Sensor de nivel del vehículo – Estructura, funcionamiento y búsqueda de errores

HELLA TECH WORLD – El amigo del taller independiente

El sensor de nivel del vehículo es un componente central para detectar la altura del vehículo. El sensor mide la posición vertical de la carrocería con respecto al eje o al chasis. Sus datos de medición constituyen la base de muchos sistemas del vehículo, como la regulación automática de los faros, los sistemas adaptativos de chasis y diversas funciones de estabilidad y confort.

La siguiente información técnica y los consejos prácticos aquí descritos 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.

Estructura y principio funcional del sensor de nivel del vehículo

Los sensores de nivel del vehículo son sensores de ángulo de rotación que se fijan directamente a las piezas del chasis y la carrocería. Constan de una carcasa de sensor, que está firmemente unida a la carrocería o al cuerpo de eje mediante un soporte, y un brazo de palanca, que está unido al brazo transversal, por ejemplo. El brazo de palanca puede tener diferentes longitudes y tipos de montaje en función de la versión del vehículo.

Si cambia la posición entre las piezas móviles del chasis y la carrocería o el cuerpo de eje, el brazo de palanca se mueve en consecuencia. Este transfiere este movimiento directamente al sensor, donde se convierte en un movimiento giratorio. El sensor convierte este movimiento giratorio en una señal eléctrica y la transmite a la unidad de control superior. De este modo, los cambios en la altura de la carrocería pueden registrarse con precisión y utilizarse para controlar los sistemas de chasis y confort.

Como los sensores de nivel del vehículo también se utilizan en sistemas relevantes para la seguridad, se requiere un nivel de fiabilidad especialmente alto. Por eso se suelen utilizar sensores redundantes. Dos canales de medición independientes trabajan en paralelo en su interior. Ambos canales detectan el mismo movimiento y cada uno transmite una señal a la unidad de control superior. Si los dos valores de la señal se desvían entre sí, la unidad de control reconoce una irregularidad y puede reaccionar de forma específica. De este modo, un posible fallo se reconoce en una fase temprana y se garantiza la fiabilidad funcional de todo el sistema.

Los tipos más utilizados en la práctica son:

Sensores potenciométricos

Este diseño determina la posición mediante una resistencia variable. Estos sensores suelen encontrarse en vehículos antiguos o en sistemas de nivelación sencillos. La desventaja es el desgaste de los contactos deslizantes del interior que pueden desgastarse por el constante movimiento mecánico.

Sensores inductivos

Los sensores inductivos detectan los movimientos por inducción electromagnética. El principio de medición no requiere contactos móviles, lo que las hace robustas, duraderas y precisas. Los sensores inductivos se utilizan a menudo en sistemas con suspensión neumática o en chasis adaptativos.

La tecnología CIPOS® (sensor de posición inductivo sin contacto) desarrollada por HELLA es un tipo especial de sensor inductivo. Combina las ventajas de la inducción con una electrónica especialmente desarrollada y garantiza un funcionamiento fiable incluso con las cargas típicas de los vehículos.

Propiedades típicas:

sin contacto y sin desgaste
insensible a los campos magnéticos
alta estabilidad de temperatura
resistente a las vibraciones, la humedad y la suciedad
Estructura multicanal para mediciones redundantes

Sensores de efecto Hall

Estos sensores utilizan un campo magnético que cambia con el movimiento. Aquí tampoco hay contactos móviles. Los sensores Hall requieren poco mantenimiento y son fiables. Los campos de aplicación típicos son los vehículos modernos con faros de xenón o LED que requieren una regulación automática del alcance luminoso.

Ámbito de aplicación

Los sensores de nivel del vehículo se utilizan en diversos sistemas del vehículo:

Aplicación	Objetivo	Sistemas participantes
Regulación automática del alcance luminoso	Imagen luminosa sin reflejos	Sensor de nivel y unidad de control de los faros
Suspensión neumática	Distancia al suelo constante	Sensor de nivel y unidad de control de la suspensión neumática
Control dinámico del chasis	Confort y estabilidad de conducción	Sensor de nivel y control de los amortiguadores
Funcionamiento del remolque	Nivel del vehículo estable y luz antideslumbrante en caso de carga	Sensor de nivel y regulación automática del alcance luminoso o regulación de nivel

Además, los sensores de ángulo de rotación también pueden utilizarse en otros ámbitos, por ejemplo en vehículos agrícolas o maquinaria de construcción. Aquí se utilizan, por ejemplo, para detectar la posición de las válvulas en los remolques o la posición de las palas en la maquinaria de construcción.

Causas de avería y síntomas

Los sensores de nivel del vehículo se instalan en la zona del chasis y, por tanto, están expuestos a diferentes cargas a lo largo de la vida útil del vehículo. Las causas típicas de mal funcionamiento o avería son:

Daños mecánicos: Brazos de palanca defectuosos o doblados, por ejemplo debido al desprendimiento de piedras, colisiones o instalación incorrecta.
Fallos eléctricos: Roturas de cables, corrosión en las conexiones de enchufe o cortocircuitos debidos a la penetración de humedad. Las averías internas del circuito integrado también pueden provocar señales defectuosas o un fallo.
Influencias medioambientales: La penetración de agua, sal o suciedad puede dañar las juntas y la carcasa.
Desgaste de los potenciómetros: Desgaste de la pista de resistencia debido al funcionamiento continuo en sensores antiguos de funcionamiento mecánico.

Posibles síntomas:

Se enciende una luz de advertencia en el cuadro de instrumentos
Información para el conductor o mensajes de error relacionados con los sistemas de asistencia al conductor o de chasis
Limitación o fallo del sistema automático de la regulación del alcance luminoso
Comportamiento inusual al conducir con suspensiones adaptativas (por ejemplo, demasiado duras o demasiado blandas)
Activación de un programa de emergencia en la unidad de control

Ilustraciones ejemplares de las unidades de control - Diagnóstico

El funcionamiento del sensor de nivel del vehículo es supervisado por la unidad de control superior. Dependiendo del tipo de vehículo, el diagnóstico no solo permite leer la memoria de fallos, sino también mostrar funciones adicionales, como consultas de parámetros o esquemas eléctricos. En función del tipo de vehículo y del equipamiento, también puede haber ajustes básicos en relación con la altura del vehículo.

Representación ejemplar de la consulta de la memoria de fallos

Representación ejemplar de la información del conductor en el cuadro de instrumentos

Leer la memoria de errores

Con esta función es posible leer y eliminar los códigos de error almacenados en la unidad de control. Las entradas proporcionan información sobre si hay fallos en el propio sensor de nivel del vehículo, en el cableado o en la comunicación con la unidad de control.

En nuestro ejemplo se almacena el siguiente código de error:

Código de error 49 / C103715

Avería presente
Información del conductor en el vehículo: Resorte neumático: ¡Avería! Consulte el servicio técnico

Parámetros

En esta función se pueden mostrar los valores actuales del sensor de nivel del vehículo. Esto incluye, por ejemplo, la desviación de la altura determinada con respecto a la posición de control (altura de referencia del vehículo) o la altura determinada del vehículo (absoluta). Estos valores son útiles para evaluar el comportamiento del sensor durante el funcionamiento y detectar desviaciones.

Esto permite comprobar si las señales de los sensores de nivel izquierdo y derecho coinciden o si hay valores inverosímiles que indiquen un defecto eléctrico o mecánico.

Representación ejemplar del ajuste básico: reprogramación de la posición de control

Ajustes básicos

Después de trabajar en los sensores de la zona del chasis o después de sustituir componentes del chasis, puede ser necesario volver a aprender la posición de control. Es la altura de referencia a la que se refiere la unidad de control para supervisar el chasis. La unidad de control adopta los niveles de altura actuales en las cuatro ruedas como valores nominales.

Los siguientes problemas pueden ocurrir si la posición de control no se ha programado correctamente:

Altura incorrecta del vehículo (por ejemplo, más alto o más bajo en un lado)
Mensajes de error en el cuadro de instrumentos
Fallos en la regulación automática del nivel
Deterioro de la dinámica o el confort de conducción

En función del tipo de vehículo y del equipamiento, la programación se realiza a través de los ajustes básicos del dispositivo de diagnóstico.

Representación ejemplar de un esquema eléctrico - integración de los sensores de nivel del vehículo en la red eléctrica de a bordo del vehículo. 1. Unidad de control Control del chasis 2. Sensor de nivel del vehículo delantero derecho 3. Sensor de nivel del vehículo trasero izquierdo 4. Sensor de nivel del vehículo trasero derecho 5. Sensor de nivel del vehículo delantero izquierdo

Esquemas de conexiones

Los esquemas eléctricos específicos del sistema pueden consultarse en la información sobre el vehículo para buscar el error. Muestran la conexión eléctrica de los sensores de nivel del vehículo y su integración en la red eléctrica de a bordo del vehículo.

De este modo, se pueden rastrear las trayectorias de las señales entre la unidad de control y los sensores, así como localizar posibles interrupciones o averías. Especialmente en sistemas de chasis o de iluminación complejos, trabajar con diagramas de circuitos es una ayuda importante para localizar fuentes de error de forma rápida y fiable.

Indicaciones de mantenimiento y reparación

El sensor de nivel del vehículo solo debe ser instalado y desmontado por personal especializado.
Antes del montaje se debe garantizar que el sensor sea apto para el uso previsto y que tenga las dimensiones, conexiones y propiedades requeridas.
Tras la instalación, debe comprobarse la altura del chasis con un dispositivo de diagnóstico adecuado. Aquí se debe comprobar que la posición de control se reconoce correctamente y que las señales de los sensores son plausibles. A continuación se debe borrar la memoria de errores.
Dependiendo del tipo de vehículo y del trabajo realizado, puede ser necesario recalibrar la posición de control del vehículo para que los niveles de altura actuales se adopten como valores de referencia. También puede ser necesario calibrar los sistemas de asistencia específicos del vehículo. La ADAS CSC-Tool de HELLA Gutmann, que permite calibrar los sistemas de asistencia al conductor con precisión y entre distintos fabricantes, es ideal para este trabajo.
En este contexto, deben observarse las instrucciones de desmontaje, montaje y seguridad del fabricante del vehículo correspondiente.
HELLA no se hace responsable de los daños causados por un manejo inadecuado o una instalación incorrecta.
Deben cumplirse las normativas específicas de cada país en materia de seguridad laboral, prevención de accidentes y eliminación de residuos.

Las distintas posibilidades de diagnóstico se representan aquí tomando como ejemplo un equipo de diagnóstico mega macs X. Dependiendo del fabricante del vehículo, tanto el alcance de las pruebas como la diversidad de funciones pueden variar, y dependen de la configuración del sistema de la unidad de control. Las representaciones esquemáticas, las imágenes y las descripciones sirven para aclarar e ilustrar los textos del documento y no pueden considerarse la base de ningún tipo de montaje o de reconstrucción específico de un vehículo.

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