Меню

Система контроля давления и температуры колес

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

Какие датчики давления в шинах лучше? Экспертиза ЗР

Давление должно быть в норме — как в сосудах водителя, так и в шинах его автомобиля. Но если в прежнюю эпоху владельцы проверяли колеса чуть ли не каждый выходной, то сегодня на это занятие почти все махнули рукой. Мол, пока колесо не легло на обод, давление в нем нормальное.

Читайте также:  Удлинение шланга высокого давления керхер

На ходу обнаружить разнобой в давлении порой бывает непросто: переднеприводный автомобиль, к примеру, может довольно спокойно двигаться при севшем заднем колесе, пока оно не размочалится в лохмотья. Хотя бы поэтому устройства TPMS (tyre pressure monitoring system — система контроля давления в шинах) никак нельзя причислить к безделушкам.

В Европе TPMS — обязательное оснащение, без этой системы машину не сертифицируешь. Даже поставляемые на европейский рынок Весты имеют систему контроля давления в шинах. А мы вновь в хвосте прогресса: на дорогих машинах TPMS есть, а на бюджетных отродясь не было. Однако любую из «обделенных» несложно оснастить соот­ветствующим гаджетом — их в продаже довольно много.

Автомобили среднего ценового диапа­зона обычно оснащают системой контроля давления в шинах, считывающей количество оборотов колес с датчиков АБС. Такая конструкция проста и надежна, но температура колеса не отслеживается. Иное дело — проверенные нами системы: они замечают перегрев шины из-за начала разрушения ее силовой структуры, а также из-за подклинивающих тормозных колодок.

Условия работы всех колес могут немного различаться, но по крайней мере в паре передних или задних давление и температура не должны сколь-нибудь заметно разниться.

В ходе испытаний мы оценивали удобство установки и пользования трех систем китайского производства, а также точность их работы.

Мерим изнутри и снаружи

Принципиальных различий между тестиру­емыми устройствами немного. ТР‑310 требует установить датчики внутри колес, и без шиномонтажных работ здесь не обойтись. ТР‑300 и TPMS‑8886 гораздо демократичнее: их датчики навертываются снаружи на ниппели. А информацию они передают по-разному: ТР‑300 — на монитор (входит в комплект), TPMS‑8886 — на смартфон.

Наши комментарии к каждой из проверенных систем приведены в фотогалерее. Результаты проверки точности сведены в таблицу. Обращаем внимание на то, что половина датчиков отказались работать сразу: во всех случаях виноватыми оказались негодные источники питания. Батарейки мы заменили, и датчики заработали. Показания температуры у всех систем замечаний не вызвали.

Отдельный комментарий посвящаем зимней эксплуатации. Наши испытания в морозильной камере показали, что при —25 °C все датчики дружно занизили давление примерно на 0,1 бара. Это простительно. Главное, чтобы команда работала синхронно. А вот жидкокристаллическим мониторам в морозильнике не понравилось; им потребовалось какое-то время, чтобы отогреться и прийти в «сознание». Америку мы не открыли: смартфон, хранящийся обычно в теплом месте, имеет преимущество.

Восторга не вызвала ни одна система. ­Встра­ивать датчики в колёса — занятие для фанатов, а насадки на ниппели могут стать приманкой для воров. Впрочем, если использовать их исключительно для дальних пробегов и не оставлять на ночь во дворе — тогда, наверное, идея оправданна.

Примерная цена 6300 руб.

Масса датчика 12 г

Основное преимущество этой системы перед другими — отсутствие штатного монитора: и крепить ничего не нужно, и посторонний глаз ничего «лишнего» в салоне не обнаружит. Вместо монитора используют смартфон, который есть почти у каждого. А вот датчики давления заметны сразу: их навертывают на вентили.

Датчики связываются по протоколу Bluetooth с так называемым индикатором — это штекер-передатчик, подключенный в 12‑вольтовую розетку, который транслирует информацию о давлении в колесах на экран смартфона. Программа, скачанная из Сети и установленная на смартфон на базе Android или iOS, позволяет настроить визуальное и звуковое оповещение. В случае выхода за предварительно заданные пределы по температуре и давлению система известит водителя об этом факте. Возможно раздельное программирование для каждого колеса, хотя обычно отмечается только разница между передними и задними колесами.

К точности показаний претензий нет.

Примерная цена 6800 руб.

В комплект входит монитор — такой же, как в наборе ТР‑310. Внимание несознательных элементов общества привлечет не только он, но и датчики, навёртываемые на вентили. Это недостаток: любители легкой наживы могут за пару минут получить всю систему в сборе.

К техническим параметрам вопросов нет: датчики показали верное давление во всех выбранных нами контрольных точках.

Примерная цена 7900 руб.

Масса датчика 40 г

Главный недостаток системы состоит в том, что для установки датчиков требуется разобрать и собрать все колёса. Если в дальнейшем один из датчиков испортится или у него сядет батарейка, придется вновь ехать на шиномонтаж. В остальном всё выглядит очень хорошо: снаружи на вентилях будут навинчены штатные колпачки, а потому воришек ничто не спровоцирует. Правда, в автомобиле нужно поискать местечко под небольшой монитор, а он может привлечь ненужное внимание. Да и выглядит инородным телом.

Читайте также:  Низкое давление во впускном коллекторе в ланосе

К точности показаний претензий нет: датчики работают исправно, в отличие от большинства переносных манометров. Предусмотрено программирование диапазона «правильных» значений давления и температуры в шинах.

Результаты проверки систем контроля давления

Показания при давлении*, бар

*Для всех изделий приводятся показания одного из датчиков каждого комплекта, поскольку во всех случаях прочие три датчика показывали те же значения. Для контроля давления использовали образцовый манометр.

Влияние давления в шинах на поведение автомобиля

Пониженное давление усиливает деформацию шины. Во время качения она нагревается сильнее положенного. Крайние дорожки протектора подвергаются усиленному износу, а иногда нарушается и целостность каркаса. Возрастает расход топлива. Кроме того, при попадании в дорожную выбоину вероятность повреждения как диска, так и шины при пониженном давлении всегда выше, чем при номинальном.

Повышенное давление сопровождается перенапряжением нитей корда, а также повышенным износом средней части протектора. Во время езды по плохой дороге все удары, которые передаются на подвеску и кузов, становятся заметно ощутимее для седоков. А при попадании в яму увеличивается вероятность разрыва шины.

Опаснее всего — последствия неодинакового давления во всех шинах. Автомобиль при движении всё время норовит уйти в сторону колеса с самым низким давлением — провоцируется движение боком.

Правда, у многих автомобилей давление в шинах на передней и задней осях разное, но мы в данном случае говорим о разном давлении в колесах одной оси.

Что касается влияния температуры, то следует помнить: давление воздуха в замкнутом объеме шины меняется приблизительно на 0,1 бара на каждые 10 градусов изменения температуры.

Источник

IceSam › Блог › TPMS: датчики давления в колесах – битва систем

Как-то на клубной встрече владельцев американских внедорожников разгорелся нешуточный спор о датчиках давления в шинах. Нет, не о полезности или бесполезности – с этим-то как раз все просто и споров уже не вызывает: данная опция давно перестала быть экзотикой, и специально обученные “белки”, работающие в отечественных шиномонтажных мастерских, выучили что неаккуратная разборка колеса с датчиком ведет к его, датчика, поломке и к финансовым потерям виновного в порче имущества. И это прекрасно!

В Америке и в Европе, действующие в настоящий момент законы обязывают автопроизводителей устанавливать TPMS в каждый продаваемый автомобиль. А значит, и в Россию их приезжает с каждым годом все больше, и, возможно, в недалеком будущем, новые автомобили Российской сборки также будут комплектоваться такими системами. С каждым годом набирают популярность системы, устанавливаемые опционально, а их ассортимент и предложение на отечественном рынке растет. Как раз о них и разгорелся спор уважаемых одноклубников. Главной обсуждаемой темой стал классический вопрос: «Что такое хорошо и что такое плохо?». Было решено докопаться до истины и расставить все точки над i путем проведения полноценных ходовых испытаний и «лабораторных тестов». Удовольствие конечно не из дешевых, но тут уже было дело принципа, и каждый хотел доказать свою правоту.

Системы TPMS были приобретены и испытаны. Полученные результаты проанализированы, определены лидеры и попросту опасные для использования модели, но сначала немного базовой информации.

Определимся с классификацией и критериями сравнения
TPMS бывают двух типов – DIRECT (прямые, оснащенные датчиками давления в каждом колесе) и INDIRECT (опосредованные, работающие путем вычисления показателей давления колес, исходя из данных модуля АБС). Кроме этого, существуют еще колпачки с цветовой дифференциацией штанов давления, но в дороге они абсолютно бессмысленны для любого, кто не обладает длинной, как у жирафа шеей, чтобы посмотреть на них высунувшись из окна. Жирафы пока у нас машин не водят, поэтому оставим это изобретение китайцам, а поговорим о действительно работающих моделях. Системы DIRECT в разы надежнее и информативнее, и именно о них наш разговор. DIRECT-системы отличаются между собой по форм-фактору и способу крепежа датчиков: внутренние датчики на вентиль, внешние датчики на вентиль и внутренние на хомут. Наиболее надежными являются датчики, крепящиеся внутри колеса на вентиль, именно их обычно ставят автопроизводители на заводах. Батареи в таких датчиках несменные, рассчитанные на работу 5 – 7 лет, в зависимости от условий эксплуатации. Вес датчика влияет на баланс колеса, но балансировка это легко устраняет.

Для установки датчиков используются специальные вентили (обычно входящие в комплект поставки). Вентили могут быть латунными с резиновым покрытием или алюминиевыми с резиновыми уплотнителями. Второй вариант предпочтительней, так как исключает возможность поломки вентиля в процессе монтажа, что нередко случается с латунно–резиновыми. Также, в процессе эксплуатации «обрезиненный» латунный вентиль чаще выходит из строя и может подтравливать воздух из-за дефектов резинового покрытия, в отличии от алюминиевого с отдельным резиновым уплотнителем. Вентиль датчика служит антенной передачи данных. К недостаткам внутренних датчиков с креплением на клапан можно отнести необходимость шиномонтажа при установке, а так же запрет использования пенных заполнителей для экстренного ремонта колеса (датчик после этого придется менять).

Читайте также:  Весь список продуктов снижающих артериальное давление

Внешние датчики накручиваются на вентиль вместо защитного колпачка и фиксируются различными контргайками. Они проще в установке (не требуют шиномонтажа) и могут быстро переставляться с одной машины на другую. Питаются от сменной батареи и обычно не требуют балансировки за счет своего малого веса. По надежности и безопасности они имеют ряд недостатков. В случае неисправности такой датчик сам может создать угрозу безопасности, стравив воздух из колеса во время движения. Если датчик имеет избыточный вес, то на больших скоростях он под действием центробежной силы может (в зависимости от угла установки и длины вентиля) отгибать вентиль от нормального положения и вызывать этим подтравливание воздуха через клапанное отверстие диска.
Будучи установленным на вентиль, датчик нажимает на золотник и выравнивает давление между колесом и своим корпусом. Если в датчике использованы материалы, непредназначенные для работы в жестких условиях (низкая ударная прочность, несоответствующие коэффициенты температурного расширения и т.п.), это может привести к потере герметичности, и есть шанс остаться с пустыми колесами.

Особое внимание стоит уделить металлам резьбового соединения датчика с вентилем и самого вентиля. Если эти металлы разные и могут активно вступать в электрохимическую реакцию в солевом растворе (образуют электрохимическую пару) – будьте готовы к тому, что датчики, при необходимости подкачать колесо, придется срезать, а не скручивать. Поэтому, лучше избегать таких сочетаний, как алюминий – латунь.

Легкость установки внешних датчиков имеет и другую сторону – легкость хищения.

Все внешние датчики, а также некоторые внутренние оснащаются G-сенсором, для сохранения энергии во время длительных стоянок.

Все DIRECT-системы различаются по способу и полноте вывода информации. Вывод данных может быть как простейшим аналоговым (загорится иконка колеса в случае неисправности), так и различным цифровым — будут отображаться показатели давления только в одном колесе, с переходом от колеса к колесу по дополнительному нажатию кнопки, или во всех колесах одновременно. Помимо давления, некоторые системы могут отображать и температуру в колесах. В штатных системах вывод информации обычно осуществляется на приборную панель в самом простом виде – иконкой неисправности, говорящей о наличии проблемы, но не информирующей, в каком именно колесе давление вышло из допустимых пределов. Реже, и в основном в премиум сегменте, на приборной панели отображаются показатели всех четырех колес. Во всех случаях подается звуковой сигнал при выходе параметров из разрешенных пределов. Системы, доступные для нештатной установки выводят показатели на собственный монитор, который можно крепить в любом удобном водителю месте. Такой монитор может питаться от пальчиковых батареек, быть подключенным к разъему прикуривателя или стационарно к бортовой сети. В некоторых системах пользователь может сам настраивать допустимые пределы давления и температуры, иногда даже раздельно по осям, а могут иметь запрограммированные и не настраиваемые значения этих пределов.
Также мы будем оценивать дизайн устройств – насколько органично они могут выглядеть в современном интерьере салона, по удобству чтения данных и пользовательского интерфейса.

Все участвующие в обзоре устройства мы установили на автомобили добровольцев и нещадно эксплуатировали весь январь (2014 год) по дорогам общего пользования.
Еще несколько тестов мы провели, уже сняв системы с автомобилей.

Надежность связи датчиков с монитором

Тест на дальность связи. Все датчики поместили в герметичную колбу с манометром и подключенным компрессором. Постоянно меняя давление в колбе мы удаляли мониторы все дальше от датчиков, до тех пор, пока изменения не переставали отображаться на экранах. Так мы получили дальность в метрах при прямой видимости. В автомобиле расстояние будет меньше полученных значений, есть преграды и помехи от двигателя и другого оборудования.

Емкость элементов питания.

Для проверки емкости элементов питания мы извлекли их, разрезав корпуса внутренних датчиков, из внешних просто вынули батареи. На момент испытаний все элементы питания уже отработали месяц в условиях зимы и нас интересовали не абсолютные показатели, а относительные: на сколько времени хватит каждой из батарей, если к ним подключить одинаковые потребители. В качестве потребителей собрали простые диодные фонарики, мощностью 20 Вт. В качестве эталона в испытании приняла участие батарея из нового штатного датчика FORD, специально приобретенного для этой цели. Результаты в часах или Ваттах не позволяют узнать срок службы батареи в датчике, в силу нелинейности потребления датчиком в реальных условиях, но позволяют сравнить элементы питания относительно друг друга.

Источник

Adblock
detector