Extremo de la Rueda: Lógica del Sensor de Velocidad Activo

Disparar el “cañón de partes” (cambiar partes innecesariamente sin diagnosticar el problema) en un código del sensor de velocidad de la rueda activo del sistema ABS a menudo resulta en un diagnóstico erróneo y un cliente insatisfecho. El técnico puede comenzar reemplazando la unidad de la masa del balero o cojinete, o el sensor de velocidad de la rueda. Si esas partes no resuelven el problema, el técnico puede disparar el cañón de partes al módulo de control hidráulico del ABS. Generalmente, la paciencia y la billetera del cliente se acaban antes de reparar el vehículo.

Usted debe entender el funcionamiento mecánico y eléctrico de esta tecnología básica que es importante para el sistema ABS, el control de estabilidad y el ADAS (Sistemas Avanzados de Asistencia al Conductor). Desde las pistas de los baleros o cojinetes de la rueda tratadas con calor hasta los microcircuitos que procesan las señales dentro del módulo ABS.

Códigos

Los códigos del sensor de velocidad de la rueda vienen en dos variedades: códigos de “circuito eléctrico” y códigos “erráticos” causados por condiciones en las que el módulo ABS no puede racionalizar las señales de un sensor de velocidad de la rueda. Los códigos de circuito abierto y cortocircuito son fáciles de entender eléctricamente. Los códigos de operación errática pueden ser causados por la relación física entre el anillo dentado o de tono del balero de la rueda y el sensor de velocidad de la misma. Estos códigos se generan cuando el módulo que procesa la señal no puede racionalizar los cambios de velocidad en comparación con las otras ruedas o con las leyes de la física. Todos los códigos del sensor de velocidad de la rueda son solo puntos de partida de un diagnóstico, y no una razón para ordenar una parte.

Si los códigos son de origen eléctrico, debe confirmar el valor de la resistencia del sensor de velocidad de la rueda, que debe estar entre 1,000 y 2,500 ohmios (tip importante: verifique la resistencia de un sensor de velocidad en buen estado en el lado opuesto del vehículo para obtener el valor exacto). Luego, examine la integridad del cableado. Además, mida la salida de voltaje o la presencia de un voltaje de polarización o voltaje bias para confirmar la operación del módulo.

Tal como se indicó anteriormente, los códigos erráticos del sensor de velocidad de la rueda se generan porque el módulo no puede racionalizar la señal de un sensor. Si el módulo ve una caída de la señal del sensor, literalmente se traduce que el vehículo se detiene unas pulgadas y luego se acelera nuevamente a esa velocidad en unas cuantas pulgadas. El programa que controla el módulo ABS sabe que esto no es posible, por lo que genera un código.

Escáneres y Baleros de la Rueda

Los escáneres han mejorado bastante en la última década, de tal forma que las mejoras en las frecuencias de muestreo y las características de visualización pueden brindar a los técnicos información vital sobre un sensor de velocidad y el balero de la rueda.

Un escáner moderno puede representar gráficamente la señal de varios sensores de velocidad de la rueda en una prueba de manejo. La señal es cómo el módulo de control del ABS ve los sensores de velocidad de la rueda. En la prueba de manejo, doble en una esquina para ver cómo cambia la velocidad entre la rueda interior y la rueda exterior. Si ve caídas repentinas de velocidad, es una señal que el espacio de aire entre el anillo dentado y el sensor ha cambiado debido al juego dentro del balero.

Si usted está buscando un nuevo escáner, la conectividad inalámbrica con el puerto OBD II puede facilitar la prueba de velocidad de la rueda si está trabajando solo. Con el vehículo en un elevador, puede observar la información del sensor de velocidad de la rueda mientras gira una rueda. Además, puede inspeccionar el cableado o arnés para ver si al empujar o tirar de él cambia la continuidad en un circuito.

Es muy difícil reparar los arneses de los sensores de velocidad (WSS), ya que el arnés está en un ambiente donde está expuesto al agua, el calor y los escombros. Los voltajes medidos por la reciente generación de sensores de velocidad de las ruedas son tan pequeños que una leve alteración en el cableado puede causar problemas. Esto puede llevar a que se establezcan aún más códigos de diagnóstico del ABS. Reemplace el arnés porque ninguna cantidad de soldadura o plásticos termo-contraíbles o aisladores prensados funcionarán.

Si uno de los sensores WSS está leyendo más lento que los demás, la causa puede ser una de dos cosas: una llanta más grande en esa rueda o el sensor no genera un pulso para cada muesca en el anillo dentado, lo que ocasiona una velocidad de salida más baja de lo normal. Las cosas que debe verificar (además del tamaño de la llanta) serían dientes oxidados, corroídos o con daños en el anillo dentado, o un espacio de aire excesivo entre la punta del sensor y el anillo.

Otra cosa que debe tomar en cuenta son las partes que no empatan. Para producir una señal precisa, el anillo dentado del sensor debe tener el número correcto de dientes según la aplicación. Cerciórese que el anillo dentado en un rotor o tambor de reemplazo, una flecha o balero de repuesto de la rueda sea el mismo que el original. A menudo, la parte se acopla, pero el OE cambió la especificación en años anteriores e incluso hicieron cambios en algunos modelos de vehículos y en el equipamiento cambiando el anillo dentado o codificador.

Forma de Onda de los Baleros de la Rueda

El uso de un osciloscopio puede medir más que solo la salida de una señal. Las pruebas con un osciloscopio pueden mostrar el estado del circuito con el sensor de velocidad de la rueda en un extremo y el módulo en el otro.

Un sensor de velocidad de la rueda activo toma voltaje del módulo ABS (que varía entre 8 a 12 voltios) y cambia la señal de voltaje en solo 0.6 a 1.2 voltios. Los picos y valles de la forma de onda cuadrada muestran los imanes de polaridad alterna en el anillo dentado codificador que pasa por la punta del sensor. Cuanto más rápido pasan los imanes, mayor es la frecuencia de la forma de onda, que el módulo ABS traduce como la velocidad de la rueda. Si bien esta explicación podría simplificarse más, es suficiente conocimiento para interpretar la forma de onda.

Antes de conectar un osciloscopio, usted debe comprender mejor el circuito y el voltaje bias de polarización. El módulo ABS suministra voltaje al sensor de velocidad de la rueda. Los niveles promedio de corriente de un circuito del sensor de velocidad de la rueda son bajos, pero si el circuito se pone en cortocircuito al voltaje o a tierra, existe la posibilidad de dañar los circuitos del módulo que miden pequeños cambios en el voltaje. No hay fusibles en el circuito del sensor de velocidad de la rueda para proteger el módulo. El módulo de control se protege así mismo enviando una señal de bajo voltaje durante un milisegundo cuando se enciende por primera vez y realiza el auto-chequeo inicial.

Si el circuito se ve afectado por un circuito abierto o cortocircuito, la resistencia del circuito que se aumenta cuando está abierto y disminuye al estar en cortocircuito hará que el voltaje se caiga o exceda las especificaciones. Si las lecturas de las pruebas de voltaje de polarización iniciales son correctas, el módulo suministra voltaje al circuito para su funcionamiento. Si las lecturas no están dentro del rango previsto, el módulo no proveerá el voltaje y generará un código y desactivará el sistema ABS y los sistemas de control de estabilidad.

Las pruebas de voltaje de polarización o voltaje bias también funcionan para detectar un circuito abierto. Es por eso que si se desconecta un sensor de velocidad de la rueda, se corta el voltaje y se genera un código. Cuando el técnico sin experiencia no ve voltaje en el sensor, puede pensar que el módulo está defectuoso y reemplazar el módulo.

Para leer el voltaje con el sistema encendido, tendrá que pinchar con un alfiler el conector en la parte posterior o usar un puente para borrar el código del módulo ABS para probar el circuito.

Al conectar un osciloscopio, tendrá que ajustar su escala de voltaje y los cursores para ver los cambios de 0.6 a 1.2 voltios en el rango de 5-12 voltios. La forma de onda debe ser limpia y consistente. La falta de picos y valles puede indicar daños en el anillo dentado. En algunos casos, los imanes del anillo codificador atraerán partículas metálicas, haciendo que la forma de onda se salte entre picos y genere códigos de una señal errática.

Se puede usar una pinza inductiva de baja corriente para verificar los circuitos de velocidad de la rueda activos. No podrá verse con la misma resolución que una prueba de voltaje, pero puede confirmar si el módulo está suministrando corriente e incluso una señal de voltaje bias. El único problema es encontrar una parte del arnés donde los dos cables del sensor se dividen en el compartimiento de la rueda.

Diagnóstico Mecánico

En un vehículo de pasajeros regular que pese alrededor de 3,400 libras (1,542 Kg), cada par de baleros de las ruedas delanteras, como también los baleros del eje de las ruedas traseras, soportan alrededor de 850 libras (385 Kg), dependiendo del balance del peso, la configuración y el tren motriz de la transmisión. Si se tratara de un SUV de 6,000 libras (2721 Kg), cada rodamiento podría transportar alrededor de 1,500 libras (680 Kg). Esta carga se concentra en las relativamente pequeñas superficies de los baleros. Para entender por qué los sensores activos de velocidad de la rueda no informan la velocidad correcta de una rueda, es necesario comprender qué sucede dentro del balero y los elementos que ruedan dentro de ellos, y cómo cambian la relación del anillo dentado o codificador y el sensor.

Las fallas en los baleros de las ruedas están relacionadas con ciertos eventos. Los golpes en las aceras, los baches y otros incidentes que pueden causar daños a las superficies de los baleros y a los sellos son los que dañan los baleros, en lugar de una gran cantidad de kilómetros.

En el pasado, tener algo de juego del balero al empujar y jalar las ruedas a las 12 y a las 6 en punto del reloj era normal. En la mayoría de los vehículos modernos, se necesitaría el hombre más fuerte del mundo para sentir cualquier juego.

Hoy en día, el juego del balero se mide mejor colocando un indicador de carátula contra la maza y girando la rueda. Revise las especificaciones del fabricante del vehículo, pero, por regla general, no debe ser más de 0.005”de juego para la mayoría de los baleros sellados de la rueda y los conjuntos de la maza. Esto se debe a las tolerancias del espacio de aire entre el anillo codificador y el sensor.

La mayoría de los componentes de los baleros están tratados térmicamente para endurecer el metal. Pero, el tratamiento térmico puede penetrar solo hasta cierto punto en el metal. Una vez que el balero se ha desgastado a través de la capa tratada, se produce un desgaste rápido y catastrófico en el metal más blando que se encuentra debajo. Este tipo de falla por fatiga se llama “desgarramiento”. El daño hace que el metal se desprenda en escamas. La pérdida de material de las pistas y el elemento rodante crean el juego y ruido. Cuando el juego del balero es demasiado grande, el sello que se une a la pista interna se desprende de la ranura en la pista externa. El movimiento daña el sello y el anillo dentado que está incrustado en el sello.