Un sensor de cigüeñal (CKP) [1] [2] [3] es un dispositivo electrónico utilizado en un motor de combustión interna , tanto de gasolina como diésel, para controlar la posición o velocidad de rotación del cigüeñal . Esta información es utilizada por los sistemas de gestión del motor para controlar la inyección de combustible o la sincronización del sistema de encendido y otros parámetros del motor. Antes de que estuvieran disponibles los sensores electrónicos del cigüeñal, el distribuidor tenía que ajustarse manualmente a una marca de sincronización en los motores de gasolina.
El sensor de cigüeñal se puede utilizar 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 sincronización variable de válvulas . Este método también se utiliza para "sincronizar" un motor de cuatro tiempos al arrancar, permitiendo al sistema de gestión saber cuándo inyectar el combustible. También se utiliza comúnmente como fuente principal para medir la velocidad del motor en revoluciones por minuto .
Las ubicaciones de montaje comunes incluyen la polea del cigüeñal principal , 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. Como la inyección de combustible (motores diésel) o el encendido por chispa (motores de gasolina) generalmente se sincronizan a partir de la señal de posición del sensor del cigüeñal, la falla del sensor hará que el motor no arranque o se apague mientras está en marcha. El indicador de velocidad del motor también recibe la indicación de velocidad de este sensor.
Los tipos de sensores de manivela incluyen: sensor inductivo , sensor de efecto Hall , sensor magnetorresistivo y sensor óptico. Los sensores inductivos tienen la construcción más sencilla y suelen ser dispositivos puramente pasivos. Los sensores de efecto Hall y magnetorresistivos tienen la ventaja sobre los sensores inductivos de que pueden detectar campos magnéticos estáticos (que no cambian). Los sensores ópticos no tienen una gran resistencia contra la suciedad, pero pueden proporcionar la detección de bordes más precisa.
Algunos motores, como la familia Premium V de GM , utilizan sensores de posición del cigüeñal que leen un anillo reluctor integral al equilibrador de armónicos . Este es un método mucho más preciso para determinar la posición del cigüeñal y permite que la computadora determine, con unos pocos grados, la posición exacta del cigüeñal (y, por lo tanto, de todos los componentes conectados) en cualquier momento dado.
El objetivo funcional del sensor de posición del cigüeñal es determinar la posición y/o velocidad de rotación ( RPM ) de la manivela. Las unidades de control del motor utilizan la información transmitida por el sensor para controlar parámetros como el tiempo de encendido y el tiempo de inyección de combustible. En un diésel, el sensor controlará la inyección de combustible. La salida del sensor también puede estar relacionada con otros datos del sensor, incluida la posición de la leva, para derivar el ciclo de combustión actual; esto es muy importante para el arranque de un motor de cuatro tiempos.
A veces, el sensor puede quemarse o desgastarse, o simplemente morir de viejo debido a un alto kilometraje. Una causa probable de falla del sensor de posición del cigüeñal es la exposición al calor extremo. Otros son vibraciones que provocan la fractura de un cable o corrosión en las clavijas 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 otras partes del sistema.
Un sensor de posición del cigüeñal defectuoso puede empeorar el ralentí del motor o el comportamiento de aceleración. Si el motor se acelera con un sensor defectuoso o defectuoso, puede causar fallas de encendido, vibración del motor o petardos. La aceleración puede ser vacilante y pueden producirse sacudidas anormales durante el ralentí del motor. En el peor de los casos, es posible que el coche no arranque.
La primera señal de falla del sensor del cigüeñal, generalmente, es la negativa del motor a arrancar cuando está caliente, pero arrancará nuevamente una vez que el motor se haya enfriado.
Un detalle de algunos diseños es el sensor de manivela inductivo de "tres cables", donde el tercer cable es en realidad solo un escudo coaxial alrededor de los dos cables del sensor principal para evitar que capten pulsos eléctricos perdidos de otras partes del compartimiento del motor del vehículo.
Otro tipo de sensor de biela se utiliza en las bicicletas para controlar la posición del juego de bielas , normalmente para la lectura de cadencia de un ciclocomputador . Suelen ser interruptores de lengüeta montados en el cuadro de la bicicleta con un imán correspondiente unido a uno de los brazos del juego de bielas y pedales .
La tecnología GMR ( magnetorresistencia gigante ) también se utiliza para la detección del rotor de leva y manivela. Mitsubishi es el primero en utilizar esta tecnología en aplicaciones automotrices.