Sensor ABS

Los sensores de velocidad de las ruedas registran el movimiento giratorio de las ruedas. Esta información es de gran utilidad para sistemas de seguridad y de asistencia, ya que representan importantes medidas de control. En esta página le informamos, entre otras cosas, sobre las diferencias entre los sensores de velocidad de las ruedas activos y pasivos, y los principios de su funcionamiento. Además, los profesionales del Taller encontrarán instrucciones detalladas paso a paso, con numerosos consejos prácticos para la búsqueda de fallos y para la sustitución de los sensores de velocidad de las ruedas.

La siguiente información técnica y consejos prácticos han sido elaborados por HELLA con el fin de ayudar de forma profesional a los talleres de vehículos en su trabajo diario. La información facilitada en esta página web está pensada solamente para personal debidamente cualificado y con formación específica.

Sensores ABS

Importancia de un sensor ABS

La creciente complejidad del tráfico en las calles representa un reto diario para el conductor. Los sistemas de asistencia a la conducción ofrecen al conductor una ayuda para optimizar la seguridad en el tráfico. En la gran mayoría de los modernos vehículos europeos, los novedosos sistemas de asistencia a la conducción ya forman parte del equipamiento básico, lo que se complica el trabajo diario en el Taller.

La electrónica del vehículo desempeña hoy en día un papel crucial en todos los equipamientos de confort y de seguridad. La óptima combinación de todos los complejos sistemas electrónicos garantiza un perfecto funcionamiento del vehículo, con lo que aumenta la seguridad en el tráfico.
La inteligente comunicación de datos entre los sistemas electrónicos del vehículo se ve favorecida por el uso de sensores. Si hablamos de seguridad en la conducción, los sensores de velocidad de las ruedas adquieren una gran importancia, y ello se demuestra gracias a las múltiples aplicaciones que encuentran en los distintos
sistemas del vehículo.

En los sistemas de asistencia a la conducción, tales como ABS, ASR, ESP o ACC, la unidad de control los emplea para detectar el nº de revoluciones de las ruedas.

Mediante cables de datos, la información sobre el nº de revoluciones de la rueda se pone a disposición de la unidad de control ABS y de otros sistemas (sistemas del motor, caja de cambios, navegación y regulación del chasis).

Gracias a este uso tan versátil, los sensores de nº de revoluciones contribuyen de manera directa a mejorar la dinámica en la conducción, la seguridad, el confort, además de favorecer un menor consumo de combustible y un descenso de las emisiones. Los sensores de velocidad de las ruedas se llaman a menudo sensores ABS, ya que se integraron en el vehículo con la introducción del ABS.

Los sensores de velocidad de las ruedas se dividen en sensores activos y pasivos, dependiendo de su influencia en la conducción. Aún no ha podido establecerse una clasificación clara.

A este respecto, en el trabajo diario del Taller se ha impuesto la siguiente definición:

Si un sensor se activa al aplicarle tensión de suministro, generando de esta manera una señal de salida, dicho sensor será considerado "activo".
Si un sensor trabaja sin tensión de suministro adicional, dicho sensor será considerado "pasivo".

Sensor de nº de revoluciones inductivo y sensores de velocidad de las ruedas activos

Sensor inductivo de nº de revoluciones, sensores pasivos

Sensor inductivo de número de revoluciones, sensores pasivos — Sensores inductivos, sensores pasivos

Sensor inductivo de número de revoluciones, sensores pasivos: Imagen 1 — Imagen 1

Sensor inductivo de número de revoluciones, sensores pasivos: Imagen 2 — Imagen 2

Funcionamiento
Los sensores del número de revoluciones van montados directamente sobre la rueda motriz conectada con el cubo de rueda o el eje de transmisión. La clavija polarizada, que se encuentra rodeada por una bobina, está unida a los imanes permanentes, cuyo efecto magnético llega hasta la rueda polarizada. El giro de la rueda motriz y el cambio entre diente e intersticio entre dientes vinculado a éste, produce la modificación del flujo magnético entre la clavija polarizada y la bobina. Este campo magnético cambiante induce en la bobina una tensión alterna medible ( imagen 1 ).

La frecuencia y la amplitud de esta corriente alterna se encuentran en relación con el número de revoluciones de la rueda. Los sensores inductivos pasivos no precisan de un suministro de corriente aparte a través de la unidad de control. Dado que el ámbito de la señal para la detección de la misma queda definida por la unidad de control, el ratio de la amplitud deberá moverse dentro de un rango de tensión. La distancia (A) entre el sensor y la rueda motriz queda determinada por la construcción del eje ( imagen 2 ).

Sensores activos de número de revoluciones

Funcionamiento
El sensor activo es un sensor de proximidad con electrónica integrada, la cual es alimentada por una tensión establecida por la unidad de control del ABS. Como rueda motriz puede emplearse p.ej. un anillo multipolo que, al mismo tiempo, va insertado en un anillo obturador de un cojinete de la rueda. En este anillo tórico se han incluido imanes con dirección magnética cambiante ( imagen 3 ). Las resistencias magnetorresistivas integradas en la conexión eléctrica del sensor detectan un campo magnético cambiante en el movimiento giratorio del anillo multipolo. Esta señal sinusoidal es transformada por la electrónica del sensor en una señal digital ( imagen 4 ).La transmisión a la unidad de control se produce como señal de corriente en el procedimiento de señal de modulación por ancho de pulsos.

El sensor está unido a la unidad de control por medio de un cable eléctrico de dos polos. Al mismo tiempo, se transmite la señal del sensor por medio de un cable de alimentación de corriente. El otro cable sirve de masa del sensor. Además de sensores magnetorresistivos, hoy en día también se utilizan sensores Hall, que permiten una mayor entrada de aire y son capaces de reaccionar ante cualquier mínimo cambio en el campo magnético. Si en un vehículo se monta una rueda motriz de acero en vez de un anillo multipolo, el sensor contará, además, con un imán. Si gira la rueda motriz, cambia el campo magnético constante del sensor. El procesamiento de señales y el IC son idénticos al sensor magnetorresistivo.

Ventajas de los sensores activos

Registro del número de revoluciones en estado de parada. Este registro permite medir la velocidad hasta 0, 1 km/h, lo que resulta de gran importancia en el Sistema de Control de Tracción (ASR) en el momento de ponerse en marcha el vehículo.
Los sensores que trabajan según el principio Hall reconocen el movimiento hacia delante y hacia atrás.
La forma de este sensor es más pequeña y más ligera.
Al renunciar a las ruedas motrices se simplifica la articulación de la transmisión de potencia.
La sensibilidad ante perturbaciones electromagnéticas es menor.
Los cambios en el espacio de aire entre el sensor y el anillo magnético no tienen efectos directos sobre la señal.
Amplia resistencia a las vibraciones y a las oscilaciones en la temperatura.

Revisión de los sensores ABS

Posibles revisiones en sensores ABS averiados: Diagnosis: Imagen 1

Posibles revisiones en sensores ABS averiados: Diagnosis: Imagen 2

Por regla general, una avería en uno de los sistemas de freno ABS/ASR/ESP precede a la comprobación de los sensores del número de revoluciones de las ruedas.

Después de encenderse el piloto de advertencia se ofrecen las siguientes posibilidades para buscar fallos y para la diagnosis:

Leer la memoria de averías
Con el multímetro y el osciloscopio, comprobar las tensiones de suministro y las señales
Control visual del cableado y de las piezas mecánicas

Equipo de diagnosis

Leer la memoria de averías
Evaluar los parámetros
Comparar y evaluar las señales de cada uno de los sensores de velocidad de las ruedas

Multímetro

Voltímetro (comprobar la alimentación de corriente)

Ohmímetro

Comprobar la resistencia interna (en los sensores activos no puede realizarse una medición de la resistencia interna)

Osciloscopio

Representación de la señal (evaluación del desarrollo de la señal)

A la hora de diferenciar entre sensores activos y pasivos, la búsqueda de fallos en los sensores del número de revoluciones de las ruedas puede resultar muy difícil, puesto que no siempre es posible distinguirlos visualmente. Por ello, es importante contar con los datos específicos del fabricante y con los datos del fabricante del vehículo. Debido a sus positivas propiedades técnicas, como su precisión y el reducido espacio que ocupan, los fabricantes de vehículos suelen utilizar desde 1998 sensores de rueda activos.

Requisitos para una diagnosis segura

Suficiente documentación, es decir, datos técnicos
Una máquina de diagnosis adecuada, un multímetro o un osciloscopio
Los conocimientos profesionales del técnico y la formación de los trabajadores

En la diagnosis de sistemas tan complejos, a veces no es suficiente con disponer de la mejor técnica para reparar el vehículo. Solamente si el personal está debidamente formado sabrá qué componentes del sistema deben sustituirse, evitará problemas en los procesos del Taller y reforzará la confianza del cliente.

Siempre deberán respetarse las siguientes instrucciones de reparación:
Los trabajos de reparación en sistemas de frenos solamente pueden ser efectuados por personal debidamente cualificado.

Al realizar cualquier reparación en un sistema de frenos, tenga en cuenta las indicaciones de seguridad y mantenimiento del fabricante del vehículo, así como las instrucciones de montaje específicas del producto.

Deberá respetarse siempre el correspondiente par de apriete.

Sustituir el sensor ABS

Comprobar el sensor ABS: Se enciende el testigo luminoso de ABS — Declaración del cliente: Se enciende el testigo luminoso de ABS

Diagnosis de una avería en el trabajo diario en el Taller

En el siguiente ejemplo "Sensor de número de revoluciones trasero izquierdo averiado" explicamos la diagnosis de un sensor activo de velocidad de las ruedas. Su cliente detecta un mal funcionamiento del sistema ABS. Se enciende el testigo luminoso de ABS durante la conducción.

Las siguientes instrucciones de reparación se realizan a modo de ejemplo en un BMW E46. Las representaciones esquemáticas, las imágenes y las descripciones sirven únicamente para aclarar e ilustrar el contenido del documento y no pueden utilizarse como base para realizar una reparación o un montaje.

Preparación para la diagnosis:

Para poder clasificar correctamente el vehículo, es importante contar con los papeles del vehículo (documentación del vehículo).
Comprobar la tensión de la batería. Un mal suministro de tensión puede provocar un fallo del sistema, mediciones erróneas o caídas de tensión.
Compruebe los fusibles conectados con el sistema. En ocasiones, un vistazo a la caja de los fusibles puede mostrar la primera causa de la avería.

Búsqueda de fallos

Comprobación de los frenos

Se lleva el vehículo a un banco de pruebas para frenos. Aquí se recomienda el uso de un banco de ensayos de rodillos. Con una simple frenada pueden detectarse fallos en la mecánica de los frenos. Un desequilibrio en el disco de freno produce diferencias en la velocidad de las ruedas a la hora de frenar, con lo que se modifica la información del número de revoluciones de las ruedas que recibe la unidad de control.
Comprobar la efectividad de los frenos.

Inspección visual

Llevar el vehículo a la plataforma elevadora.
Comprobar si todas las ruedas tienen las medidas correctas.
Comprobar la presión de los neumáticos y la profundidad del perfil.
Comprobar el juego de los cojinetes de las ruedas y la suspensión del eje.
Comprobar el nivel del líquido de frenos.
Comprobar el desgaste de las pastillas de freno.
Comprobar los enchufes y los cables de los sensores para confirmar que están bien colocados, fijados y no presentan ningún daño.

Utilización de un equipo de diagnosis

Conectar el equipo de diagnosis al enchufe OBD de 16 polos. Dependiendo del fabricante y de la fecha de matriculación del vehículo puede resultar necesario utilizar otra base de enchufe de diagnosis y un adaptador adicional.

Seleccionar programa.
Seleccionar vehículo.
Seleccionar tipo de combustible.
Seleccionar modelo.

Seleccionar la función deseada.
Seleccionar sistema.

Dependiendo de la máquina de diagnosis que se utilice podrán mostrarse indicaciones adicionales según el tipo de sistema que lleve el vehículo. Si no puede hacerse una clasificación por sistemas, sin que afecte a la correspondiente unidad de control, puede realizarse un listado de diagnosis con las unidades de control que se indiquen. Solamente podrá establecer la comunicación aquella unidad de control que pueda ser identificada correctamente por el equipo de diagnosis.

Iniciar el diagnóstico de fallos.

Una comunicación segura con la unidad de control requiere una correcta conexión y una tensión de batería suficiente. En este caso, la unidad de control ha podido detectar claramente una tensión de batería de12,69 V. Una tensión de suministro insuficiente de la unidad de control puede ser indicador de un fallo en el cableado o de una avería en la batería del vehículo.

Consultar la memoria de averías

En este ejemplo se ha registrado el código de avería "Sensor de número de revoluciones trasero izquierdo". Además del nº del código, algunas máquinas de diagnosis también ofrecen una definición de dicho código de avería. Esta definición simplifica algunos de los siguientes pasos de la diagnosis.

Evaluación de los detalles

Aquí se almacenan los primeros indicadores que señalan una causa posible de la avería. El código de avería mostrado no indica necesariamente una avería real de la pieza. Antes de empezar con la tarea de sustituir algunos de los componentes, deberá leerse esta información con sumo cuidado, con el fin de establecer a continuación los siguientes pasos en el proceso de la diagnosis.

Consultar parámetros / bloques de valores de medición

Aquí se mostrarán los valores actuales para una segunda evaluación. En este caso se ve claramente el desarrollo erróneo de la señal hacia el sensor HR. Debido a las evidentes irregularidades en el desarrollo de la señal puede delimitarse el fallo.

Nota:
Si el desarrollo de la señal no indica ninguna irregularidad, en primer lugar deberá borrarse el fallo. A continuación deberá realizarse una conducción de prueba con la máquina de diagnosis conectada. En esta tarea se recomienda evaluar los parámetros al mismo tiempo para poder delimitar la causa si vuelve a aparecer el fallo.

Comprobación del sensor ABS: Consultar parámetros/bloques de valores de medición

Revisar el suministro de tensión

Aquí se recomienda realizar la medición directamente en el enchufe del sensor, con el fin de poder revisar todo el cable entre la unidad de control y el sensor.

Consejo práctico:
Debido al tipo de estructura del conector resulta muy laborioso realizar una medición segura en los contactos del enchufe. Por ello puede resultar de ayuda fabricarse un adaptador utilizando un sensor viejo de iguales características.

Comprobación del sensor ABS: Revisar el suministro de tensión

Comprobar el alojamiento del sensor y el anillo impulsor

Desmontar el sensor
Comprobar si el sensor o el anillo impulsor presentan algún daño.

En nuestro ejemplo se ha detectado algún daño en el cable del sensor: Una interrupción en el cable de suministro, provocado por daños mecánicos, ha producido un contacto flojo en la carcasa del enchufe.

Comprobación del sensor ABS: Revisión del alojamiento del sensor y del anillo impulsor

Renovar el sensor de velocidad de las ruedas

Limpiar el alojamiento del sensor. Limpiar la superficie de asiento con un cepillo de alambre o, si fuera necesario, con papel de lija.
Sustituir el sensor de velocidad de las ruedas. Deberá prestarse atención para que el cable del sensor esté bien tendido y bien fijado.
Respetar el par de apriete. Si el fabricante del vehículo prescribe un par de apriete, deberá tenerse en cuenta.

Leer la memoria de averías

Borrar los fallos almacenados.
Gracias a las tareas de diagnosis realizadas en el vehículo, la unidad de control es capaz de detectar otros fallos. Éstos deberán ser borrados antes de la conducción de prueba.

Realizar una conducción de prueba

Para poder controlar la señal de velocidad de las ruedas tras haber sustituido el sensor, deberá realizarse a continuación una conducción de prueba con la máquina de diagnosis conectada para poder valorar al mismo tiempo los parámetros.

Contrôler un capteur ABS : effectuer un essai sur route

Control final

Consultar la memoria de averías de nuevo tras la conducción de prueba. Gracias a la interacción de los sistemas del vehículo, en otras unidades de control ha quedado registrado un fallo en el sistema ABS En ste caso se recomienda realizar una consulta general de las unidades de control y borrar los fallos almacenados.

En todas las tareas de revisión y de diagnosis, siempre deberán tenerse en cuenta las indicaciones del fabricante del vehículo. Es posible que existan métodos de comprobación específicos según el fabricante, y éstos deberán tenerse en cuenta. Hoy en día es más importante que nunca una óptima interacción entre el ser humano y la técnica. Solamente aquel profesional del taller, competente en su trabajo, con los conocimientos necesarios y que sepa utilizar el equipamiento de manera óptima, estará preparado para las necesidades del futuro.

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