Guía Completa del Sensor CKP

Introducción

El sensor CKP (Crankshaft Position Sensor) es un componente fundamental en los sistemas de inyección electrónica de los motores modernos. Su función principal es detectar la posición y velocidad de giro del cigüeñal, enviando esta información a la ECU (Unidad de Control Electrónico) para sincronizar la inyección de combustible y el encendido, sabiendo con esta información cuando debe activar cada uno de ellos en tiempo real.

Funcionamiento

El sensor CKP trabaja a través de un principio electromagnético. Generalmente, está ubicado cerca de un engranaje o rueda dentada (rueda fónica) montada en el cigüeñal. Cuando los dientes de la rueda pasan frente al sensor, se genera una variación magnética en el sensor, ya que este posee un imán permanente o electroimán en su interior, transformando así esta variación magnética en una señal de voltaje que es interpretada por la ECU para determinar la velocidad y posición del cigüeñal.

Existen dos tipos principales de sensores CKP:

1. Sensor inductivo: Genera una señal de voltaje alterno mediante inducción electromagnética. Utiliza una bobina interna y un imán para generar un voltaje variable cuando un objeto metálico se mueve frente a él. La amplitud de la onda alterna de voltaje generada dependerá de la velocidad de giro del eje cigüeñal; mientras más rápido gira, mayor será el voltaje generado, pudiendo llegar a picks de tensión cercanos a los 30 volts alternos en altas revoluciones. Generalmente tiene dos cables (señal y tierra), aunque podría tener un tercero, pero este no tiene participación en el funcionamiento y funciona solamente como un supresor de corrientes parásitas que pudiesen afectar la señal generada por el sensor. Cuando lo tiene, este tercer cable es blindado y posee una funda adicional o va envolviendo a los otros dos cables.

2. Sensor de efecto Hall: Este sensor trabaja en base a un efecto electromagnético. ¿La diferencia con el inductivo? Este no posee un imán permanente. En su lugar, un electroimán es el encargado de producir el trabajo, es por este motivo que posee 3 cables; alimentación, masa y señal. Esta última se produce de forma digital cuadrada, dependiendo de la presencia o ausencia de un diente en la rueda fónica.

Existen dos tipos de señales; Pull Down y Pull Up. La primera se mantiene en voltaje alto cuando el sensor está en reposo, es decir, cuando no se encuentra frente a un diente de la rueda fónica. Al momento de pasar el sensor por una arista de esta rueda la señal “empuja hacia abajo”, pasando al valor mínimo de voltaje. Así mismo, el Pull Up funciona al revés, manteniéndose en el voltaje mínimo en reposo y cambiando al valor máximo al enfrentarse a un diente de la rueda.


Un sensor CKP defectuoso puede generar varios problemas en el funcionamiento del motor, tales como:

• Dificultad para arrancar: Si la ECU no recibe la señal de la posición del cigüeñal, no podrá determinar el momento de inyección de combustible ni de encendido, por ende es muy probable que no arranque por ausencia de estas señales. Podría también arrancar pero con dificultades, gracias a la señal del CMP (Sensor de posición del eje de levas) que podría generar las señales base para activar encendido e inyección.

• Fallas en la aceleración: La falta de sincronización entre el cigüeñal y el árbol de levas puede afectar el desempeño del motor debido a que la ECU no podría determinar de manera correcta los adelantos de encendido e inyección, además de generar problemas con otros sistemas como los de distribución variable (VVT-i, VTEC, CVVT, entre otros) o inyecciones adicionales (WaterBoost de Bosch)

• Marcha mínima irregular: Al igual que en el punto anterior, la inconsistencia de la señal de este sensor puede generar problemas en la regulación de la marcha mínima debido a la ausencia de información hacia la ECU.

• Motor se apaga en temperatura de trabajo: Otro síntoma muy común en vehículos de las marcas Kia, Hyundai y algunos Renault (K4M) es que al momento del motor tomar temperatura de operación, este sensor aumente demasiado su resistencia interna, al punto de que le sea imposible generar señal hacia la ECU y esto apaga el motor estando en marcha. Luego, al enfriarse el motor este vuelve a arrancar sin problemas hasta tomar temperatura, y vuelve a fallar.

• Código de error en la ECU: Cuando este sensor falla puede activar algunos DTC (Diagnostic Trouble Codes), por ejemplo:

-P0335: Circuito defectuoso del sensor CKP
-P0336: Rango o rendimiento del circuito del sensor CKP
-P0337: Entrada baja en el circuito del sensor CKP
-P0338: Entrada alta en el circuito del sensor CKP
-P0339: Circuito intermitente del sensor CKP

Modo de diagnóstico

Para diagnosticar un sensor CKP, se pueden seguir estos pasos:

1. Inspección visual: Revisar el estado del conector y los cables en busca de daños, corrosión o presencia de agentes externos como aceite o agua que pudiesen estar interrumpiendo la señal.

2. Prueba de resistencia: Usar un multímetro en la escala de ohmios para medir la resistencia en los sensores inductivos (debe estar dentro del rango especificado por el fabricante, normalmente cerca de 1 kOhm). Para los de efecto Hall, en algunos manuales especifica las medidas de resistencia (Cómo Hyundai/Kia que entregan valores referenciales de 3.5 MOhm) pero para la mayoría aplica la medición de voltaje en funcionamiento.

3. Prueba de voltaje: Para sensores de efecto Hall, medir el voltaje de alimentación (usualmente 5V o 12V) y la señal de salida con un osciloscopio o multímetro en modo voltaje de corriente continua. Ambos valores se deben comprobar con el vehículo en contacto (IG ON), la alimentación debe mantenerse constante mientras esté encendida la electrónica, en cambio la señal debe variar al momento de girar el motor (de manera manual o con el arranque), pero siempre generando señal digital (cuadrada).

4. Osciloscopio: La mejor forma de evaluar el sensor es usar un osciloscopio para ver la forma de onda generada mientras el motor gira, en el caso del sensor inductivo los voltajes pueden ir de los 2 Volts hasta los 30, e incluso más. Siempre teniendo en consideración que a mayor velocidad del motor (Más RPM´s) el voltaje debe subir. En el caso del de Efecto Hall, comprobar que la señal cuadrada llegue a los peacks de voltaje (Valor mínimo muy cercano a 0 Volts. Valor máximo cercano a 5 ó 12 Volts)

Conclusión
El sensor CKP es una pieza clave para la correcta sincronización en el funcionamiento del motor. Una falla en este componente puede generar problemas graves de arranque y desempeño. Con un diagnóstico adecuado y el uso de herramientas como el multímetro y el osciloscopio, es posible detectar y solucionar fallas de manera eficiente.

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Además, te dejo un video explicativo de este sensor acá abajo.