¿Cómo funciona un sensor de detonación en un motor, su diseño?

Rara vez es posible el funcionamiento normal del motor de un automóvil si se altera el proceso de combustión del combustible en sus cilindros. Para que el combustible se queme correctamente, debe ser de la calidad adecuada y el tiempo de encendido del motor debe estar configurado correctamente. Solo en estas condiciones, el motor no desperdicia combustible y puede funcionar a plena capacidad. Si falta al menos una condición, no se excluye la posibilidad de detonación. Un sensor de detonación automotriz ayuda a prevenir este fenómeno.

Combustión por detonación, ¿qué es?

La detonación de la mezcla de aire y combustible en el motor se denomina proceso de combustión incontrolada, cuyo resultado es una "mini-explosión". Si la combustión del combustible se produce en modo normal, la llama se desplaza a una velocidad aproximada de 30 m/s. Si se produce una detonación, la velocidad de la llama aumenta considerablemente y puede alcanzar los 2000 m/s, lo que provoca un aumento de la carga y un desgaste acelerado de pistones y cilindros. Como resultado, si el automóvil no está equipado con un sensor de detonación, es posible que necesite reparaciones importantes después de solo 5 a 6 mil kilómetros recorridos.

¿Qué causa la detonación?

Las causas más comunes de detonación de combustible son:

• gasolina de mala calidad y octanaje: cuanto menor es el octanaje, peor es la resistencia a la detonación;
• diseño imperfecto del motor: la detonación puede verse facilitada por las características estructurales de la cámara de combustión, las fuerzas de compresión del combustible, la disposición deficiente de las bujías y mucho más;
• condiciones desfavorables en las que opera el motor: carga, desgaste general, presencia de hollín.

¿Cómo funciona un sensor de detonación?

El sensor de detonación funciona según el principio de corregir el tiempo de encendido a un valor en el que se restablece la combustión controlada de la mezcla de aire y combustible. El sensor se usa en motores automotrices de tipo inyección.

En el proceso de detonación del combustible, el motor comienza a vibrar fuertemente. El sensor determina con precisión la apariencia de la detonación al capturar las vibraciones, que luego se convierten en una señal eléctrica.

Los componentes principales del sensor son:

• elemento sensor piezocerámico;
• resistor;
• aislante;
• peso de acero

Desde el elemento piezocerámico, los cables van a los contactos y al peso de acero. En la salida se encuentra una resistencia que regula la fuerza del impulso eléctrico. El elemento que percibe directamente la vibración es un peso: ejerce presión sobre el elemento piezoeléctrico.

La ubicación habitual del sensor de detonación es en la carcasa del motor, entre el segundo y el tercer cilindro. El sensor no responde a todas las vibraciones, sino solo a las anormales, es decir, en el rango de frecuencia de 30 a 75 Hz.

La elección de tal ubicación del sensor se debe a que es la más favorable para ajustar el funcionamiento de cada cilindro y está ubicada cerca de los epicentros de detonación más frecuentes.

Cuando el sensor detecta vibración, ocurre lo siguiente:

• el elemento piezoeléctrico transforma la energía de vibración en electricidad, la cual aumenta con la amplificación de la amplitud de vibración;
• en un nivel de voltaje crítico, el sensor envía un comando a la computadora del automóvil para cambiar el tiempo de encendido;
• el sistema de gestión del motor regula el suministro de combustible y reduce el intervalo de tiempo antes del encendido;
• como resultado de las operaciones realizadas, el funcionamiento del motor vuelve a su estado normal, se restablece el control sobre la combustión de la mezcla de aire y combustible.

¿Qué son los sensores de golpe?

Los sensores de golpe de combustible son resonantes y de banda ancha.

Los sensores de banda ancha son los más extendidos, es su diseño y principio de funcionamiento lo que se ha descrito en este artículo. Exteriormente se ven redondeados, en el centro tienen un orificio para sujetar al motor.

Los sensores de resonancia tienen un parecido exterior con los sensores de presión de aceite, tienen un montaje de ajuste roscado. No fijan la vibración, sino la intensidad de las microexplosiones dentro de la cámara de combustión. Después de detectar microexplosiones, el controlador recibe una señal del sensor. El índice de frecuencia de microexplosión para cada motor es diferente y depende principalmente del tamaño de los pistones.

Mal funcionamiento básico del sensor

Como regla general, cuando el sensor no funciona, el indicador "Check Engine" se enciende en el tablero del automóvil. Este indicador puede encenderse de forma continua o intermitente y apagarse según el nivel de carga. Un sensor de detonación defectuoso no es un obstáculo para el funcionamiento del motor, pero no podrá advertir al conductor sobre la ocurrencia de una detonación y poner en marcha el mecanismo para su eliminación.

Hay varias señales posibles de que el sensor de detonación está dañado:

• el motor se sobrecalienta muy rápidamente, incluso si la temperatura exterior es baja;
• un deterioro notable en la potencia y la dinámica del automóvil en ausencia de señales de mal funcionamiento;
• aumento en el consumo de combustible sin razón aparente;
• la aparición de gran hollín en las bujías.

Comprobación del sensor de detonación hágalo usted mismo

Si se ha encontrado uno de los signos probables de un mal funcionamiento del sensor de detonación, se debe verificar su rendimiento. Se recomienda hacer revisar el sensor de detonación en un centro de servicio, pero si no tiene el tiempo o la motivación para hacerlo, puede revisar el sensor de detonación usted mismo.

Primero debe preparar el multímetro configurando la resistencia de prueba en él, aproximadamente 2 kOhm. A continuación, debe conectar el dispositivo al sensor y medir la resistencia de funcionamiento. Sin apagar el dispositivo, golpee ligeramente la superficie de la carcasa del sensor con algo duro. Si al mismo tiempo puede ver un aumento en el valor de la resistencia, entonces el sensor es normal.

El sensor de golpe de combustible tiene un papel pequeño pero importante en el control del funcionamiento del motor de un automóvil. El buen funcionamiento, la potencia y la dinámica del coche dependen del funcionamiento del sensor. Un sensor defectuoso es fácil de diagnosticar y, si es necesario, reemplácelo usted mismo.