Sensor de posición del árbol de levas (CMP)

InstitutoProfesional DuocUc
Escuelade Ingeniería
Sensor de posición del árbol de levas
-
Sensor CMP
Nombre del Alumno:
-Benjamin Ignacio Ozores Muñoz
Seccion:
- 004-D
Docente:
-Álvaro Eduardo Vargas Caballería

Índice
-Pagina 3: introducción
-Pagina 4: ¿Que es el árbol de levas? Y ¿Qué es nuestro sensor CMP?
-Pagina 5, 6, 7: tipos de sensor CMP
-Pagina 7: fallas y soluciones del sensor CMP
-Pagina 8: fallas y averías del sensor CMP
-Pagina 9, 10, 11, 12: diagnostico paso a paso y video
-Pagina 13: conclusión
-Pagina 14: bibliografía

INTRODUCCION
Sensor, una palabra cuyo valor a nivel de desarrollo electrónico transformo nuestras
vidas, facilitándolas y por sobre todo ahorrándonos nuestro valioso tiempo, sensor
una herramienta la cual se utiliza para diversos objetos como electrodomésticos,
métodos de transporte, celulares, maquinarias de absoluta precisión, micrófonos,
en definitiva, existe una lista interminable de usos en diferentes campos pero ¿qué
es?, es nada mas y nada menos que un dispositivo capaz de detectar acciones o
estímulos externos y en consecuencia responder a ellos en forma de pulsos
eléctricos, pero la gran pregunta es, ¿Para que sirve un sensor en el motor de
nuestro vehículo?, bueno a grandes rasgos gracias a los datos captados por los
sensores en nuestro vehículo, un cerebro el cual se le denomina en el ámbito
automotriz con el nombre de ECU (Engine Control Unit, en español Unidad de
Control de Motor) recibirá dichos datos y controlara los sistemas de inyección de
combustible y ayudar a la sincronizarlos de estos, obteniendo asi un control casi
total de nuestras emisiones (gases contaminantes) bueno todo esto se implementa
en el ámbito automotriz gracias al Gobierno Americano a finales de los años 70 y
80 con la idea de cambiar la mentalidad de las personas, es asi que obliga por ley
a cambiar de lo mecánico a lo electrónico para la regulación mas efectiva de nuestra
combustión en nuestro motor, ya que bien se sabe que la combustión libera gases
y partículas dañinas para nuestro ambiente y la vida que esta habita, ahora que
hablamos para que sirve y la importancia de un sensor en nuestro motor nos
centraremos en uno en particular el sensor de posición del árbol de levas, el sensor
CMP capta la señal del posición del árbol de levas y envía la información a la ECU
la que se encargara de determinar con exactitud la posición del primer pistón
respeto a nuestro cilindro para asi poder determinar la secuencia adecuada de
inyección y la secuencia adecuada de encendido cabe destacar que trabajara en
conjunto con otro sensor cuyo nombre se e denomina CKP que es el sensor de
nuestro cigüeñal, a continuación se darán a conocer en profundidad cuales son los
tipos de sensores CMP, que es, su funcionamiento, sus fallas y soluciones junto
con su respectivo diagnostico paso a paso donde se dará a conocer los valores de
voltaje, resistencia, con la que trabaja.
ARBOL DE LEVAS

Bueno antes de entender en profundidad lo que es nuestro sensor CMP primero hay
que entender el contexto de el funcionamiento principal de nuestro árbol de levas,
a pesar de que es un elemento un tanto complejo de entender para algunos a
simples rasgos y hablando desde una vista mas simplista es una pieza de suma
importancia al igual que todas las piezas del motor, echa de hierro fundido que
tendrá la importante tarea de regular y controlar el movimiento de las válvulas
(admisión y escape) esta pieza en si es un eje el cual tiene una serie de levas para
sus respectivos cilindros del motor, estas levas estarán orientadas, presentadas de
manera diferente para asi generar junto con una serie de engranajes un intervalo
determinado de apertura de nuestras válvulas, para un mayor entendimiento aquí
una imagen de un árbol de levas.
SENSOR CMP
La inyección es un proceso delicado y para que todo funcione correctamente y se pueda
conseguir una mezcla estequiométrica que son 14,7 partes de aire (en masa) por 1 gramo
de combustible en el caso de un motor de gasolina, en un motor Diesel no existe una
mezcla como tal ya que actúa por compresión, para que el motor funcione óptimamente
debe de estar sincronizado y ajustado para conseguir el mayor rendimiento posible, hoy
nos centraremos en la sincronización, para que esto sea posible nuestro sensor CMP junto
con el sensor CKP deben de enviar las señales conseguidas del giro de el árbol de levas y
del cigüeñal a nuestra ECU, la computadora se encargara de interpretar la información que
le esta llegando y en consecuencia mandara a los sistemas de inyección para que estos
trabajen adecuadamente.
TIPOS DE SENSORES CMP

Hablando ahora que se tiene un conocimiento base respecto al funcionamiento de
lo que es un sensor CMP hay que destacar que pueden existir de 3 tipos, los de
efecto Hall, inductivos y ópticos, estos sensores trabajaran de diferente manera,
pero el fin es el mismo.
EFECTO HALL
los de efecto hall los cuales funcionan a través de una señal dada por un movimiento
mecánico el cual posteriormente se transforma en una señal eléctrica, entrando mas
en detalle este sensor esta constituido por un elemento semi conductor y un imán
permanente, si alimentamos al semi conductor y este es atravesado en forma
perpendicular por un campo magnético podremos observar una tensión en forma de
onda cuadrada la cual tendrá o un valor alto o uno bajo como se ve en la imagen,
esta señal de voltaje será recibida por la ECU, esta interpretara esta información y
tomara una decisión para obtener una sincronización correcta,
Como se puede observar en la imagen de la derecha, nos encontraremos con una
rueda fónica la cual se constituye por unos dientes los cuales aran el contacto con
el circuito integrado del sensor.
SENSOR INDUCTIVO

-El segundo tipo de sensor es el Inductivo, por otra parte, este sensor se basa en
un funcionamiento por inducción magnética, este concepto es bastante interesante
ya que es un fenómeno que fue descubierto por Michael Faraday el 29 de agosto
de 1831, es un maravilloso descubrimiento que aporto importantes avances
tecnológicos, este fenómeno es un proceso el cual se basa en un campo magnético,
los cuales son aprovechados para ejercer una fuerza de atracción que moverá un
imán y asi generar una variación de voltaje (diferencia de potencial), este sensor
en su interior cuenta con un núcleo un imán que genera continuamente un campo
magnético uniforme y intensidad constante, esta forma e intensidad del campo
magnético puede ser alterada al acercársele un material ferroso, esta propiedad es
utilizada para conseguir una señal clara y constante de giro, en este tipo de sensor
no existe un contacto, como si ocurre en el de efecto hall en el inductivo existe una
rueda fónica la cual pasa al frente del sensor y en cuanto comienza a aproximarse,
las líneas de fuerza del campo magnético se alteraran, esta modificación en el
campo magnético inducirá una tensión en dicha bobina, el tipo de señal producido
por este sensor será de forma sinusoidal, como se puede ver en la imagen.
SENSOR OPTICO

En cuanto al sensor óptico o fotoeléctrico más como dato curioso, es el menos
utilizados por no decir que es muy raro encontrar un vehículo con este sensor CMP
debido a su modo de funcionamiento que es mas complejo de implementar en
nuestro árbol de levas, este sensor este compuesto por un emisor de luz que es un
diodo luminoso, LED, también hay un elemento fotosensible que cuando es
interrumpida la luz entre el led y el receptor el microprocesador incorporado dentro
del sensor recibirá una señal la cual marca el giro del motor.
FALLAS Y SOLUCIONES
Un sensor CMP dañado provoca graves problemas en el motor ya que la ECU no
podrá determinar en que posición se encuentra el pistón ni las válvulas, incluso en
estos casos la ECU podría tomar medidas de seguridad y protección del motor y
hacer que no encienda es por eso por lo que son elementos de suma importancia a
continuación se indicara una lista con los posibles fallos que puede tener, pero
primero en cuanto a síntomas se refiere nos podremos percatar de las siguientes.
-El motor del vehículo se apaga por completo: En este caso lo que ocurre es
simplemente un método de seguridad del motor para la protección de sus
componentes, el encargado de tomar la decisión será la computadora (ECU)
-Dificultad al momento del arranque: Simplemente el motor tratara de partir, pero
con bastante dificultad debido a la inexistente sincronización de los componentes
internos del motor
-Encendido del check engine: en este caso es posible que en el tablero del vehículo
aparezca este símbolo, puede tratarse de cualquier sensor, es por eso que
con ayuda de un scanner automotriz se pueda identificar el error y existe la
posibilidad de que el código de falla que arroje el scanner sea del sensor CMP.
En cuanto a las fallas o averías del sensor
tenemos

-problemas mecánicos del sensor: Puede ser que exista una falla en el sistema
mecánico de nuestro sensor gracias a la existencia de oxido de nuestros
componentes o debido a un cortocircuito, en este caso la solución es cambiar
nuestro sensor.
-rotura en la rueda fónica: en algunas ocasiones bajo mi experiencia he podido
observar que la rotura de uno de los dientes de nuestra rueda fónica puede ser
causa de una elevación de temperatura provocando que ese material ferroso se
trise o dañe, también existe la posibilidad de que se deforme, la solución seria
cambiar la rueda fónica o el árbol de levas completo.
-Cortocircuito: Por lo general esto puede ocurrir gracias un mal aislamiento de las
instalaciones o una mala conexión, otro factor puede ser por causa atmosférica o
alguna corriente parasita, como se hablará más adelante, en el sensor existe la
posibilidad de que tenga un cable especializado para estas corrientes parasitas ya
que son cargas eléctricas que quedan vagando en el sistema, en este caso se
recomienda revisar el sistema completo para eliminar la posibilidad de un corto.
-Conexión cortada entre el sensor y la ECU: En un caso hipotético de que a un
vehículo se le haya cambiado el sensor CMP y el scanner siga tirando códigos de
falla un causante de esto puede ser que la conexión que va desde el sensor a la
ECU está cortada provocando asi una des comunicación de estos, la solución es
cambiar los cables cortados.
Experiencia personal: posible caso
Un caso particular que pude presenciar fue de un vehículo al que se le encendió el
check engine y el motor no partía, al momento de escanearlo nos dimos cuenta de
que algo andaba mal en el sensor CMP, seguido de esto debido a la inexperiencia
en el tema lo llevamos con un eléctrico automotriz, busco primero falencias en el
sistema como su continuidad de los cables que conectan la ECU con el sensor y
todo andaba bien, después saco el sensor y al no tener las herramientas adecuadas
como el osciloscopio decidido por motivos de que al medirle su resistencia con un
multímetro, este daba mucha resistencia por lo que opto por cambiar el sensor, al
momento de cambiar de sensor el error seguía ahí y en este caso en particular nos
dimos cuenta de que si todo el sistema estaba bien, la falla estaría causada por la
desincronización del motor lo cual se ajustó la cadena de distribución y se arregló
el problema.
DIAGNONSTICO PASO A PASO

Para realizar un correcto diagnostico hay que entender que nuestro sensor contara
de 3 cables los cuales tendrán una función en específico, pero en primer lugar la
inspección visual es vital antes de hacer cualquier otro diagnóstico, los paso a pasos
son vitales para ahorrarse tiempo y dinero, ya que cualquier anomalía en el sistema
ya sea un cable pelado o un cable cortado nos puede dar a conocer sin ningún tipo
de herramienta la falla, para nuestra inspección visual debemos saber cómo es el
sistema eléctrico de nuestro sensor, a continuación, se mostrará la imagen en
general del sistema eléctrico CMP con su respectiva explicación.
1
2
En estas imágenes podemos observar que en el sistema eléctrico n1 se constituye
empezando por nuestra,

-Batería de 12V seguido de una resistencia de 15A
-Con un interruptor electromagnético (Relé) donde el pin 30 y 86 van conectados
con la resistencia de 15A que va hacia la batería y por otro lado el pin 85 estará
conectado a tierra integrado en el modulo ECM que es nuestra unidad de control,
nuestro pin numero 87 ira directo a nuestro sensor CMP identificado con color
naranjo
-CMP se constituye de 3 cables de diferentes colores Naranjo, Amarillo y rojo
 Naranjo: positivo conectado a nuestro relé (n3 a pin n87 relé)
 Amarillo: conectado a masa de nuestro controlador ECM (n2 a pin n18)
 Rojo: encargado de enviar la señal creada por nuestro sensor a la ECM (n1
a pin n82)
En la imagen n2 nos encontramos una simplificación de lo que es nuestro sistema
eléctrico donde PCM es nuestra unidad de control.
Como diagnosticar el sensor paso a paso
-Para diagnosticar, debemos tener en cuenta las herramientas necesarias que son
las siguientes.
1- Scanner automotriz OBD2: en saco de que se encienda el check engine y existen
dos códigos de falla los cuales pueden reflejar una secuencia de inyección
incorrecta o una advertencia de que nuestro sensor no tiene señal, los números de
los códigos de falla pueden variar según la marca del vehículo.
2-Osciloscopio: gracias a esta herramienta podremos observar el funcionamiento
del sensor por medio de ondas sinusoidales o cuadradas, con el motor encendido
en ralentí nos fijaremos si la seña emitida por el sensor se mantiene estable o si su

señal varia mucho, al momento de acelerar podremos observar como las ondas
emitidas aumentan de amplitud y en frecuencia, su frecuencia y amplitud optima en
ralentí varía dependiendo del fabricante
3- Llaves de punta corona: para sacar nuestro sensor, normal mente este cuenta
con un perno y se encuentra en la culata a la altura del árbol de levas.
4- Tester o Multímetro: para revisar la continuidad de nuestro cableado entre nuestro
sensor y la ECM, también nos será útil para medir la resistencia de nuestro
embobinado si es que el sensor es de tipo inducido ya que al de efecto HALL no
podremos por su construcción interna que cuenta con transistores, capacitores,
inductores, componentes electrónicos que nos darán una resistencia errónea,
normalmente si se quiere revisar la resistencia de un sensor inducido es necesario
ubicar las pinzas de prueba, el negativo en el pin del medio y el positivo en uno de
los 2 pines izquierda o derecha, en uno de los lados no nos dará ningún dato o una
resistencia muy baja nuestro tester y en el otro nos dará una resistencia variada
entre 100 y 1.000 ohm, para saber con exactitud cual es la resistencia correcta
verificar lo que dice el fabricante, cabe recordar que nuestro sensor puede ser de 2,
3, o 4 cables por ende 4 pines, el cuarto es para corrientes parasitas, también
podremos observar la alimentación que va desde la ECU a nuestro sensor, el valor
será de 5v en corriente continua en nuestro sensor hall, inductivo y óptico.

VIDEO
*A continuación se adjuntara un video el cual nos muestra información visual delo
anteriormente hablado, de cómo son los sensores sus modos de trabajo, su
comportamiento, sus mediciones tanto el de efecto hall como el inducido con tester
y osciloscopio, también información extra de como saber los ciclos del sensor en el
osciloscopio y ejemplos de modos de trabajo en diferentes marcas de vehículos, un
video muy completo, el video muestra el funcionamiento de el sensor CKP y CMP
sin embargo el funcionamiento de los sensores es igual, de igual forma ayuda a
entender como estos dos sensores trabajan en conjunto.
https://www.youtube.com/watch?v=nHHtvyJ2WO8&t=972s

conclusión
Cada vez que miramos, observamos y por sobre todo escuchamos a nuestro motor
rugir y funcionar como debería, nos provoca alegría y una sonrisa al saber que nada
malo va a pasar, para los amantes de los métodos de transporte sabemos que no
solo es una herramienta que nos transporta de un lado A y un punto B sino que es
algo más, algo inexplicable, para la mayoría nada mas que una forma de escapar
de los problemas, otros no pueden dejar de disfrutar la adrenalina provocada
cuando vas a toda velocidad, muchos desentendidos que se preguntan como es
esto posible, en fin existe un sin fin de pasión detrás, horas y horas de estudio y
desarrollo para forjar con éxito lo que hoy ha transformado la humanidad para
siempre, tantos conceptos a nivel científico puestos en un vehículo a nivel cuántico
y al comportamiento de como funcionan las leyes físicas, hoy nos dimos cuenta de
los avances y la evolución que nuestros queridos vehículos adoptaron, hoy también
nos dimos cuenta de que algo tan insignificante como un sensor influye tanto en el
comportamiento, aprendimos sobre magnetismo y como esto ha sido adaptado para
conseguir un objetivo el cual consiste en mantener sincronizado nuestro motor para
conseguir menor cantidad de emisiones y una mejor calidad de vida para todos los
animales y seres vivos de nuestro planeta, en cuanto a sus especificaciones es
importante hablar que puede llegar a enredar tantos conceptos como los modos de
trabajo, como estan dispuestos sus circuitos eléctricos, como diagnosticar etc, el
sensor CMP al igual que todos los componentes son de suma importancia, hasta el
tornillo mas insignificante puede determinar el correcto funcionamiento de nuestras
maquinas por eso es importante mantener el equilibrio perfecto y una armonía para
que no provoquemos malos momentos.
BIBLIOGRAFIA

Información de la ECU
https://www.diariomotor.com/tecmovia/2012/07/03/ecu-que-es-y-el-porque-de-su-
existencia/
Sensor CMP
https://sensorautomotriz.com/sensor-cmp/#%C2%BFQue_es_el_sensor_CMP?
Sensor de efecto Hall
http://www.iessierradeguara.com/documentos/departamentos/automocion/circuitos
_auxiliares/ENCENDIDOS/ee_03_TSZh.pdf
Sensor inductivo
http://www.iessierradeguara.com/documentos/departamentos/automocion/circuitos
_auxiliares/ENCENDIDOS/ee_03_TSZh.pdf
Ley de Faraday
https://www.ruizhealytimes.com/un-dia-como-hoy/de-1831-fue-descubierta-la-
induccion-
electromagnetica#:~:text=Es%20as%C3%AD%20que%2C%20cuando%20dicho,m
agn%C3%A9tico%20(Ley%20de%20Faraday).

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