéticos.
El sensor funciona utilizando el efecto Hall descubierto por Edwin Hall: cuando un campo magnético atraviesa el sensor de manera perpendicular a su capa, se genera una tensión de salida que se envía como señal al sistema de encendido y activa la chispa de encendido.
Los sensores Hall en el distribuidor de encendido se encuentran fuera del rotor y están conectados al imán permanente ubicado en la carcasa del rotor y al módulo de control, la unidad de encendido. El circuito integrado Hall es el componente central del sensor.
De él salen 3 cables para la alimentación de voltaje desde el módulo de control, la conexión a tierra y la línea de señal. El rotor en rotación entre el imán permanente y el sensor Hall controla la intensidad del campo magnético. En este caso, el flujo de corriente se redirige hacia la línea de señal y se obtienen 5 voltios allí. Cuando el rotor se intercala, el flujo de corriente cae a cero. Este proceso se conoce como una señal de voltaje rectangular.
El sistema de encendido controla la combustión completa del combustible en todas las condiciones de carga y operación en los motores de gasolina. Un papel fundamental lo desempeña la bujía, que enciende la mezcla de aire y combustible mediante una chispa eléctrica. El voltaje necesario para esto se genera en la bobina de encendido con una corriente primaria de al menos 10 amperios y se dirige a la bujía a través de los cables de encendido. El distribuidor de encendido intercalado asegura la distribución del voltaje en el orden correcto a cada una de las bujías. El módulo de encendido controla la generación de voltaje y en este contexto se utiliza el sensor Hall como parte del módulo de encendido.
Un sistema de encendido correctamente ajustado y que funcione de manera precisa desempeña un papel crucial en el consumo de combustible, el rendimiento del motor y las emisiones de escape de un vehículo, y por lo tanto, en la protección del medio ambiente.
Debido a su baja susceptibilidad a las reparaciones y a su funcionamiento sencillo y fiable, los sensores Hall no solo se utilizan en el módulo de encendido del sistema de encendido de los motores de gasolina, sino también como sensores de árbol de levas, en la transmisión, como sensores activos de velocidad de rotación en sistemas de frenos ABS o para la detección de aflojamiento de ruedas en Audi.
Los sensores Hall en bicicletas eléctricas miden la velocidad de rotación de la rueda trasera, se utilizan para la detección de la posición en el motor o la dirección de pedaleo.
Los sensores Hall a veces se denominan sensores activos y a veces sensores pasivos. Esta clasificación contradictoria se debe a diferentes definiciones. Si un sensor como el Hall funciona con una tensión de alimentación, generalmente se considera un sensor pasivo. En una segunda definición, se trata del procesamiento de la señal.
Problemas y Mantenimiento
Este aspecto, sumado a que están instalados en zonas aisladas donde no se pueden ensuciar y están protegidos de cualquier agente externo, hace que sea un componente de gran durabilidad. Eso no significa que no se deba seguir un protocolo de mantenimiento. De hecho, es recomendable revisar el sensor de revoluciones de forma periódica, generalmente, cada 25.000 km.
La primera actuación que debe llevarse a cabo es la comprobación de su correcto funcionamiento. Las averías descritas denotan la importancia de los sensores de revoluciones para el correcto funcionamiento del vehículo.
Síntomas de Fallo en el Sensor de Revoluciones
En caso de que un vehículo presente un sensor de revoluciones en mal estado, normalmente el testigo de gestión de motor alerta de la avería, y puede verse afectado de los siguientes modos:
- Imposibilidad o dificultad para arrancar el vehículo, ya que la unidad de control del motor no conoce la posición exacta de los pistones y válvulas y, por lo tanto, no puede determinar cuándo inyectar y realizar el pulso de inyección.
- Error de lectura del contador de revoluciones en el cuadro de instrumentos.
- Pérdida de potencia, rateo o tirones en el motor provocados por una limitación del volumen del combustible inyectado y de la presión de soplado del turbo.
Las fallas en los sensores Hall pueden deberse a daños mecánicos, rotura del disco emisor, cortocircuitos internos o conexiones interrumpidas con la unidad de control. Puede reconocer estos problemas mediante dificultades para arrancar el motor, fallas durante la conducción, el encendido de la luz de control del motor o por el almacenamiento de códigos de error.
En teoría, es posible reparar los sensores Hall usted mismo, pero en la mayoría de los casos, reemplazarlos es una mejor solución. En general, cuando se recomienda reemplazar el distribuidor de encendido defectuoso, se sugiere cambiar el componente completo. Sin embargo, en el caso de un sensor Hall defectuoso, al menos en vehículos más antiguos, es posible realizar un reemplazo separado: en primer lugar, se retira el distribuidor de encendido, se quita el rotor del distribuidor y se desmonta el eje del distribuidor. Para asegurarse de que el sistema de encendido funcione perfectamente después de la reparación, es importante contar con las piezas de repuesto adecuadas.
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