Датчики, измеряющие давление в шинах

Безопасная эксплуатация автомобиля требует обязательного соблюдения целого ряда правил и требований. Одно из них — контроль давления в шинах. Если раньше было достаточно «попинать» колёса, то сейчас такого уже зачастую недостаточно. Связано это с обеспечением безопасности при движении. Заметным стало влияние состояния шин на поведение автомобиля — скорости значительно выросли. Поэтому всё чаще автомобили стали оснащать датчиками давления в шинах.

Какая между ними связь

При равномерном прямолинейном движении машины все просто прекрасно, элементы и узлы автомобиля работают согласованно, нет никаких дополнительных воздействий извне. Однако картина выглядит совсем по-другому, когда приходится выполнять какой-то маневр, например — поворот. Как видно из рисунка ниже, каждое колесо при этом движется по своей траектории.

А значит, нагрузка на каждом из них будет разная. Элементы конструкции автомобиля компенсируют этот разброс, например дифференциал позволяет колесам вращаться с разной скоростью. Но считается, что размеры всех колес одинаковые. А зачастую это не всегда так. Давление в шинах автомобиля может быть разным, вследствие чего размер колес, пусть незначительно, но будет отличаться, что приведет к изменению сил, действующих на каждое из них.

Следствием этого станет возникновение дополнительных сил, влияющих на устойчивость автомобиля, что сказывается на его поведении. А кроме того, возникает еще один немаловажный аспект — экономичность эксплуатации автомобиля и надежность самих шин. На рисунке ниже показано, как недостаточное или избыточное давление сказывается на их ресурсе.

Кроме того, надо отметить, что вследствие изменения давления меняются сцепные характеристики колеса и дороги.

Как со всем этим бороться

Способ один — постоянный контроль состояния шин. Как проверить их состояние во время движения? Обеспечивает это датчик давления в шинах. Конечно, можно и так, как делали раньше — либо во время остановок визуально оценить, как накачаны шины, либо использовать манометр. Но сейчас у многих автопроизводителей для этих целей применяется система TPMS — Tires Pressure Monitoring System, или система контроля давления в шинах.

Возможны варианты

Наверное, имеет смысл рассмотреть различные системы контроля давления. Их можно разделить на:

  • механические;
  • электронные.

Электронные системы в свою очередь бывают:

  • косвенные, осуществляющие контроль давления в шинах благодаря измерению сопутствующих параметров;
  • прямого измерения, непосредственно контролирующего, как меняется давление при движении.

В свою очередь системы прямого измерения делятся на:

  • внутренние, когда датчики размещаются внутри колеса;
  • внешние, установить которые можно снаружи на вентиль.

Во всех перечисленных случаях, кроме механических систем, речь идет непосредственно о датчиках и связанных с ними блоках электроники и передачи данных. Более подробно этого мы коснемся немного позже, рассматривая датчики давления в шинах. Обычно система отображения информации (монитор) располагается в салоне.

Механические системы контроля давления воздуха

По сути дела, это миниатюрные манометры, рассчитанные на измерение давления в определенном диапазоне. Внешний вид подобных датчиков приведен ниже.

Устанавливая на вентиль колпачки-манометры, можно оперативно определить давление в шинах. Они прочно держатся и во время движения, а цвет индикатора свидетельствует о текущем состоянии колеса. Однако при всей дешевизне и простоте датчиков-колпачков, им присущи очень серьезные недостатки:

  • Подобный датчик давления в шинах позволяет узнать (оценить) их техническое состояние только во время стоянки. То есть он ничем практически не отличается от обычного манометра, даже можно сказать, что представляет собой его упрощенную версию, так как контролирует давление в достаточно узком диапазоне.
  • Такие колпачки рассчитаны на определенное давление, так что под ваш автомобиль придется искать необходимую модель.

Несомненным достоинством данной системы является простота ее использования, а также возможность самостоятельной установки на автомобиль без каких-либо дополнительных проблем.

Про косвенные системы контроля давления

Данных систем необходимо коснуться из соображений описания всех имеющихся вариантов измерения. Они никак не связаны с датчиками давления. По сути дела, это просто расширение функций ABS. Исходная предпосылка такова — при проколе колеса начинается утечка воздуха, его диаметр уменьшается, скорость вращения увеличивается. Это отклонение от стандартного значения фиксируется электроникой, и выдается сигнал о недостаточном давлении.

Другой подход связан с контролем температуры шины, в шине при проколе увеличивается площадь контакта с дорогой. Это вызывает ее дополнительный нагрев, отклонение значения температуры от установленного значения позволяет сделать вывод о проколе колеса и снижении давления.

Как видно, датчик контроля давления в шинах при косвенных методах измерения вообще не используется, следствием чего будет повышенная погрешность в оценке текущего состояния колеса. Тем не менее, подобные методы применяются достаточно давно и успешно справляются с задачей контроля состояния шин. Несомненным достоинством метода является его простота, а вот недостатком, как уже отмечалось, повышенная погрешность.

Прямое измерение давления в шинах

TPMS система контроля давления в шинах основана именно на таком подходе — непосредственном инструментальном контроле требуемого параметра. Устройство подобных изделий однотипно, их комплектность обычно следующая:

  • датчик давления воздуха в шинах TPMS;
  • блок электроники;
  • устройство беспроводной передачи и приема данных;
  • монитор, отображающий результаты измерения давления в шинах.

Конструктивно подобные системы бывают внутренними и внешними.

Внешние системы TPMS

Датчик TPMS, да и сама система контроля давления в шинах, не является обязательной опцией для большинства автомобилей. Как правило, подобными устройствами комплектуются авто класса люкс, хотя такие изделия стали появляться на более дешевых машинах. Как мы уже убедились ранее, контроль состояния колес надо вести постоянно или, как минимум, перед каждой поездкой.

С подобной проблемой можно справиться, используя внешние, универсальные системы контроля давления. Они могут применяться на машине любого класса, не требуя при этом каких-то серьезных переделок в автомобиле. Рассмотрим, что собой представляют подобные устройства на примере FOBO Tire. Как выглядит такая система, показано на фото ниже.

Комплект поставки состоит из четырех датчиков и центрального блока. Рисунок на нем напоминает стилизованное изображение авто с колесами (вид сверху), если с каким-то из них возникают проблемы, оно будет подсвечиваться. Работает такая система достаточно просто. Колпачки, которые являются датчиками давления, устанавливаются (накручиваются) на вентили, как это показано ниже.

Да, размер датчиков великоват, но держатся они на колесе устойчиво, движению не мешают. Центральный блок можно разместить в салоне автомобиля в любом удобном месте. С датчиков давления (колпачков) радиосигнал поступает на центральный блок. Границы изменения давления можно задать при первоначальной калибровке, так что в случае выхода измеренного значения за установленные границы, водителю станет об этом известно.

Последним достижением в области контроля стала возможность непосредственного подключения датчиков к смартфону, что позволяет с помощью специального приложения мгновенно оценить величину давления в шинах. Дополнительно при этом будет отображаться заряд батареек датчиков, а также температура шин. Заряда обычно хватает на два года работы, по истечении срока батарейки надо менять.

Необходимо отметить, что для предотвращения хищений при монтаже датчиков используется специальная контргайка. Кроме того, каждый датчик закреплен (прописан) за определенным комплектом в блоке электроники, благодаря чему при хищении его нельзя будет использовать в любом другом устройстве. Такие датчики на автомобиль могут быть установлены самостоятельно.

Настройка всей системы также выполняется достаточно просто. Первоначально надо скачать специальное приложение на смартфон. После того, как датчики установлены, со смартфоном надо обойти их все, тем самым они будут зарегистрированы в приложении.

Рассмотренный выше вариант системы контроля не единственный. Есть устройства, использующие при работе те же принципы, но выполненные по-другому. В частности, информация с датчиков будет отображаться на специальном мониторе, который через прикуриватель подключается к бортовой сети автомобиля. Пример такой системы показан ниже.

Как видно из приведенного фото, каждый датчик ставится на своё строго определенное место (вперед право, вперед лево, сзади лево, сзади право).

Внутренние системы контроля давления

Описывать, как работает подобная система, наверное, не требуется. Все просто и понятно, достаточно посмотреть на приведенную ниже картинку

Сами датчики располагаются в колесах, вентиль служит передающей антенной, с нее сигнал поступает на блок электроники, размещаемый в салоне. Он может располагаться отдельно, подключаться через прикуриватель, или у люксовых автомобилей индикация выведена на панель приборов.

Внешний вид датчика показан на фото ниже.

Конструктивное исполнение, а также способ крепления приведены на следующем рисунке. В корпусе датчика располагается измерительный элемент, а также вся электроника вместе с радиопередатчиком. Как уже отмечалось, антенной служит вентиль. Информация со всех датчиков по радиоканалу передается в блок управления. Там сравниваются полученные значения со стандартными, хранящимися в памяти. Если будет зафиксировано отклонение, то выдается сообщение на индикацию.

Расположение датчика на колесе показано на фото.

Про установку датчиков системы контроля давления

Выше мы рассмотрели, что такое датчики контроля давления в шинах. При достаточно большом разнообразии подобных систем, возможна их установка самостоятельно. Как это можно сделать, показано на фото ниже:

Обычно датчики приобретаются отдельными наборами, так что надо следовать всем рекомендациям прилагаемой инструкции. Сразу стоит отметить, что установить на диск датчики — не самая сложная часть предстоящей работы. Главная проблема — как их активировать и прописать, но этого мы коснемся немного позже. Так что лучше сразу обратиться в шиномонтаж. Но не в первый попавшийся, а занимаюшийся системами TPMS. Кстати, при обращении в обычные шиномонтажки стоит предупредить мастеров, что в колесах стоят датчики давления, так что с ними надо обращаться осторожно. В противном случае, когда меняется покрышка, существует высокая вероятность повреждения дорогостоящего устройства.

Видео установки датчиков давления

Активация датчиков давления

Это, пожалуй, одна из основных трудностей, связанных с использованием подобных устройств. Когда машины поставляют с родными шинами с завода, у которых уже установлено производителем все необходимое, нет никаких проблем. Все, что нужно, сделано на заводе. Но если кто-то поставил датчики дополнительно своими силами, то могут возникнуть вопросы.

Или в ходе эксплуатации прошла замена резины, с летней на зимнюю, или наоборот. А может быть, поменял колесо на запаску, разные случаются ситуации. Тогда датчики необходимо прописать в блоке управления, указав идентификационный номер и месторасположение. В некоторых случаях это выполняется автоматически, в ряде систем можно воспользоваться смартфоном. Но зачастую процедура является достаточно сложной и требует применения специальных приборов. Так что лучше всего сразу обратиться в специализированные сервисы, в этом случае у самого будет меньше проблем.

Заключение

Датчики давления в шинах повышают безопасность движения. Они позволяют в процессе езды непосредственно контролировать давление в колесах, а при его снижении своевременно принять меры. Благодаря этому будет оперативно выявлен прокол в резине и проведена замена поврежденного колеса.

Видео о привязке и прописке датчиков для различных систем

Хорошая реклама
 

Ссылка на основную публикацию