› Как работают датчики давления в шинах
П ервый патент на шину был получен в 1846 году, и с тех пор колёса постоянно прокалываются. Любому ясно, что спустившая покрышка не сулит ничего хорошего. Да и упавшее давление может быть весьма опасно: недаром в разделе «Ежедневное обслуживание» инструкции по эксплуатации автомобиля пункт «Проверка давления в шинах» стоит одним из первых.
Когда шина «испускает дух», сопротивление качению значительно увеличивается. К чему это ведёт? К повышению расхода топлива, повышенному износу шин и, конечно же, к боковому уводу автомобиля. Причём небольшой такой увод в сторону можно списать на уклон дороги или колею. Так что водитель, по ошибке или неопытности, может продолжать движение довольно долго. И самое опасное в этом то, что при экстренной ситуации, например, при резком манёвре или торможении подспущенная покрышка может сорваться с диска или провернуться. А здесь и до аварии недалеко.
Стало быть, с этим безобразием нужно бороться всеми силами. И чем раньше водитель заметит потерю давления, тем лучше. Конечно, самый простой способ - перед поездкой проверить давление, поочерёдно присоединив к каждому колесу насос или манометр. Но мы с вами народ ленивый и забывчивый. Да и удовольствие ковыряться на морозе или в дождь с какими-то приборами невелико. Тем более что есть уже целый ворох систем, умеющих проверять это самое давление.
Колпачки китайского производства сигнализируют о падении давления изменением цвета. Информативность хороша, точность под вопросом.
Самая простая из них - это специальные колпачки с цветовыми индикаторами, которые устанавливаются вместо штатных на вентили подкачки. Упало давление ниже, допустим, двух атмосфер - под прозрачной крышечкой такого чудо-колпачка появится предупреждающая жёлтая (оранжевая, фиолетовая) полоска. Ага, понятно, с колесом что-то неладное, надо проверить. Опустилось давление ещё ниже - колпачок «окрасится» в другой, как правило, красный цвет, который будет говорить о критичности происходящего. Достоинство такого подхода - простота. Минус - недостаточно хорошая информативность. Ведь колпачки можно увидеть только во время остановки. И всё равно, обойти перед поездкой автомобиль, посмотрев на цвета колпачков, намного проще, чем мерить каждый раз давление.
Ещё один недостаток - колпачки начинают информировать об изменении давления только тогда, когда оно падает ниже каких-то определённых значений, которые, кстати, для вашего автомобиля и ваших колёс могут быть вполне нормальными. Значит, подбирать их надо именно под вашу машину.
Радиодатчики многих электронных систем мониторинга устанавливаются на диск при помощи специальных хомутов.
А для того чтобы заметить неладное во время движения, неплохо бы иметь на борту электронную систему, которая автоматически оповещала бы об опасных падениях давления. И не просто оповещала, а делала бы это вовремя (чтобы было время сориентироваться) и без ложных срабатываний.
Установленная система контроля в таком случае в нужный момент предупредит водителя об изменении соответствующего параметра и даст ему достаточно времени для безопасной остановки автомобиля. Понятно, в случаях серьёзного прокола или взрыва покрышки такие системы не помогут, поскольку водитель и без всяких датчиков почувствует увод автомобиля. А вот при «медленном» проколе подобная электроника просто незаменима.
Есть, например, системы, которые передают данные о давлении и температуре в шинах на центральный блок при помощи радиосвязи. А есть и такие, которые могут передавать эти данные по Bluetooth-связи на телефоны или коммуникаторы. А что, очень удобно.
Система мониторинга давления X-Pressure , разработанная компанией Pirelli. В самом простом варианте Optic она представляет собой четыре колпачка, которые устанавливаются на штатные вентили. А о падении давления они сигнализируют изменением цвета.
Но есть и более хитрые системы, которые работают без «настоящих» датчиков давления, а через ABS. Именно они обычно и ставятся в серийной комплектации автомобилей. Как они работают?
Электроника при помощи датчиков в каждый момент времени определяет частоты вращения колёс и их относительную разницу. Как известно, при падении давления высота профиля шины становится ниже. Следовательно, скорость вращения колеса с «больной» шиной увеличивается, следовательно, увеличивается и разность частот вращения колёс на одной оси. В результате система фиксирует эти изменения - и даёт тревожный сигнал.
Система X-Pressure в исполнении Acoustic. В колпачки встроены датчики, которые регистрируют давление, и радиопередатчики, обеспечивающие связь с центральным блоком. Как только давление упало, на табло этого блока появляется соответствующая индикация и раздаётся предупреждающий звуковой сигнал. Элементов питания в колпачках хватает примерно на 5 тысяч часов работы, что соответствует пяти годам эксплуатации. Замена батареек в колпачках не предусмотрена, поэтому по истечении срока службы комплект нужно менять полностью.
Чем плох такой косвенный способ определения давления в шинах? Такие системы могут срабатывать, например, в затяжных поворотах, когда на протяжении относительно долгого времени система фиксирует большую разницу частот вращения колёс разных бортов (ведь внешние колёса крутятся с большей скоростью, нежели внутренние). И это ещё цветочки.
Один из самых навороченных вариантов X-Pressure - AcousticBlue умеет передавать данные о давлении через порт Bluetooth на мобильный телефон. Стоит такая штука от 160 евро.
В некоторых случаях такие системы бесполезны вовсе. Например, когда на автомобиле устанавливаются покрышки с технологией Run-Flat. Напомним, у шин с такой технологией даже при полной потере давления высота профиля уменьшается незначительно - примерно на 30-40 %. Давления в шине нет, а усиленные боковины продолжают «держать», и не просто держать, а позволяют продолжать движение с очень даже приличной скоростью, на протяжении достаточно длительного времени.
Многие автомобили сами предупреждают своего хозяина о падении давления в шине.
И всё же эта система может очень сильно помочь, особенно в дальней дороге, своевременно предупредив о том, что с колёсами проблемы. Но полагаться на «помощников» полностью не стоит. Поэтому вместо вывода напишем всего два, нет, - три слова. Следите за давлением, товарищи! Хотя бы в неделю раз, а уж если заметили, что колесо подспущено, не ленитесь, подкачайте.
Контроль давления в шинах важен как с точки зрения экономии топлива и длительного срока службы, так и с позиции обеспечения безопасности при перемещении. Современные устройства, например различные виды датчиков давления, обеспечивают удобный и эффективный контроль над степенью накачки шин. Работая по принципу визуального и звукового оповещения при отклонении показателей от нормы, эти приспособления облегчают управление транспортным средством.
Датчики давления с монитором — одно из самых удобных решений. Фото: fis.ru
Зачем нужны датчики давления
Отклонение давления в шинах имеет массу негативных следствий, как при увеличении, так и при снижении от номинальных значений этой величины. Оптимальным считается накачка до уровня 2 атм.
Если будут отклонения от нормы в меньшую сторону:
- При изменении показателя в меньшую сторону возможными следствиями является увеличение расхода топлива, которое может составить до 1,5 л на 100км при уменьшении давления на 0,5 атм.
- При недостаточно накачанных колесах контакт с дорожным полотном происходит по линии боковых поверхностей, в результате чего ускоряется их изнашивание.
В большую сторону:
- В случае чрезмерной накачки шин изменяется площадь соприкосновения колеса с дорогой. Это объясняется тем, что за счет формы его поверхности увеличивается прилегание центральной части при недостаточном контакте с полотном боковых поверхностей. Это приводит к ускоренному износу этих участков.
- Шина с повышенным давлением снижает ресурс кузова и подвески, поскольку обладает низкой способностью к смягчению толчков, передаваемых колесом. Помимо менее комфортной езды, нагрев шины, возникающий в этом случае, может спровоцировать взрыв камеры.
Индикаторы степени накачки шин упрощают поддержание показателя в пределах оптимальных характеристик.
Как работает датчик давления в шинах
Изменение степени накачки колес в зависимости от типа установленного индикатора либо изменяет цвет встроенного колпачка, либо передают электронный сигнал на монитор системы слежения при использовании радиодатчиков. Фото: kazan.compax.ru
Колпачки , оборудованные цветовыми указателями, меняющими цвет в зависимости от степени накачки шин от нормального (зеленого) до критического (красного). Внутри колпачок, монтируемый на ниппель колеса, содержит поршень, индикатор которого меняет окраску в зависимости от уровня давления. Принцип работы датчика давления в шинах состоит в том, что при его снижении на 0,3 атм при номинальном значении 2 атм, цвет меняется на желтый, а при падении еще на 0,4 атм, окраска датчика приобретает красный оттенок.
Производители колпачков предлагают широкий диапазон датчиков с номинальным давлением в пределах 1,8-3,6атм, что позволяет использовать их на различных типах мобильных устройств.
Среди преимуществ таких индикаторов:
- легкость монтажа, при котором для установки конструкций небольшой массы(5г) не обязательно проводить балансировку шин и разбортовку колеса;
- простота замены индикаторов, отработавших ресурс.
Недостатки колпачковых датчиков:
- низкая степень защиты от воров;
- отсутствие контроля степени накачки шин в процессе движения;
- невысокая восприимчивость системы к колебаниям давления.
Известна разновидность колпачковых датчиков, получающих привод от миниатюрного элемента питания. К недостаткам этой конструкции помимо перечисленных выше недостатков относится низкая герметичность системы, поскольку монтаж и работа такой системы предусматривают открытое положение ниппеля. К преимуществам относится более высокая точность измерения вследствие использования электронного сигнала вместо механических импульсов поршня.
Среди автомобилистов хорошими отзывами пользуются индикаторы степени накачки шин, использующие в качестве привода автономную батарею, при этом импульсы передаются от приемного устройства к системам слежения посредством радиосигналов.
Комплект включает по одному датчику на каждое колесо, систему контроля температуры, система приема информации и блок считывания сигналов поступающих из нее. Фото: data.jc9.ru
Фиксация показателей происходит с периодичностью один раз в четверть часа во время стоянки или раз в 5 мин при движении автомобиля. Такие системы нуждаются в установке, при которой датчик монтируется под поверхность ниппеля после разбортовки колеса. Кроме этого, такие системы в обязательном порядке подвергаются балансировке с учетом веса (30г) установленного индикатора. К негативным свойствам такой системы относится сложность установки.
Конструкция обеспечивает массу преимуществ, среди которых:
- Высокая герметичность, обеспечиваемая закрытием ниппеля и удержанием при помощи колпачка.
- Точность, обеспечивающая снятие показаний с низким временным интервалом при фиксации быстрого изменения степени накачки шин.
Защита от кражи
Еще более сложной конструкцией по сравнению с описанной выше является датчик контроля давления в шине, выполненный в виде микрочипа. Эта система содержит всю базу данных об оптимальных значениях скорости, давления и температуры; типе устройства; его размерности и дате выпуска. Недостатком конструкции является невозможность монтажа за пределами предприятия-производителя. Кроме этого, на точность показателей может влиять режим движения, наличие на дороге препятствий, неровный рельеф поверхности. Сигнал от вмонтированного в конструкцию шины микрочипа может поступать как на устройства слежения в автомобиле, например монитор, так и на мобильный телефон или гаджет водителя.
О других особенностях датчиков давления в шинах можно узнать из этого видео:
Возможные неисправности
Эксплуатация любого из описанных устройств, включает возможность поломок, часть из которых можно устранить при обслуживании на СТО. Среди основных неисправностей датчиков контроля давления:
- Перепрошивка устройства в случае нарушения работы выполняется для согласования работы индикаторов на различных колесах. Эту операцию может выполнить водитель при наличии навыков установки ПО на автомобиль или специалист со станции обслуживания.
- Рассогласование работы контролирующих приборов, которое с высокой вероятностью может произойти при замене или восстановлении работоспособности проколотой шины. При этом их показания могут иметь завышенные значения, ремонт состоит в выполнении обнуления считывающего устройства.
- Механические повреждения, связанные с выходом из строя ниппеля или других конструктивных элементов системы устраняются при обращении в специализированный центр обслуживания.
- К одной из неисправностей относится ошибка электронной системы TPMS. Для устранения сообщения об ошибке, можно использовать такой способ как отключить датчик давления в шинах или отключить сигнальную лампу. Для этого может использоваться физическое отключение системы контроля давления в шинах или устранение индикаторной лампочки с приборной панели автомобиля.
Наиболее распространенным недостатком автоматических систем является разрядка аккумулятора на устройстве привода индикатора. В этом случае, по истечении срока эксплуатации, который в зависимости от климатических условий составляет до 5 лет, необходимо сменить батарею.
Замена батарейки в датчике давления шин выполняется следующим образом:
- демонтировать индикатор, после чего в области с округлой поверхностью необходимо произвести надрезы по контуру элемента;
- под заливкой располагается батарейка, припаянная к контактам при помощи микросварки, проверить ее исправность можно при помощи тестера, для фазы разрядки характерны нулевые показания устройства;
- произвести замену аккумулятора, обеспечивая плотное прилегание батареи к контактам, для чего необходимо фиксировать устройство, при помощи иглы углубляя в заливку корпуса индикатора;
- обезжирить поверхность над аккумулятором и заполнить силиконовым наполнителем до уровня корпуса.
Итог
Разнообразие конструкций для контроля давления, обеспечивает широкую вариативность в выборе приемлемого для водителя соотношения цена-функциональность. Некоторые производители практикуют производство шин, в которых контроль давления осуществляется по отклонению от нормы площади контакта покрышки с грунтом. В любом случае, использование этих устройств не только существенно облегчит эксплуатацию транспортного средства, но и сделает перемещение на нем более безопасным.
Такие системы могут быть с использованием датчиков и радиосигнала, по определению изменения радиуса колес и др.
с использованием специального контрольного устройства (колпачков Easy Control). Наиболее простым и дешевым способом постоянного контроля давления в является установка на колесе вместо штатного колпачка ниппеля специального контрольного устройства. Так, например, применение колпачков Easy Control бельгийской компании Environix позволяет быстро узнать, не упало ли давление в колесе: достаточно просто взглянуть на цвет колпачка. Если он остается зеленым - то давление в норме, станет желтым - необходима более точная проверка, а если покраснеет, то шины необходимо срочно подкачать.с использованием радиосигнала состоит из датчиков давления воздуха навинченных на металлические корпуса вентилей, от которых передается радиосигнал на приемную систему, передатчиков, устанавливаемых обычно в арках колес, электронного блока управления. В крыше находится приемная антенна системы контроля давления. Некоторые производители вместо передатчиков устанавливают антенны в арках колес.Рис. Колпачки Easy Control для контроля давления воздуха в шине.
Рис. Система контроля давления воздуха в шинах:
1 — датчик давления воздуха в шине; 2 – электронный блок управления давления воздуха в шинах; 3 – передатчики системы контроля давления воздуха в шинах; 4 – приемная система контроля давления воздуха в шинах
Рис. Датчик давления воздуха в шине:
1 – передающая антенна; 2 – чувствительные элементы датчиков и температуры; 3 – электронные элементы измерения и управления; 4 – элемент питания
Датчик давления измеряет текущее (абсолютное) давление в шине. Чувствительные элементы датчиков давления и температуры, а также электронные элементы измерения и управления объединены в общем корпусе.
Датчики давления могут быть многократно использованы при замене шин или .
Внутри колеса может устанавливаться чип, в память которого закладываются все данные о шине – ее тип, размерность, допустимая нагрузка, рекомендуемое давление, максимальная скорость, дата изготовления.
Рис. Шина с установленным чипом:
1 – вентиль; 2 – обод колеса; 3 – чип; 4 – шина
Принцип действия системы контроля давления воздуха в шинах
Контроль давления в шинах осуществляется постоянно как при движении автомобиля, так и при остановке. При открывании двери водителя или включении замка зажигания начинается процесс инициализации системы. При этом блок управления с небольшой разницей по времени присваивает каждому передатчику системы контроля давления в шинах и приемной антенне специальный адрес. По окончании инициализации каждый передатчик последовательно друг за другом получает сообщение от блока управления. Затем передатчик с присвоенным ему адресом однократно посылает радиосигнал частотой 125 кГц. Этот радиосигнал из-за его малого радиуса распространения может принять только соответствующий датчик системы контроля давления в шинах. Датчик по команде сигнала передает текущие измеренные значения давления и температуры. Антенна принимает этот сигнал и по LIN-шине передает его на блок управления. После этого связь прекращается до момента начала движения автомобиля. Температурный сигнал используется для введения поправки к величине давления, связанной с изменениями температуры воздуха в шине, а также в качестве диагностируемого параметра. Температурная поправка производится блоком управления системой контроля давления в шинах. При этом измеренные значения давления приводятся к температуре 20 °C.
Для определения движения датчики системы контроля давления в шинах снабжены центробежными датчиками для распознавания вращения колес. При начале движения привязка датчиков к положению колес проходит в течение 2 минут. При достижении скорости 20 км/ч и выше каждый датчик автоматически и без сигнала от соответствующего передатчика передает измеренные им значения. Посланный радиосигнал содержит информацию о соответствующем датчике. Благодаря этому блок управления может различать отдельные датчики и их местоположение в автомобиле. В нормальном режиме эксплуатации каждый передатчик посылает сигнал каждые 30 сек.
Если датчик распознает быстрое изменение давления (>0,2 кгс/см2), то он автоматически переключается в режим учащенного измерения и передачи данных и передает текущие измеренные значения каждую секунду.
Управление и индикация системы контроля давления воздуха в шинах
Управление системой осуществляется через мультимедийный интерфейс и отображается на специальном дисплее информационной системы водителя.
Система может распознавать следующие состояния давления воздуха в шинах: медленное падение давления, о чем этом водителю заблаговременно сообщается о необходимости подкачки шины; резкое падение давления, о чем водителю сообщается при движении автомобиля; чрезмерное падение давления при стоянке, о чем водителю сообщается сразу после включения зажигания.
Если в шинах изменялось давление, например в случае подкачки, или в случае перестановки колес, необходимо вводить параметры номинального давления.
Рис. Индикация показателей давления воздуха и температуры в шинах
Если давление в шинах снижается более чем на 0,5 кгс/см2 (бар) на дисплее загорается информация, подсвечиваемая красным светом. При снижении давления на 0,3 кгс/см2, информация подсвечивается желтым светом.
Информация о снижении давления может оповещаться контрольной лампой в комбинации приборов и однократным акустическим сигналом при каждом включении зажигания.
Принцип работы системы контроля давления воздуха в шинах по определению изменения радиуса колес состоит в следующем.
Если из шины выходит воздух, участок пути, проходимый шиной за один оборот, становится меньше. Из-за этого для прохождения определенного расстояния шине с уменьшенным давлением придется совершить большее число оборотов по сравнению с шиной с нормальным давлением. Число оборотов регистрируется датчиком и оценивается блоком управления системы курсовой устойчивости ESP. Благодаря этому блок управления распознает уменьшение давления в шине. Недостатком такой системы является то, что при определенных режимах движения, например, при быстром прохождении поворотов, движении по плохой дороге, начале движения и торможении оценка измеряемых величин давления является неточной.
Датчики контроля давления воздуха в шинах первоначально устанавливались на некоторых автомобилях, как дополнительная опция. Вся система контроля давления в шинах называется TPMS – Tires Pressure Monitoring System
, и её назначение состоит в предупреждении водителя о критическом изменении давления воздуха в колёсах, причём непосредственно во время движения авто.
Сейчас же автовладелец может самостоятельно оснастить машину такой системой.
Как работает датчик давления воздуха в шинах
Принцип работы датчиков давления в шинах состоит в измерении этого самого давления и передаче сигнала на монитор или контрольную лампу на щитке приборов. Причём самые «продвинутые» модели позволяют отслеживать давление воздуха в движении (с точностью до 0.01 бар) в каждой шине.
Датчик давления в шинах, устанавливаемый внутри колеса
Датчики снабжены миниатюрными аккумуляторами, рассчитанными на срок службы 5 – 7 лет. Батареи нужны для передачи сигнала от датчика, непосредственно воспринимающего давление воздуха и оборудованного трансмиттером – передающим устройством.
Современные модели датчиков позволяют отслеживать давление воздуха в движении (с точностью до 0.01 бар) в каждой шине.
Антенны, воспринимающие сигнал, могут быть установлены либо в колёсных нишах, либо непосредственно в блоке управления TPMS, который, в свою очередь, может быть интегрирован (в случае «штатной» установки) либо в блок заводской охранной системы, либо в .
Для их установки требуется полностью разобрать колёса и снять штатный вентиль – в корпусе датчика вмонтирован новый. Замена батарейки в таких датчиках давления в шинах не предусмотрена, поэтому при покупке обращайте, если возможно, на дату выпуска изделия – так вы подстрахуетесь от преждевременного разряда батарейки.
Установка таких датчиков возможна только на колёсные диски с пометкой TPMS. Но возможна и установка универсальных датчиков. Такие изделия, продающиеся в комплекте с монитором и приёмным устройством, можно назвать универсальными датчиками давления в шинах – они могут быть установлены в любое колесо.
Универсальные датчики давления в шинах
Передавать сигнал во время движения внешние индикаторы не могут и для проверки необходимо выходить из машины.
Более упрощенной конструкцией обладают внешние колпачки с индикаторами давления в шинах, которые накручиваются непосредственно на нипельную резьбу – при критическом падении давления они меняют цвет, причём есть трёхцветные варианты, показывающие отклонение до 1 бар и меняющие цвет при падении давления ниже. Но передавать сигнал во время движения они не могут и для проверки колёс необходимо выходить из машины. Поэтому такие колпачки – не более, чем игрушка, которая становится объектом внимания мелких воришек.
На вопрос, какие датчики давления в шинах лучше, можно ответить, что наибольшее доверие вызывают те устройства, которые адаптированы для установки в штатное «гнездо» колёсного диска (с соответствующей маркировкой TPMS), так как надёжная фиксация датчика является дополнительным «гарантом» его надёжности и корректности выдаваемых им данных.
Цена на датчики давления шин составляет от 3000 рублей за комплект, кроме того, при желании, можно приобрести специальный программатор для активации и настройки датчиков давления шин – примерно за 10 000 рублей.
Установка датчиков давления в шинах
Как уже было сказано выше, устанавливаются датчики на разобранном колесе – вместо штатного вентиля. Но их монтажа ещё недостаточно, чтобы начать эксплуатацию. После установки датчики давления в шинах необходимо «прописать» - внести их данные в блок управления (ЭБУ) и произвести балансировку колес.
Для программирования датчиков давления в шинах в авто с системой TPMS нужно воспользоваться штатным бортовым компьютером, зайдя в систему ТО автомобиля. Но перед этим обязательно нужно выписать или сфотографировать индивидуальный код, нанесённый на корпус каждого датчика.
Внешний индикатор давления в шинах
После ввода кода TPMS сама «находит» датчики, при этом данные старых датчиков давления шин сбрасывать не нужно — они автоматически удаляются. Коды необходимо сохранить, иначе на монитор будут выводиться неверные данные после смены колёс. Впрочем, можно и просто сделать бирки на колёса, указав на них «адрес» — где какое стояло.
После установки внутренних датчиков давления в шинах .
Во избежание неверного считывания блоком управления TPMS данных при движении, необходимо соблюдать порядок их занесения в память. Как правило, он следующий: переднее левое колесо – переднее правое – заднее левое – заднее правое.
Если после ввода данных горит сигнальная лампа датчиков давления в шинах, то это не означает, что вы неверно выполнили процедуру. Для окончательной настройки системы необходимо проехать на авто с небольшой, около 30 км/ч, скоростью в течение пары минут – после считывания информации блоком лампа погаснет.
О необходимости оснащения своего авто системой TPMS вы, конечно же, примете решение самостоятельно. В качестве решающего аргумента или, напротив, контраргумента, вы можете воспользоваться своим водительским опытом. То есть, если вы достаточно чутко реагируете на любые изменения в поведении авто на дороге, то сможете и без датчиков почувствовать, какое колесо «дало слабину». Но для того, чтобы приобрести такой опыт, нужно проехать за рулём не одну сотню тысяч километров. Учитывая достаточно высокую стоимость «резины» (особенно больших размеров), вполне возможно, датчик давления окупится, если «спасёт» хотя бы одно колесо.
Давление в шинах автомобиля очень важный показатель. При пониженном давлении в шине, протектор будет истираться быстрее, за счет большей площади прилегания протектора к поверхности дорожного покрытия. Также от постоянной цикличной нагрузки, во время движения, резина быстрее придет в негодность и на ободе шины. И конечно, всем известный фактор низкого давления в шинах, это повышенный расход бензина.
Повышенное давление в шинах тоакже не допустимо. В этом случае, будет ощущение жесткости подвески, так как шина с повышенным давлением будет хуже амортизировать возникающие нагрузки. В итоге, это скажется на ресурсе подвески и кузова. Повышенное давление также может привести к разрыву шины.
И так, мы определились, что отклонение от номинального давления в шине это отрицательный фактор. Как же контролировать давление в шинах, с помощью чего?
Ответ на это вопрос отчасти прост. Все знакомы с классическим манометром, который может быть в сборе с насосом для подкачки шин, а может быть выполнен и обособленно. Но это не всегда удобно, бегать после каждой поездки к шинам, а их как минимум 4 на автомобиле, и проверять давление. В настоящее время, альтернативой будут датчики контроля давления в шинах. Их плюс, возможность постоянного, если угодно круглосуточного контроля давления в шинах дистанционно. Что особенно важно, контроля давления во время движения, когда общепринятыми способами проконтролировать внутреннее давление в шине просто не возможно.
В этой статье мы и поговорим о датчиках контроля давления в шинах, о их принципе работы, способах установки, о штатных системах датчиков контроля давления в шинах, установленных на дорогих иномарках.
Самым простым вариантом датчика контроля давления в шинах является механическое исполнение датчиков. Такие датчики выполнены в виде колпачков, которые накручиваются на ниппель шины. Например, датчики с наименованием Easy control
Принцип работы датчиков сводится к механическому перемещению поршня, окрашенного в зеленый цвет, в зависимости от давления в шине. Так, например, при номинальном рабочем давлении датчика и шины в 2 бара, должен быть виден зеленый индикатор, при падении давления до 1,7 бар появляется желтый индикатор, красный индикатор начинает показываться при падении давления до 1,3 бар.
Датчики при покупке должны быть подобраны под ваше номинальное давление в шине. Только в этом случае, они будут корректно отображать ситуацию с давлением в ваших шинах. Так на рынке можно найти вариации номинального рабочего давления датчиков от 1,8 до 3,6 атмосфер (бар).
Плюсы таких датчиков в отсутствии напряжения питания. В легкой установке, без разбортовки шины ее балансировки. Обычная замена колпачков.
Минусы легкая доступность для кражи, низкая точность измерений, невозможность контролировать давление во время движения, непосредственно из салона.
Что либо сказать о надежности таких датчиков контроля давления сложно, скорее всегод они относятся к разряду раз на раз не приходится, то есть как повезет.
Такие датчики контроля давления в шинах более сложны в своем исполнении и способе монтажа, но и более точны и надежны. Фактически для легкового автомобиля это комплект из 4 датчиков отслеживающих давление в шинах, в некоторых случаях температуру в них, и одного приемно-информационного блока. Между собой они сообщаются посредством радиосвязи, вернее сигнал от датчиков на колесах систематически, посылается на основной блок, где информация и выводится на дисплее. Как правило, сигнал с колесных датчиков поступает во время стоянки автомобиля с значительной периодичностью, например раз в 15 минут, при движении намного чаще, например раз в 5 минут. Сделано это для увеличения срока службы элемента питания в колесных датчиках контроля давления, так как они питаются от автономной батареи. Тем не менее, срок службы батареи может составлять до 5 лет, все конечно будет зависеть от интенсивности эксплуатации и погодных условий. В холодное время элемент питания «сядет» значительно быстрее.
В случае если датчик распознает быстрое изменение давления (>0,2 кгс/см2) за несколько секунд, то он автоматически переключается в режим интенсивного измерения и передачи данных. В этом случае информация может изменяться каждую секунду. Конечно, все выше описанное относится к определенным моделям датчиков и исполнениям, мы лишь привели возможные опции, а уж какие они окажутся у вас зависит от того, что вы выберете. Хотя теперь вы будете выбирать датчики «вооружившись» знаниями о том, что бы вы хотели видеть на своем автомобиле.
Если с принципом работы таких электронных датчиков все понятно, то вот насчет вариантов их исполнения есть альтернативы, именно на этом, на наш взгляд, и стоит акцентировать внимание.
Электрические датчики контроля давления, устанавливаемые на диск
Особенностью таких датчиков является установка на диск. В этом случае разбортовывается шина, датчик устанавливается на обод диска возле отверстия под ниппель. Далее шина устанавливается на место, шину балансируют теперь с учетом веса датчика. Вес довольно значительный порядка 30 грамм, без балансировки не обойтись. Датчики такого исполнения штатно используются мировыми производителями WV, Audi, Toyota, Lexus и т.д.
Минусом таких датчиков контроля давления является сложность монтажа. Плюсом датчиков является более высокая защищенность от воровства, а также, более высокая герметичность системы. Показания снимаются с датчика находящегося внутри, при этом герметичность обеспечивается, во-первых, ниппелем, во-вторых, колпачком. Возможность многократного использования
Электрические датчики контроля давления – колпачки
Такие датчики давления ставятся вместо стандартных колпачков. Вы выкручиваете обычные колпачки и ставите датчики контроля давления вместо них. Плюс очевиден, минимальные сложности с монтажом, не требуется балансировки, вес составляет порядка 5 грамм вместе с элементом питания.
Недостатки в данном случае это продолжение достоинств датчиков. Как вы легко их установите, так вор легко может их снять. Некоторые производители говорят о том, что их датчики устанавливаются посредством специального ключа, да, вручную их открутить очень сложно, но при помощи плоскогубцев все же не составит труда. Более низкая герметичность, так как датчики контролируют давление при открытом ниппеле, фактически герметизация обеспечивается лишь колпачком, ниппель не работает.
Электрические датчики давления – микрочипы (используются совместно с штатными системами автомобиля)
Фактически это сложные штатные устройства, относящиеся к установленной шине. Внутри шины устанавливается чип, в память которого закладываются все данные о шине – ее тип, размерность, допустимая нагрузка, рекомендуемое давление, максимальная скорость, дата изготовления. Все это естественно делается на заводе изготовителе.
Шина с установленным чипом: 1 – вентиль; 2 – обод колеса; 3 – чип; 4 – шина.
Система может распознавать следующие изменения в шинах: медленное падение давления, резкое падение давления, чрезмерное падение давления при стоянке, о чем водителю сообщается сразу после включения зажигания.
Если в шинах изменялось давление, например в случае подкачки, или в случае перестановки колес, необходимо калибровать переустановленные шины. Выставить такое давление, которое у вас было при установке колеса, контролируется выносным манометром.
Индикация показателей давления воздуха и температуры в шинах
Контроль в этом случае происходит посредством вычисления, а не непосредственного измерения, от этого естественно страдает точность показаний. Рассчитывается количество оборотов в зависимости от пройденного пути машины. Если шина спускает, она становится меньшего диаметра, при этом участок пути, проходимый шиной за один ее оборот, становится короче. Шине с пониженным давлением придется совершить большее число оборотов по сравнению с шиной с номинальным давлением. Число оборотов регистрируется дополнительным датчиком, установленным на автомобиле, каждый к своей ближайшей шине.
Недостатком такой системы является то, что при определенных режимах движения, например, при быстром прохождении поворотов, движении по неровностям, начале движения и торможении оценка измеряемых величин давления является неточной. Также возможность лишь разового использования таких встроенных микрочипов в шине, что значительно удорожает ее стоимость. Система дорогая и пожалуй уже «вымирающая».
Изменения радиуса колеса при изменении давления воздуха в шине: R1 – радиус колеса при нормальном давлении воздуха в шине; R2 – радиус колеса при пониженном давлении.
