Система контроля давления шин автомобиля

Система измерения давления в шинах автомобиля: как работает, преимущества и недостатки

Системы измерения давления в шинах — это простейшие системы, которые могут устанавливаться как штатно, так и доукомплектовываться автовладельцем, что позволяет повысить безопасность управления автомобилем.

Опытные водители прекрасно знают, что от правильности давления в шинах будет зависеть не только комфорт использования автомобиля, но и безопасность управления, расход топлива и проходимость машины. В прошлом нам требовалось постоянно проверять уровень давления в шинах, подкачивая или спуская колёса в зависимости от показаний манометра.

Сегодня же современные автомобили оснащаются специальными датчиками давления воздуха в шинах, что позволяет с легкостью контролировать этот параметр, не выходя из салона автомобиля, а при любых опасных изменениях система безопасности машины просигнализирует водителю, что позволит устранить имеющиеся неполадки, подкачать и спустить колесо или отправиться в шиномонтаж для устранения повреждения покрышек.

Чем грозит повышенное и пониженное давление

Показатель давления в шинах непостоянен, причём спускать воздух могут даже полностью исправные шины, которые не имеют микротрещин и других проблем с герметичностью. При понижении давления в шинах существенно увеличивается тормозной путь, отмечается повышенный износ покрышек, который в особенности заметен в наружной части протектора. При недостаточном давлении в колёсах увеличивается расход топлива и ухудшается управляемость. У таких колёс изменяется пятно контакта с дорожным полотном, появляется повышенное трение и шум, сама покрышка быстро нагревается, что приводит к её разрушению и необходимости замены уже буквально через 2-3 года использования колес.

При высоком избыточном давлении в покрышках существует вероятность разрыва колёс при попадании в глубокую яму, увеличивается нагрузка на ходовую часть автомобиля, поэтому неизменно страдают амортизаторы и элементы подвески, а замена таких запчастей обойдётся автовладельцу в круглую сумму. Также необходимо помнить, что при избыточном давлении в покрышках существенно ухудшается комфорт использования автомобиля, машина реагирует буквально на каждую кочку и выбоину, а салон сотрясается даже на практически идеально ровной дороге.

Чтобы избежать всех этих проблем автовладельцу необходимо на регулярной основе контролировать показатель давления в шинах, для чего ранее рекомендовалось раз в несколько месяцев проверять все колёса по кругу, используя для этого механические или цифровые манометры. Каждый автомобиль будет иметь свои оптимальные показатели давления в покрышках, а всю такую информацию можно найти либо в технической документации к машине, либо на небольших табличках, которые расположены в торцах дверей.

Современные системы контроля давления шин

Большинство современных автомобилей оснащаются достаточно простыми и универсальными в использовании системами контроля давления в шинах, которые появились впервые на американских машинах ещё в начале девяностых годов. Сегодня по закону такими датчиками оснащаются все автомобили, которые продаются в Северной Америке, также в виде опции такую возможность получили машины в Европе и в России.

Особенностью такой системы контроля давления в шинах является тот факт, что физически внутри колес нет никаких датчиков или дополнительных модулей. Тем самым существенно повышается надежность всей системы, она гарантированно не поломается из-за проблем с датчиком или ниппелем в колесе, а все выполняемые расчеты проводятся в блоке управления ABS, в который вшита дополнительная программа.

Принцип работы такой системы измерения давления шин чрезвычайно прост. Все расчёты основываются на том, что при снижении показателя давления в шинах у покрышек меняется радиус, поэтому за один оборот колесо будет проходить меньшее расстояние. Встроенный датчик ABS считывает такие показатели пройденного расстояния, причём делает такие измерения и расчеты каждый оборот колеса.

Полученные данные в режиме реального времени сравниваются друг с другом по всем колесам и с контрольными параметрами, на основании чего и рассчитывается текущее давление в покрышках, а при любых серьезных изменениях система сразу же выдаёт предупреждение на приборной панели. После чего водитель должен принять соответствующие меры, посетить шиномонтаж или заменить самостоятельно пробитое колесо.

Такой контроль давления в покрышках также может быть реализован с помощью других современных технологий. Например, при помощи внешних датчиков давления, которые вкручиваются в ниппель, а все полученные данные по давлению передаются по радиоканалу на расположенный в салоне приемник и исполнительный модуль. Такие системы характеризуются тем, что информация о давлении передается не в режиме реального времени, а с небольшим интервалом, приблизительно раз в одну-две минуты. Все такие датчики оснащены небольшой батарейкой, поэтому раз в несколько лет придётся разбортировать колесо и менять питание.

Простейшие модели систем контроля давления шин состоят из 4 датчиков, установленных вместо воздушного ниппеля и небольшого приемника с дисплеем в салоне авто. Отдельные продвинутые модели также оснащаются датчиками температуры, что позволяет получать все необходимые сведения о состоянии покрышек. Повышенная температура на одном из колес может свидетельствовать о проблемах с подвеской и развал-схождением, что и приводит к такой неправильной нагрузке на шину и протектор.

В магазинах автозапчастей можно также найти миниатюрные датчики давления, которые просто накручиваются на резьбу никеля. Встроенные в них модули постоянно измеряют давление и передают данные по радио на расположенный в салоне модуль управления. Однако нужно понимать, что с помощью таких миниатюрных датчиков давления, накручивающихся на ниппель, получить стопроцентно точные сведения будет невозможно. Ещё один их недостаток, это отсутствие какой-либо защиты от кражи. Злоумышленник может под покровом ночи скрутить такие измерители давления, даже без срабатывания чувствительной сигнализации на автомобиле.

Выводы

Необходимость постоянного контроля давления в шинах не подлежит сомнению. Если покрышки перекачены или спущены, это не только приводит к изменению тормозного пути и ухудшению управляемости, но и увеличивает расход топлива и снижает комфорт использования автомобиля. Современные машины оснащаются специальными датчиками контроля давления в шинах, что позволяет при серьезных изменениях этого параметра сразу же информировать водителя, которому необходимо будет либо поменять колесо, либо отправиться в шиномонтаж для устранения повреждений шин. Также в продаже можно найти простейшие датчики давления, которые передают сведения по радиосигналу, отличаются простотой в использовании и предлагаются по доступным ценам.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/cartechnic.ru/sistema-izmereniia-davleniia-v-shinah-avtomobilia-kak-rabotaet-preimuscestva-i-nedostatki-5cedd83cd0f1b600b042c562

Системы контроля за давлением в шинах — как они устроены

Польза от подобных систем очевидна. Пониженное давление даже в одном из колес ухудшает управляемость (фактор безопасности, ради чего все и затеяно), повышает расход топлива и, само собой, ускоряет износ протектора. Ранние системы умели предупреждать водителя о том, что с давлением что-то не так. Современные могут указать, в каком колесе снижено давление и насколько оно отличается от нормы.

Системы контроля давления обычно именуют аббревиатурами TPMS (англ. tire pressure monitoring system), RDKS или RDK (нем. Reifendruckkontrollsystem, смысл идентичный). У некоторых фирм есть собственные обозначения для таких систем.

В массовом производстве развиваются два направления. Первое обозначают как direct (прямое), второе — indirect (косвенное).

Устройство прямой системы

В системах с прямым измерением показания снимают комбинированные датчики, установленные на вентили всех колес (внутри или снаружи). Они фиксируют давление и передают данные по радиосвязи в управляющий блок. В Европе для колесных датчиков выделен частотный диапазон 433 МГц.

Это наиболее точный вариант TPMS, реагирующий на разницу в 0,1 бар и даже меньше. В серийном исполнении может отображать «онлайн» сведения обо всех четырех колесах одновременно, иногда еще и температуру, что, возможно, ­избыточно.

Недостатки «прямой» системы: она дороже, чем «косвенная», и немного усложняет шиномонтаж — особенно когда датчики стоят внутри колеса. Некоторые системы после перемены расположения колес (например, при перекидке колес спереди назад для равномерного износа шин) требуют заново прописать их в память управляющего блока. Иногда эту операцию можно произвести только у официального дилера. А сами датчики зависимы от индивидуальных элементов электропитания (срок службы ­батареек обычно 5–7 лет).

1, 2, 7, 8 — датчики давления в шинах; 3 — световой индикатор давления в шинах; 4 — звуковой сигнализатор; 5 — панель приборов; 6 — монитор; 9 — блок управления контроля давления в шинах; 10 — диагностический интерфейс шин данных.

Устройство косвенной системы

По сути, это программное расширение АБС в сочетании с базовыми «умениями» ESP/ESC и прочей бортовой электроникой. Задействованы штатные датчики вращения колеса. Электроника отслеживает изменения (у спущенного колеса частота вращения растет) и по ним диагностирует отклонения от нормативного давления.

Высокой точности этим способом не добиться, но ее и не требуется. Система сигнализирует о потере давления в одном из колес с индикацией его позиции. Либо в нескольких, но без подробных уточнений. Значимым отклонением считается 0,3 бар, опасным — 0,5 бар.

В некоторых ситуациях «косвенные» системы трактуют как снижение давления иные процессы: при буксовании на скользких покрытиях, неравномерном размещении груза, активном маневрировании, на крутых подъемах и спусках.

Проблема отчасти решается запрограммированной задержкой оповещения о спущенном колесе (обычно около минуты). Если за это время скорость вращения колеса придет в норму, оповещение отменяется.

Чтобы система не сигналила попусту, например при сильно изменившейся загрузке автомобиля, водитель может перезапустить систему, задав электронике новые «нормы» давления (адаптация). То же — при сезонной замене шин и работах с ходовой частью.

1 — сигнал нагрузки/крутящего момента двигателя; 2 — блок управления двигателем; 3 — выключатель стоп-сигналов; 4, 5, 8, 10 — датчики частоты вращения колес; 6 — сигнал стояночного тормоза; 7 — блок управления ABS; 9 — клавиша индикатора давления в шинах; 11 — монитор; 12 — диагностический интерфейс шин данных; 13 — панель приборов; 14 — звуковой сигнализатор; 15 — световой индикатор давления в шинах; 16 — датчик поперечного и продольного ускорения; 17 — датчик ускорения вокруг вертикальной оси.

Цена вопроса

«Прямые» устройства для самостоятельной установки (комплект из датчиков, управляющего блока, монитора, проводов) продают за 3500–5000 рублей. При заводском монтаже стоимость TPMS такого типа намного ниже, а «косвенные» системы отличаются от штатного варианта только программным обеспечением. То есть переход России на обязательное оснащение всех новых машин сильно по кошельку не ударит. Выгода, помимо умозрительного повышения безопасности: перед дальними поездками не надо бегать по периметру с манометром. Да и жизнь дороже.

Нештатные варианты

Многие фирмы выпускают «прямые» комплекты для самостоятельной установки — четыре датчика плюс компактный управляющий блок с монитором. Можно подобрать к любой модели. Некоторые системы умеют выводить данные на экран смартфона — через Bluetooth.

Существует забавный вариант, при котором об отклонении давления изменением цвета индикатора оповещает датчик-колпачок, установленный на ниппель снаружи. Понятно, что на ходу водитель увидеть его сигнал не сможет. Однако это удобнее, чем регулярно проверять давление вручную. Правда, надежность и точность измерения у таких безделушек часто хромают.

• Как совместить шиномонтаж с диагностикой, узнайте тут.

Источник статьи: http://www.zr.ru/content/articles/924264-sistema-kontrolya-za-davleniem-v-shinah-skoro-stanet-obyazatelnoj/

Устройство и принцип работы системы контроля давления в шинах TPMS

Поддержание оптимального давления в шинах отражается на сцеплении с дорожной поверхностью, расходе топлива, управляемости и безопасности движения автомобиля в целом. Большинство водителей для проверки используют обычный манометр, но прогресс не стоит на месте и в современных автомобилях активно внедряется электронная система контроля давления в шинах TPMS. Например, в европейских странах и США она обязательна для всех транспортных средств. В России наличие системы TPMS стало обязательным требованиям при сертификации новых типов ТС с 2016 года.

Что такое система TPMS

Система контроля давления в шинах TPMS (Tire Pressure Monitor System) относится к активной безопасности автомобиля. Как и многие другие инновации она пришла из военной отрасли. Главная её задача – отслеживать давление в шинах и подавать сигнал предупреждения водителю при падении ниже порогового значения. Кажется, что давление в шинах не самый важный параметр в автомобиле, но это не так. В первую очередь – это безопасность вождения. К примеру, если давление в шинах с каждой стороны осей разное, то автомобиль будет уводить в сторону. В базовых комплектациях TPMS начала появляться с 2000 года. Также есть автономные системы мониторинга, которые можно купить и установить отдельно.

Виды систем контроля давления в шинах

Принципиально системы можно разделить на два вида: с прямым (direct) и косвенным (indirect) измерением.

Система косвенного измерения

Это система считается самой простой по принципу действия и реализуется при помощи ABS. Она в движении определяет радиус колеса и расстояние, которое оно проходит за один оборот. Датчики ABS сравнивают показатели от каждого колеса. Если есть изменения, то подается сигнал на приборную панель автомобиля. Идея заключается в том, что радиус и пройденное расстояние спущенного колеса будет отличаться от эталонного.

Плюсом такого типа TPMS является отсутствие дополнительных элементов и приемлемая стоимость. Также в сервисе можно настроить начальные параметры давления, от которого будут измеряться отклонения. Минусом являются ограниченные функции. Нельзя измерить давление до начала движения, температуру. Отклонение от реальных данных может составлять около 30%.

Система прямого измерения

Данный тип TPMS наиболее актуальный и точный. Давление в каждой шине измеряется специальным датчиком.

В стандартный набор системы входят:

• датчики давления в шинах;
• приемник сигнала или антенна;
• блок управления.

Датчики передают сигнал о температуре и состоянии давления в шинах. Приемная антенна передает сигнал в блок управления. Приемники устанавливаются в колесных арках автомобиля, на каждое колесо свой.

Работа системы TPMS с приемниками и без них

Существуют системы, в которых отсутствуют приемники сигнала и колесные датчики связываются непосредственно с блоком управления. В таких системах датчики необходимо “прописывать” в блок, чтобы он понимал в каком колесе появилась проблема.

Информация для водителя может выводиться разными способами. В более дешевых вариантах вместо дисплея загорается индикатор, сигнализирующий о неполадках. Как правило, он не указывает в каком именно колесе проблема. В случае вывода данных на дисплей можно получать информацию о температуре и давлении для каждого колеса отдельно.

Дисплей TPMS на панели приборов

Датчики давления и их разновидности

Ключевыми компонентами системы являются датчики. Это сложные устройства. В их состав входят: передающая антенна, аккумулятор, сам датчик давления и температуры. Такое устройство контролеров у более продвинутых систем, но есть и проще.

Колесный датчик давления (внутренний)

По своему устройству и способу монтажа различают датчики:

Механические датчики самые простые и стоят недорого. Они вкручиваются вместо колпачка. Давление в шинах смещает колпачок на определенный уровень. Зеленый цвет внешнего клапана показывает нормальное давление, желтый – требуется подкачка, красный – низкий уровень. Такие датчики не показывают точных цифр, также их часто просто скручивают. Давление по ним в движении определить невозможно. Сделать это можно только визуально.

Внешний датчик давления

Внешние электронные датчики также накручиваются на вентиль, но передают непрерывный сигнал с определенной частотой о состоянии давления на дисплей, индикатор или смартфон. Их недостатком является подверженность к механическим повреждениям во время движения и доступность для воришек.

Внутренние электронные датчики давления устанавливаются внутри диска и совмещены с колесными вентилями. Вся электронная начинка, антенна и батарея прячутся внутри колеса. С внешней стороны накручивается обычный вентиль. Минусом является сложность монтажа. Для их установки нужно бортировать каждое колесо. Ресурса аккумулятора датчика как внутреннего, так и внешнего, обычно хватает на 7-10 лет. После нужно произвести замену.

Если у вас установлены датчики давления в колесах – обязательно предупредите об этом мастера шиномонтажа. В большинстве случаев их срезают при замене резины.

Преимущества и недостатки системы

Можно выделить следующие преимущества:

1. Повышение уровня безопасности. Это один из главных и важных преимуществ системы. С помощью TPMS водитель может вовремя установить неисправность в давлении, тем самым предупредить возможные поломки и ДТП.

1. Экономия. На установку системы потребуются какие-то средства, но в перспективе они окупятся. Оптимальное давление поможет рационально расходовать топливо. Также увеличивается срок службы шин.

В зависимости от вида системы, у неё есть и определенные минусы:

1. Подверженность к хищению. Если внутренние датчики украсть невозможно, то внешние скручивают часто. Внимание несознательных граждан также может привлечь дополнительный дисплей в салоне.
2. Сбои в работе и неисправности. Автомобили, прибывшие из Европы и США, часто поставляются с демонтированными колесами для экономии пространства. При установке колес может потребоваться калибровка датчиков. Сделать это можно, но могут потребоваться определенные знания. Наружные датчики подвержены воздействию внешней среды и механическим повреждениям, что может привести к их поломке.
3. Лишний дисплей (при самостоятельной установке). Как правило, дорогие машины изначально оборудованы системой контроля давления. Вся информация удобно выводится на экран бортового компьютера. Установленные самостоятельно системы имеют отдельный дисплей, который смотрится чужеродно в салоне. В качестве альтернативного варианта устанавливают модуль TPMS в прикуриватель. При длительной стоянке и в любой момент его можно просто снять.

Внешний дисплей системы контроля давления

Возможные неисправности TPMS

Основными причинами неисправности датчиков TPMS может быть:

• неисправность блока управления и передающего устройства;
• разряд аккумулятора датчиков;
• механические повреждения;
• аварийная замена колеса или колес без датчиков.

Также при замене одного из встроенных датчиков на другой система может конфликтовать и выдавать сигнал об ошибке. В Европе стандартная радиочастота для датчиков 433 МГц, а в США – 315 МГц.

Если один из датчиков вышел из строя, то может помочь перепрограммирование системы. Уровень срабатывания неработающего датчика ставится на нулевой. Не во всех системах это доступно.

Индикаторы неисправности TPMS

Система TPMS может выдавать два индикатора ошибки на приборной панели: надпись “TPMS” и “шина с восклицательным знаком”. Принципиально важно понимать, что в первом случае неисправность связана с работой самой системы (блок управления, датчики), а во втором с давлением в шинах (недостаточный уровень).

В продвинутых системах каждый контроллер имеет свой уникальный идентификационный код. Как правило, они идут в заводской комплектации. При их калибровке нужно соблюдать определенную последовательность, например, передние левый и правый, затем задние правый и левый. Настроить такие датчики самому бывает трудно и лучше обратиться к специалистам.

Источник статьи: http://techautoport.ru/sistemy-bezopasnosti/aktivnaya/tpms.html