По какому принципу работают датчики давления в шинах

Содержание статьи

Принцип работы датчика давления в шинах: обзор, особенности и устройство

Современный автомобиль представляет собой целый комплекс взаимосвязанных между собой систем. Колеса – это та часть машины, от состояния которой зависит безопасность как водителя, так и пассажиров. Поэтому специалисты рекомендуют регулярно производить проверку давления в шинах. Для упрощения данной процедуры существует система TPMS. Что собой являет данная система контроля давления в шинах и как она работает? Обо всем этом и не только – далее в нашей статье.

Что это?

Данная система выполняет функцию предотвращения езды автомобиля с низким уровнем подкачки. Предлагается она в качестве опции. На некоторых автомобилях (в частности премиум-сегмента) она идет уже в «базе».

принцип работы датчика давления в шинах

Если ваша машина не оборудована системой TPMS, ее можно установить отдельно. Сейчас эти датчики можно приобрести по цене в 3-4 тысячи рублей за комплект (на каждое колесо). Данное оборудование можно встретить на многих машинах моложе 2000 года выпуска. Более того, наличие данной опции является обязательным в некоторых странах Европы и Азии, а также в США.

Конструкция

Работает такое оборудование за счет датчика, который устанавливается на диск, внутрь покрышки. Система включает в себя несколько компонентов:

блок управления;
ЖК-дисплей;
приемную антенну;
датчик давления в шинах.

датчик давления в шинах принцип работы тусон

Принцип работы («Тусон Хендай» не исключение) состоит в восприятии блоком сигналов, исходящих от каждого датчика. Последний элемент представляет собой сложное устройство, которое включает:

датчик температуры;
датчик давления воздуха;
электронные механизмы управления и измерения;
аккумулятор;
антенну, которая передает полученный сигнал дальше на блок управления.

Как работает датчик давления в шинах? Принцип действия и место установки

Зачастую он монтируется на место штатного вентиля. Информация о давлении в колесе передается на блок каждые 60 секунд. А что касается батареек, которые там расположены, то об этом производитель давно позаботился. Аккумулятор поддерживает работоспособность колесного датчика на протяжении 7-10 лет. Однако менять его не приходится – по истечении данного срока на место устанавливается новая деталь. Поэтому если приобретать датчики, то только не б/у – даже продавец не сможет сказать, сколько они отъездили до снятия и пролежали на полке.

как работает датчик давления в шинах принцип

В качестве антенны, которая будет принимать сигнал от каждого из четырех колес, может использоваться элемент центрального замка. На некоторых машинах устанавливается отдельный элемент, который воспринимает импульсы от каждого датчика. Располагается он в колесной арке. Такое решение позволяет выполнять контроль давления в каждом колесе и выводить все данные на ЖК-дисплей в салоне автомобиля. Управляющий блок получает сигнал от антенны и сравнивает эти данные с заводскими параметрами. Если уровень давления колеса ниже нормы, на панели загорается контрольная лампа. В некоторых случаях это сопровождается звуковым сигналом. Он указывает, что давление в одной из шин ниже нормы. В каком именно колесе – неизвестно. Водитель должен сам при помощи тестера определить, какое из колес спускает.

Дорогие системы

В более дорогих системах контроль осуществлять гораздо проще. Если в авто установлено 4 индивидуальных антенны, на отдельную панель выведется сигнал, какая именно из покрышек в данный момент спускает. Принцип работы датчика давления в шинах основывается на получении и передаче информации через антенну на блок бортового компьютера. Также водителю доступна информация об уровне накачки в каждом из колес в режиме реального времени.

система контроля давления в шинах и как она работает

Разновидности

Первый тип – наиболее примитивные. Они являют собой специальные колпачки с цветовым индикатором. Устанавливаются вместо обычных на вентиль подкачки колеса. Принцип работы датчика давления в шинах очень простой. Если давление колеса ниже 2 атмосфер, цвет колпачка меняется на желтый. Если ниже 1 атмосферы – красный. Зеленым он будет гореть тогда, когда уровень давления составит 2 и более атмосфер, то есть будет нормальным. Если сделать краткий обзор датчика давления в шинах, его неисправности рассмотреть, можно отметить несколько факторов. Среди положительных – низкая стоимость и простота установки: не нужно монтировать антенны, приобретать дополнительно блок управления. Среди минусов отметим низкую информативность. Ведь определить, спущено колесо или нет, можно только вручную, поставив автомобиль на стоянку. Во время движения эта вещь просто бесполезна. Но все же посмотреть на цвета колпачков намного проще, чем крутить их и измерять давление тестером на каждом колесе.

обзор датчика давления в шинах его неисправности

Стоит отметить систему контроля давления колес X-Pressure от компании «Пирелли». Базовая модель Optic включает в себя 4 колпачка, что устанавливаются на вентили. О пробое в колесе они сигнализируют изменением цвета, что очень удобно. Но это не спасет от медленно спускающей шины на ходу.

Радиодатчики

Это более прогрессивный вид изделий. Они устанавливаются на диски при помощи хомутов или сразу вместо штатного вентиля. Кроме этих датчиков, необходимо приобрести набор электронных элементов. Это антенна, блок управления и дисплей. Данный вариант обходится значительно дороже первого. Но и о надежности не стоит забывать. Система будет работать всегда, и даже находясь в автомобиле на скорости 100 километров в час, вы с точностью до 0.01 Атм будете знать текущее давление в том или ином колесе. Но если забудете, система вас автоматически предупредит, что колесо начало спускать. Как известно, определить пробой на ходу (особенно если это заднее, не ведущее колесо) достаточно сложно, тем более на резине с низким профилем.

принцип работы датчика давления в шинах

Принцип работы датчика давления в шинах основывается на радиосвязи. Сегодня появилось множество приборов, поддерживающих систему «Блютуз», они могут передавать информацию не только на бортовой компьютер, но и на ваш смартфон или планшет. Это очень удобно. Итак, мы выяснили принцип работы датчика давления в шинах и рассмотрели его разновидности.

Источник

как работает, установка, замена, сброс и отключение

Датчики – технические устройства, преобразующие снимаемую информацию (давление) в электрический сигнал. Это конструкционно обособленная часть измерительной системы машины.

Датчик давления в шинах

Зачем нужны датчики давления в шинах

Исследования, проведенные в Америке и Европе, показали, что многие автовладельцы не проверяют шины непосредственно перед эксплуатацией авто, что приводит к повышению опасности на дорогах. А 40% владельцев автомобилей интересуются этим не чаще раза в год.

Tyre pressure monitoring system – система контроля давления в шинах и предупреждения водителей. Она информирует о несоответствии показаний приборов с установленным значением датчиков. При несоответствии давления определенным показателям на пульте загорается звуковой и/или световой сигнал.

Следует отметить, что давление не соответствующее норме, приводит к повышенной опасности, увеличивает расход горючего и оказывает существенное влияние на степень и быстроту износа шин.

Как работает датчик давления в шинах

Датчик давления в шинах

Принцип работы этих приборов одинаков для всех видов устройств. Рассмотрим, как данные о состоянии шин попадают на пульт управления:

На колесо закрепляется контроллер, который собирает и регистрирует данные о давлении и других параметрах.
Датчик передает полученные данные с частотой 2 – 3 секунды трансиверу. Передача показаний контроллера осуществляется через Bluetooth.
Программа обрабатывает пришедшую информацию и сравнивает полученные значения с имеющимися допусками. Если совокупность показателей превышает предельные для нормальной работы шин значения, то программа сигнализирует об этом водителю. Аналогичным образом обрабатывают данные о пониженных значениях давления.
Сигналы на разных устройствах могут быть звуковыми и/или световыми.
Предельные значения рабочих параметров можно задавать самостоятельно. Производитель, как правило, допускает регулировку устройства в пределах от 1,7 до 3,2 бара.
Некоторые системы имеют возможность информировать владельца устройства, подавая сообщения на смартфон.

Теперь разберемся, каким образом эти измерительные устройства рассчитывают давление. Как правило, датчик сравнивает угловое вращение отдельно взятых колес. По угловой скорости можно вычислить расстояния, которые колеса проходят за одно полное вращение. Не трудно определить, что при разном давлении изменяется и наружный диаметр колеса. Это изменение настолько мало, что не видно невооруженным глазом. А датчик фиксирует даже небольшую разницу. Именно это несоответствие и регистрирует система.

Датчик давления в шинах Mazda MX-5

Если датчики реагируют даже на небольшое изменение окружности колеса, то будет не лишним выяснить, по каким механическим причинам они могут изменяться, чтобы исключить неверное толкование сигналов системы:

Слишком маленькое давление в шинах.
Была произведена замена колеса на отличающиеся по форме, размеру шины, протекторы и т.д.
Аналогичным образом действует на систему и установка запасного колеса, которое чаще всего имеет отличный от основных колес диск и другие нестыковки.
Шины повреждены.
Нагрузка на автомобиль распределена неравномерно, вследствие чего он перегружен на какую-нибудь из сторон.
Колеса одной из осей перегружены. Такое бывает, при прохождении машиной спуска или подъема, буксировке прицепа.
На автомобиль установлены цепи, создающие противоскользящий эффект.

Возможные неисправности и их признаки

Рассмотрим основные причины, когда система может подавать сигналы о недостаточном давлении:

после смены колес;
при смене их взаимного расположения (взаимной перестановке).

Если после таких манипуляций система подает сигналы о разбалансировке давлений, то надо сбросить настройки и вернуться к базовой установке. Контрольный сигнал может гореть и после переустановки базовых настроек. Рассмотрим характерные случаи данных неисправностей:

Горение контрольной лампы сигнализирует о сильной разности давлений. То есть, показатель давления хотя бы в одном из колес не соответствует настроенным значениям.
Мигание индикатора означает выход из строя системы. Для избавления от ошибки придется прибегнуть к помощи сервисного центра.
Горение индикатора во время спортивного вождения, движения по скользкой, грунтовой дороге не считается неисправностью, если при устранении причин, вызывающих ошибку, сигнальный индикатор гаснет.

Каковы ваши действия после сигнала о неудовлетворительном давлении? Прежде всего, надо руководствоваться тем, что система исправна и индикатор свидетельствует о реальных недостатках ходовой части автомобиля. Поэтому следует сразу понизить скорость, не используя резких торможений и стремительного вращения руля. Затем следует остановиться и произвести проверку целостности шин и измерить давление.

Датчик давления в шинах Toyota

Но не следует бездумно доверяться системе проверки давления. Так, если колеса равномерно теряют давление, система не будет подавать аварийный сигнал. Точно так же не сможет она среагировать на слишком быстрое падение давления. Такое случается при резком разрушении колеса. Это связано с особенностью определения и подсчета отклонений. Для их правильной диагностики машине требуется совершить небольшой пробег – только в этом случае программа выдает сигнал несоответствия.

Кроме того, базовую установку следует обновлять регулярно через каждые 10000 км пробега или один раз в год, чтобы исключить погрешности и ошибки системы.

Как установить и настроить датчик

Установка датчиков давления – новое веяние в тюнинге авто. В результате автомобиль получает полезную опцию, позволяющую максимально минимизировать риски опасных ситуаций. Кроме того, низкое давление способствует быстрому выведению из строя самой резины. Датчик давления поможет снизить аварийность и сохранить ресурс колесной резины.

Датчики давления, особенно если выбор пал на небольшие простейшие устройства, не требующие дополнительного оборудования, можно установить самостоятельно. Многие иномарки комплектуются ими в обязательном порядке. Но пока это явление не массовое. Установить их нетрудно, для этого следует разобраться в их разновидностях и способах функционирования.

Варианты датчиков, предлагаемые к продаже в отечественных автомагазинах

Внешние датчики – приборчики, которые монтируются вместо золотников. Принцип их действия – блокирование воздуха в шине. Многие устройства, предлагаемые для приобретения, показывают изменения давления в шинах из-за естественных колебаний. Их отличительной особенностью является изменение цвета при изменении давления. Существенный недостаток устройств – плохая защищенность от механических повреждений и вандалов – скрутить датчик не составит особого труда, и сделать это можно руками.
Внутренние датчики более надежные, так как полностью защищены от внешних воздействий. Находятся они в полости шины. Украсть их также невозможно – только вместе с колесом. Их существенным недостатком является высокая цена. Самое простенькое устройство может стоить до 5 – 7 тыс. руб., а приборчик с повышенным функционалом – до 8000.

Мы рассмотрели разновидности устройств по способу крепления. Не лишним будет разобраться и с вариантами приборов, различающихся по способу определения давления. Все устройства можно разбить на несколько групп. Начнем с простейших:

Механические. Самые простые и дешевые. Конечно, они выпускаются только для наружного крепления и стоят в пределах 1000 руб./комплект. Это простейшие устройства, принцип действия которых основан на смещении колпачка под давлением воздуха в шинах из зоны нормального давления (зеленой) в зону пониженного (красную). Они не оснащены чипами и предавать информацию на пульт управления не могут. Мониторить их работу можно только визуально.
Более сложные технически и удобные эксплуатационно – электронные. Такие устройства уже снабжены чипами, способными передавать информацию на простой электронный дисплей, имеющий только две позиции: зеленую — все в порядке, и красную – проверьте колеса.
Еще более сложные и дорогие с огромным функционалом – внутренние электронные. Состоят из нескольких частей: внутренней – монтирующейся в колеса и внешней – мини-компьютера. Он собирает информацию со всех датчиков, анализирует и показывает температуры колес, скорости их вращения и пр.
Самые сложные, передающие всю информацию с помощью особого ПО прямо на смартфон владельцу.

Датчик давления в шинах Ford

Установка и настройка

Проще всего установить механические датчики, достаточно вкрутить их вместо штатных колпачков. Дополнительной настройки они не требуют.
Электронные устройства устанавливать сложнее по причине наличия блока управления, который может работать автономно или подсоединяется к прикуривателю. Для начала его переводят в режим обучения и далее действуют по прилагаемой к прибору инструкции. Как правило, датчики рекомендуют ставить по кругу с левого переднего колеса. После монтажа каждого датчика надо следить, чтобы он правильно отображался на дисплее. Иначе их следует переставить в соответствии с отображающимися параметрами.
Сложнее всего устанавливать внутренние датчики: для их монтажа понадобится шиномонтажный станок. Лучше, если установку проведут профессионалы. После монтажа не забудьте проверить правильность установки сосков датчиков. Для этого необходимо накачать колеса. Дополнительные настройки не потребуются, если снятие информации предполагается проводить с дисплея системы (он идет в комплекте). Можно подключить пульт к магнитоле – для этого надо скачать приложение и по инструкции провести обучение, спуская и накачивая по очереди все шины.

Как отключить датчики давления в шинах

Механические и наружные устройства отключаются путем удаления приборчиков. Полностью отключить систему TPMS без удаления датчиков невозможно. Существуют несколько простых способов сделать её бесполезной:

физическое удаление индикаторов и отключение звукового сигнала;
заклейка лампочки непрозрачным скотчем;
для системы TPMS не подключенной к магнитоле, можно удалить пульт управления из авто или прекратить подачу питания;

Как проверить датчики давления в шинах

Проверку простейших устройств следует проводить простым сравниванием с эталонными показаниями манометра. В системе TPMS проверка проводится комплексно. Для этого на дисплее выбирается проверяемое колесо. Из него надо спустить воздух и снова накачать, контролируя на дисплее всю информацию. Та же процедура проводится и для трех оставшихся колес.

После завершения проверки можно изменить основные настройки системы на более удобные: выбрать тип сигнала тревоги, единицы измерения, минимальные и максимальные значения давления и пр.

Как сбросить датчик давления в шинах

Для этого необходимо проделать последовательно следующие шаги:

Проверить давление во всех шинах.
При необходимости произвести подкачку или стравить лишний воздух до рекомендуемого производителем значения.
Включить зажигание.
При включенном зажигании нажать на клавишу «SET» и удерживать её в течение нескольких секунд, одновременно с удерживаемой клавишей должен загореться индикатор датчика давления.

При этом происходит сброс текущих настроек и запуск новой калибровки. В подтверждении полного обновления программы обслуживания система должна подать звуковой сигнал и отключить индикацию.

Из-за повышения числа дорожно-транспортных происшествий, происходящих по нерадивости автомобилистов, принято решение с 2008г. оснащать все машины, произведенные в США датчиками давления. Европейские производители последовали примеру Америки, приняв аналогичное постановление в 2014 году. Теперь все авто, выпущенные позднее, снабжаются системой TPMS.

Надо помнить, что наличие данных датчиков не снимает с водителя ответственности за небезопасную езду. Чтобы полностью предотвратить аварийные ситуации, возникающие по причине недостаточного объема шин, следует периодически проверять давление стандартным механическим способом.

Источник

Как работает датчик давления в шинах? Насколько важно это устройство?

TPMS — что это?

TPMS необходима, потому что, согласно исследованиям, среди прочего 40% автовладельцев в Европе и Северной Америке проверяют состояние шин менее одного раза в год. И качество шин зависит не только от безопасности путешественников, но и от состояния окружающей среды и финансов каждого водителя. Существует две основные причины потери давления в шинах:

естественный : результат проникновения воздуха через стенки шин и клапаны,
в результате механического повреждения : это более опасно. Это быстрая потеря давления, когда, например, удар по обочине или удар острым предметом.

В обоих случаях, чтобы избежать несчастья, мы должны быть быстро проинформированы о потере давления в колесах. Система TPMS обеспечивает контроль давления в шинах.

Источник Яндекс.Картинки

Обязательные датчики давления

В 2009 году Европейский парламент принял резолюцию, обязывающую автопроизводителей серийно устанавливать системы TPMS на новые автомобили . В Северной Америке это обязательство было введено давно, в 2003 году. Европейская резолюция, вступившая в силу в 2014 году, не определяет, какое из существующих технологических решений на рынке должно быть реализовано.

Как работает датчик давления в шинах?

TPMS direct

TPMS напрямую информирует водителя в реальном времени фактическом давлении в каждой шине. Эти системы работают на основе использования датчиков давления, расположенных на каждом колесе, и решений, которые позволяют отправлять информацию изнутри шины на узел автомобиля, отвечающий за сбор данных.

Клапаны, установленные на колесах, передают информацию по радиоволнам на бортовой компьютер автомобиля. Клапан, установленный в колесе, состоит из датчика давления, датчика температуры, блока питания и электронной системы. Датчик давления в шинах содержит кварцевый кристалл и преобразует перепад давления в пики, которые передаются на частоте 434 МГц, на бортовой компьютер. Передача в системах TPMS этого типа происходит в среднем каждую минуту.

Датчик может быть расположен непосредственно за воздушным клапаном или, например, прикреплен к ободу. Вначале клапаны отмечены цветами, а положение колеса в автомобиле не изменилось. Изменение положения колес может привести к появлению ошибочной информации на дисплее. В датчиках, прикрепленных к ободу, компьютер автоматически распознает положение колеса в автомобиле. Результаты измерений отображаются на приборной панели автомобиля или на экране бортового компьютера.

Датчики давления в шинах этого типа обеспечивают высокую точность и точность контроля каждого колеса. Эта система:

безопасно (потому что оно регулярно информирует нас о давлении),
экономичный (защищает нас от воздействия низкого давления — больше топлива, более быстрый износ шин),
экологический (шина прослужит дольше, снизит выбросы CO2).равильное давление также влияет на производительность автомобиля.Замена шин с датчиками давления

К недостаткам этой системы относятся проблемы с коммунальными услугами . При любой замене шин следует предупредить вулканизатор о наличии в колесах датчиков давления, поскольку они чаще всего повреждаются при разборке в сервисных центрах. Цена нового датчика высокая. Другой ценой является калибровка датчика давления в шинах, то есть загрузка изменений в программное обеспечение системы TPMS, которое должно анализировать новые базовые условия (новый датчик).

Не забудьте установить диски именно там, где они были раньше. Если мы забудем об этом, мы оплатим еще один анализ новых условий системы TPMS.

Источник Яндекс.Картинки

Непрямая TPMS

Этот тип системы измерения давления в шинах предпочитают производители автомобилей, поэтому он применяется на большинстве автомобилей среднего и низкого класса. Его главное преимущество в том, что он дешев в реализации . Это связано с тем, что он использует датчики скорости вращения колес, которые функционируют как часть антиблокировочной тормозной системы (ABS) и электронной системы стабилизации (ESC).

Непрямая система TPMS сравнивает скорость отдельных колес, обнаруживая низкое давление на те, которые должны сделать больше оборотов, чем другие. Это связано с тем, что шина низкого давления имеет меньший диаметр, поэтому она движется с большим количеством оборотов, путешествуя по одному и тому же пути.

В новом поколении этого типа системы TPMS используется другой параметр шины — вибрация колеса. Помимо вибрации, эти системы также проверяют результат изменений нагрузки при ускорении, торможении или поворотах.

Эти датчики давления TPMS имеют много недостатков. Самым крупным из них является ручной сброс настроек и выполнение калибровки новой шины . Почему? Система сброса настроек используется каждый раз, когда мы заменяем шины новыми или накачиваем воздух. Предположения создателей этой системы заключались в том, что калибровку следует использовать, когда в каждом колесе достигается абсолютно одинаковое давление (рекомендованное производителем).

Но как мы можем быть уверены, что давление, которое мы только что приложили к колесам, является правильным? Ориентиром для этой системы является не правильное давление для наших колес (потому что нет датчиков давления), а только момент, когда мы решили, что у нас уже есть правильное давление . Датчики давления в колесах не дают нам никакой информации о том, что давление уже находится в колесах, они только принимают наше решение по калибровке.авление в шинах следует регулярно проверять.У большинства драйверов нет собственного компрессора, и поэтому они будут полагаться на изношенные и неточные устройства общего пользования. А это значит, что измерение давления в шинах может бытьнеправильным. Кнопку калибровки можно использовать в любое время, что мы считаем целесообразным, поскольку система TPMS не проверяет фактическое состояние до калибровки. Реле давления предупредит нас, только если давление упадет на 20% от того, что мы считали базовым. Еще одна проблема, с которой мы сталкиваемся при замене шин или шин.

Эта система идеально подходит для жесткости шин, на которых она покинула завод. Это означает, что если мы хотим, чтобы система уведомляла нас о потере давления на 20%, мы должны установить точно такую же модель шины, к которой она была адаптирована. В случае непрямой системы TPMS второго поколения (на основе теста на вибрацию шин) существует еще большая взаимосвязь между исходными шинами из первого комплектации транспортного средства и правильной работой системы. И это также является результатом адаптации параметров системы TPMS к особенностям данной модели шины. А это для среднего пользователя означает дополнительные расходы, потому что шины от первого оборудования дороже.

Есть еще один аспект использования шин с непрямой системой TPMS: время отклика. Исследования, проведенные американской организацией Department of Transport (DOT), показывают, что после обнаружения потери давления в одном из колес водителю в среднем требуется около 10 минут, чтобы добраться до безопасного места.

Непрямая система TPMS распознает постепенную потерю давления только после пробега на несколько километров (поскольку ее анализ основан на сравнении поведения шин за определенный период времени). Как следствие, у нас уходит несколько драгоценных минут (за это время давление в колесе может упасть до нуля). В конечном счете, эта система, сравнивая параметры колеса относительно друг друга, не заметит случая, когда все четыре колеса постепенно теряют давление. Потому что он потеряет свою точку отсчета.

Указанный уровень давления для вашего автомобиля можно найти, например, на крышке топливного бака.

Проверяйте давление в шинах два раза в месяц, периодически сближайте колеса на диагностических станциях и корректируйте давление в шинах в соответствии с фактическими условиями, в которых будет использоваться шина (например, длительная поездка в кемпинге).

TPMS датчики зимой

Как ведут себя датчики давления при низких температурах? Многие водители (некоторые источники указывают, что до 25%) регулярно ездят под низким давлением. Между тем, низкие температуры приводят к падению давления в шинах. Поэтому зимой водители видят светящийся индикатор TPMS зимой чаще, чем летом.

Зимой также может случиться так, что предупреждающий символ низкого давления загорается, как только автомобиль заводится и гаснет, когда шины прогреваются. Это еще один признак того, что давление в этих шинах остается на неправильном уровне. Существует один способ защиты от включения индикатора TPMS зимой и летом — регулярно проверять давление в шинах и при необходимости доливать.

Источник