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 la velocidad de rotación del cigüeñal . Los sistemas de gestión del motor utilizan esta información 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 de cigüeñal electrónicos, el distribuidor tenía que ajustarse manualmente a una marca de sincronización en los motores de gasolina.
El sensor del 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 que es particularmente importante en motores con sincronización variable de válvulas . Este método también se utiliza para "sincronizar" un motor de cuatro tiempos al arrancar, lo que permite que el sistema de gestión sepa cuándo inyectar el combustible. También se utiliza 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 cigüeñal mismo. 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, un sensor defectuoso hará que el motor no arranque o se apague mientras está en funcionamiento. El indicador de velocidad del motor también toma la indicación de velocidad de este sensor.
Los tipos de sensor de cigüeñal incluyen: el sensor inductivo , el sensor de efecto Hall , el sensor magnetorresistivo y el sensor óptico. Los sensores inductivos tienen la construcción más simple y, por lo general, son dispositivos puramente pasivos. Los sensores de efecto Hall y magnetorresistivos tienen la ventaja sobre los sensores inductivos de que pueden detectar campos magnéticos estáticos (no cambiantes). 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 integrado al balanceador armónico . Este es un método mucho más preciso para determinar la posición del cigüeñal y permite que la computadora determine, con una precisión de unos 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 tiempo de encendido y el tiempo de inyección de combustible. En un motor 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 con un alto kilometraje. Una causa probable de la falla del sensor de posición del cigüeñal es la exposición al calor extremo. Otras son la vibración que hace que se rompa 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 dañarán 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 se acelera el motor con un sensor defectuoso o averiado, puede provocar fallos de encendido, vibraciones del motor o contraexplosiones. 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 cigüeñal inductivo de "tres cables", en el que el tercer cable es en realidad solo un blindaje coaxial alrededor de los dos cables del sensor principal para evitar que capten pulsos eléctricos perdidos en otras partes del compartimiento del motor del vehículo.
En las bicicletas se utiliza otro tipo de sensor de cigüeñal para controlar la posición del juego de bielas , normalmente para la lectura de cadencia de un ciclocomputador . Suelen ser interruptores de láminas montados en el cuadro de la bicicleta con un imán correspondiente unido a uno de los brazos del juego de bielas de los pedales .
La tecnología GMR ( magnetorresistencia gigante ) también se utiliza para detectar el rotor de levas y el cigüeñal. Mitsubishi fue el primero en utilizar esta tecnología en aplicaciones automotrices.