Componentes Clave en la Gestión Electrónica del Motor: Sensores y Caudalímetros

Sensor Inductivo

El sensor inductivo es fundamental en los sistemas de control automotriz. A continuación, se detallan sus funciones, características y procedimientos de verificación.

Funciones dentro de la Gestión del Motor

• Captador de Posición y Régimen de Giro:
  • Posición del cigüeñal.
  • Velocidad de las ruedas (ABS).

Tipos

Se clasifican en función de su posición:

• Verticales.
• Horizontales.

Valores Característicos

• Resistencia interna: Generalmente entre 100 y 400 ohmios ($\Omega$).

Verificaciones Esenciales

Para asegurar su correcto funcionamiento, se deben realizar las siguientes comprobaciones:

1. Resistencia del sensor.
2. Aislamiento eléctrico.
3. Análisis de la señal mediante osciloscopio.
4. Medición del entrehierro (distancia de detección).
5. Comprobación de la instalación y la distancia de detección efectiva.

Errores Asociados Comunes

• Tras el reemplazo del sensor, en ocasiones es necesario realizar un ajuste de la Unidad de Mando (ECU).
• Una variación en la posición o la distancia de detección puede generar una señal más débil, produciendo errores de fase del motor.
• La suciedad con materiales ferrosos (como la arcilla) puede condicionar una mala variación del campo magnético y, por ende, un mal funcionamiento.
• El trabajo a una temperatura excesiva o un golpe derivado de un ajuste incorrecto puede provocar un fallo en el aislamiento de la bobina o su rotura.

Caso Real de Avería

Vehículo: Opel Astra H 1.9 CDTI (Motor Z19DT).

Síntomas reportados por el cliente:

• El motor tarda en arrancar e, incluso, en ocasiones no arranca.
• El motor se cala en ralentí.
• El motor emite humo blanco por el escape.

Averías registradas en la ECU: Sensor de posición del árbol de levas/sincronización del árbol de levas.

Problema real identificado: Distancia de detección incorrecta al chavetero.

Sensor Hall

Funciones dentro de la Gestión del Motor

Actúa como captador de posición y régimen de giro:

• Posición del cigüeñal.
• Posición del árbol de levas.
• Velocidad de las ruedas (ABS).

Principio de funcionamiento: La rueda transmisora es un anillo de acero recubierto con una mezcla de goma, sobre la cual hay virutas de metal magnetizadas con polos norte y sur alternados. Se utiliza una marca de referencia con dos polos norte de mayor tamaño.

Tipos

• Integrados en el rodamiento.
• Externos.
• Con imán interno.
• Con pista codificada.

Valores Característicos

• Tensión de alimentación: 5V.
• Salida de señal: 5V (con bajo suministro de corriente).

Advertencia: No verificar la resistencia, ya que el elemento se destruye con esta prueba.

Verificaciones

Se recomienda verificar:

1. Tensión de alimentación suministrada desde la centralita.
2. Señal de salida.
3. Señal con osciloscopio.
4. Entrehierro.
5. Comprobación de la instalación y la distancia de detección.

Errores Asociados

• Fallo en la detección de movimiento.
• Fallo de sincronismo del motor.
• Fallo en la detección de combustión.

Conceptos Avanzados de Sensorica y Caudalimetría

Sensorica: Valores Sustitutivos y Diagnóstico

En ocasiones, la forma más efectiva de revisar un sensor es observar su valor leído por la ECU a través del programa de diagnóstico y compararlo con valores obtenidos por otros medios (ej. sensor de presión de rampa de inyección comparado con un manómetro manual).

Es crucial considerar que el programa de la ECU podría estar mostrando un valor teórico calculado por otros parámetros si ha detectado un error en el sensor original.

Caudalímetros (Medidores de Flujo de Masa de Aire - MAF)

Funciones dentro de la Gestión del Motor

• Cálculo preciso de la relación estequiométrica.

Su valor puede ser suplido, con menor precisión, mediante el régimen de giro, la posición de la mariposa de gases, la temperatura del aire y la presión atmosférica. Un error en su lectura puede derivar en una interpretación errónea de otros sensores, como la sonda lambda o el rendimiento del catalizador.

Verificaciones Críticas

La verificación del caudalímetro debe incluir la inspección del sistema de admisión y escape:

1. Conductos de admisión: Una abertura detrás del caudalímetro introduce aire no medido al motor, generando una lectura errónea. Una abertura antes del caudalímetro puede producir turbulencias que impidan una medición correcta.
2. Filtro de aire: Un filtro obstruido reduce la eficiencia volumétrica del motor, lo cual puede ser interpretado erróneamente como un fallo en la lectura de masa de aire.
3. Elementos de escape: Un mal escape de gases, ligado al cruce de válvulas, puede condicionar una mala admisión y, por ende, una menor entrada de aire, simulando un fallo del caudalímetro.
4. Sondas Lambda: Una mala estequiometría puede deberse al error del caudalímetro, pero también a un fallo en el propio sensor de estequiometría.

Tipos de Caudalímetros

Se clasifican según su interfaz y la incorporación de sensores adicionales:

Según la Interfaz:

• Analógicos: Medición de tensión eléctrica en función del aire aspirado (hasta 1V).
• FAS (Frecuencia o Ancho de Pulso): Medición en frecuencia o ancho de pulso del caudal.
• FAS-Analógico.
• SENT-LIN: Sistemas digitales y multiplexados.

Según Sensores Adicionales Incorporados:

• Temperatura.
• Presión.
• Humedad.