Принцип работы датчиков давления в шинах – Что такое датчики давления в шинах. Особенности, принцип работы и стоит ли устанавливать

принцип работы и типы датчиков

Современные автомобили представляют собой сложные технические устройства, состоящие из комплекса взаимосвязанных между собой компонентов. Одним из них является колесо. Оно обеспечивает связь автомобиля с дорогой и является важным элементом, от которого зависит безопасность. Именно поэтому необходимо регулярно проверять давление в шинах.

Спустившая шина не сулит ничего хорошего, она, как и упавшее в ней давление, может существенно повлиять на безопасность. Не секрет, что низкое давление ухудшает управляемость, увеличивает тормозной путь, приводит к неравномерному износу протектора и снижает срок службы шины.

Чтобы упростить процедуру измерения инженеры придумали систему контроля давления в шинах. Она состоит из датчиков и приемника. Датчики давления представляют собой устройства, объединенные в едином корпусе с вентилем или смонтированные на внешней стороне колесного вентиля колпаки. Они предназначены для контроля за давлением воздуха в шине.

Впервые системы контроля давления в шинах появились на американской военной технике в 90-х годах прошлого века. В салоне автомобилей был установлен стрелочный манометр и компрессор, позволяющие снижать давление в шинах для преодоления бездорожья и увеличивать давление при возврате техники на гражданские дороги. Помимо прочего, данная система позволяла обеспечивать непрерывную подачу воздуха в систему при небольших повреждениях шин.

В отечественной технике система подкачки шин нашла широкое применение на автомобилях ГАЗ-66. На нем устанавливались автоматизированные системы позволяющие изменять давление воздуха в шинах с места водителя, как на стоянке, так и на ходу автомобиля, контролировать давление в шинах, а также продолжать движение автомобиля при небольших повреждениях шины.

С 70-х годов в списке дополнительных опций премиальных автомобилей появилась система контроля давления в шинах TPMS (Tire Pressure Monitor System). Сегодня наличие системы контроля давления в шинах является обязательным в ряде европейских и азиатских стран, а также в США.

Принцип работы и типы датчиков

Принцип работы современной электронной системы контроля давления в шинах достаточно прост. Датчики, установленные в шинах, каждые 60 секунд отправляют информацию о давлении управляющему блоку. Он сравнивает полученные данные с заводскими параметрами и отображает их на дисплее в салоне автомобиля. Если уровень давления колеса не соответствует норме, система информирует об этом водителя графическим элементом, текстом и звуковым сигналом.

— Штатные датчики давления устанавливаются заводом изготовителем и выводят данные на экран бортового компьютера автомобиля. Они являются наиболее распространенными.

— Нештатные датчики давления в шинах отличаются от штатных конструкцией передатчиков, которые могут быть внешними и внутренними, и приемником. Приемник совмещает в себе функции дисплея, отображающего полученную с датчиков информацию. Он устанавливается на торпедо или подключается к гнезду прикуривателя.

Важно! Каждый датчик имеет в своей конструкции батарейку, обеспечивающую его бесперебойную работу на протяжении 7-10 лет. Стоит помнить, что батарея не съемная и по истечении этого срока датчик меняется на новый. В связи с разной частотой передачи данных, весом и другими особенностями конструкции следует производить замену только на датчики давления воздуха в шинах, рекомендованные заводом изготовителем.

Датчик давления шин: принцип работы, установка

Накачанное колесо – залог безопасного передвижения по дорогам общего пользования. Некоторые автомобили снабжаются изначально на заводе специальным датчиком, позволяющим контролировать данный параметр. При отсутствии датчиков можно установить их самостоятельно.

Принцип работы датчика давления в шинах

Сегодня большинство современных автомобилей среднего ценового сегмента снабжаются специальным датчиком давления. Таковой подразумевает возможность постоянно осуществлять мониторинг количества воздуха в шинах.

Для обозначения рассматриваемой системы используется аббревиатура TPMS – Tires Pressure Monitoring System. Встроенная с завода в транспортное средство система автоматически оповещает о чрезмерно низком давлении. Рассматриваемая система может быть приобретена, впоследствии установлена отдельно. В США, ЕС и некоторых азиатских странах установка TPMS обязательна для всех без исключения ТС.

Все датчики, позволяющие контролировать уровень давления воздуха, можно разделить на две основные категории:

• косвенные;
• прямого.

Принцип работы таковых отличается.

Система косвенного измерения давления

Данная конструкция является наиболее просто устроенной. Потому стоимость её сравнительно невелика. Фактически она является расширением программного блока ABS. Фактически, система регистрирует не отсутствие давления, а уменьшение габаритов колеса.

При наличии прокола, выходе воздуха и покрышки диаметр его уменьшается. Соответствующая информация передается в ЭБУ, после чего сравнивается с заданными стандартными параметрами. Обнаружение несоответствия позволяет определить, в каком именно колесе присутствует прокол. Далее «загорается» сигнал о недостаточном давлении.

Ещё одна разновидность – осуществляется измерение частоты вращения колес. Подобное решение также представляет собой подпрограмму, встроенную в систему ABS. Определяется отрезок пути для каждой шины. Далее полученная информация проверяется, сравнивается с записанной в ABS. Несоответствие обозначается соответствующим сигналом.

Так как определение должного уровня давления определяется на основании полученных данных, их сравнения, то после проведения сервисных работ требуется провести калибровку. ЭБУ получает новые данные для последующего сравнения с информацией, получаемой от подсистемы ABS. Основные преимущества косвенной системы:

• сравнительно низкая цена;
• отсутствие дополнительных конструктивных элементов.

Имеется и существенны недостаток: низкая точность. Порог отклонения от указанного давления составляет 30%.

Система прямого измерения давления

Данная схема предполагает получение данных от каждого колеса через специальный датчик. Схема работы предполагает наличие:

• датчик давления в шине;
• блок управления;
• дисплей;
• специальная антенна.

Установка датчиков давления обычно не доставляет каких-либо затруднений. Данное устройство представляет собой обычный вентиль, он вставляется в колесо вместо штатного. Информация передается на центральный узел управления по беспроводному каналу. Устанавливается определенная периодичность. Обычно интервал равен 1 минуте.

Нужно отметить: периодически требуется замена батарейки. Обычно срок работы одного аккумулятора составляет 7-10 лет. Сам АКБ чаще всего представляет собой компактную батарейку в виде небольшой таблетки.

Важным узлом является приемная антенна. Она получает информацию от всех датчиков одновременно и передает их на блок управления. Обычно в качестве приемной антенны выступает антенна ЦЗ – центрального замка.

На дорогих автомобилях либо в максимальных комплектациях транспортных средств среднего уровня используется индивидуальная антенна для каждого датчика. Такой приемник располагается обычно в колесной арке транспортного средства. Важное преимущество подобной конструкции – это возможность контролировать давление во всех колесах индивидуально. Для сброса ошибки обычно не требуется специальное оборудование.

Основным вычислительным устройством в подобных системах является блок управления. Он получает информацию от всех без исключения датчиков. После выполняет их анализ: сравнивает полученные значения со стандартными. При несоответствии таковых выводит сообщение на панель приборов автомобиля. Стоит отметить: далеко не все системы позволяют осуществлять контроль за давлением в шине на каждом колесе.

Потребуется остановить автомобиль, проверить уровень во всех колесах, после чего устранить неисправность. Отдельные системы позволяют осуществлять вывод текстовой, а также графической информации на специальный дисплей. Это существенно упрощает диагностику колес, делает её более доступной.

Некоторые TPMS позволяют оценить уровень изменения давления, определить его интенсивность:

• незначительное;
• сильное;
• внезапное.

Отдельные виды TPMS предусматривают автоматическую адаптацию: не требуется осуществлять какие-либо манипуляции с системой. В некоторых случаях при замене шин либо датчиков требуется осуществить перепрограммирование с использованием специального оборудования. Прописать нужные значения возможно и самостоятельно. Но подобное возможно далеко не на всех моделях TPMS.

Где находятся датчики давления и их основные разновидности

Не составит труда самостоятельно разобраться с тем, как работает датчик давления. Все их можно разделить на следующие основные категории:

• механического типа;
• электрические.

Механические представляют собой конструкцию передающую данные в аналоговой форме в специальный блок управления. После чего она преобразуется в удобную для восприятия форму. Принцип работы подобных устройств сравнительно прост. Это и является основной причиной надежности. Функционируют таковые устройства также как обычные манометры.

Визуально механические датчики представляют собой обычный колпачок от камеры – декоративного типа. Верхняя часть выполнена прозрачной, под ней находятся 3 коаксиальных цилиндра. Представляют собой слои пластика разных цветов. Цилиндр самого малого диаметра имеет желтый цвет. Располагается таковой внутри красного. Под давлением все слои легко перемещаются друг внутри друга.

Каждый цвет обозначает давление. Если оно нормальное – то цвет под колпачком зеленый. Если чуть меньше, чем нормальное – выдвигается желтый слой. При падении ниже 1.5 атм – выдавливается красный цвет.

Электронные датчики обычно устанавливаются внутрь колеса. Наиболее удобный, точный – вентиль. Предполагается монтаж вместо стандартного, установленного в шину. Разобраться где находятся датчики большого труда не составит. При необходимости можно легко разобраться? как отключить систему.

Как установить датчик давления в колеса автомобиля?

Сложность самостоятельно установки зависит от типа выбранной системы. Например, обычные механические датчики, не предполагающие передачу данных на центральный блок управления, не требуют специального оборудования, разборки колеса. Достаточно установить колпачки с встроенными «манометрами».

Электронные датчики в виде вентиля являются наиболее популярными. Обычно процесс установки включает следующие основные этапы:

• колесо бортируется – вместо стандартных вентилей устанавливаются электронные датчики:

• далее выполняется кодировка датчиков, их настройка:

• в салоне осуществляется установка специального приемника – на который и передаются все данные о давлении в колесах:

Иногда возникает необходимость установки новых датчиков на место старых. В первую очередь нужно определить, где стоят компоненты системы на самом транспортном средстве. Необходимо заранее ознакомиться со всеми тонкостями, нюансами монтажа. Если должный опыт отсутствует – стоит обратиться за помощью к профессионалам. Особенно если автомобиль приобретался новый и он до сих пор на гарантии.

Использование системы контроля давления воздуха позволяет избежать серьезных неприятностей на дороге. Нередко водитель просто не замечает пробитие колеса, продолжает ехать на спущенной шине. Следствием подобного может стать лопина на шине. Что приведет к заносу и аварии.

Датчик давления в шинах позволяет постоянно осуществлять мониторинг колес. Необходимо лишь своевременно осуществлять замену батареек.

Датчик давления в шинах: описание,неисправности,виды,фото

При использовании механических устройств какое-либо дополнительное обслуживание не требуется. Единственное желательное условие – не оставлять автомобиль без присмотра надолго, так как колпачки вызывают излишний интерес у окружающих, в том числе, детей, которые могут открутить их просто из любопытства.

При эксплуатации электронных систем существуют некоторые дополнительные условия:

• батарейки требуют периодической замены, что при использовании внутренних датчиков вызывает необходимость обращения в шиномонтажную мастерскую;
• при движении автомобиля на большой скорости автопокрышки нагреваются сами по себе, что может привести к ложному срабатыванию системы;
• после срабатывания необходимо сбросить показания датчика давления в шинах, обнулив его программным способом согласно инструкции.

Для машин премиум-класса и многих иномарок средней стоимости системы контроля давления в колесах (TPMS) уже давно входят в штатную комплектацию. Но и для большинства современных бюджетных моделей установка датчиков давления в шинах может быть осуществлена в качестве дополнительной опции. В США и ряде европейских стран подобные устройства обязательны к применению на законодательном уровне.

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.

Советы

Чтобы датчики TPMS прослужили дольше, следует: не хранить колеса (с датчиками) в приспущенном состоянии, тем более, без золотников; желательно оставлять авто на длительную зимнюю стоянку в теплом гараже; снимать внешние датчики давления при длительной стоянке, во время эксплуатации следить за их чистотой, без надобности не производить монтаж-демонтаж, при первичном монтаже удалить с вентиля остатки грязи, протереть.

Как работают датчики давления в шинах?

Автоликбез3 февраля 2017

О том, что снижение давления в шинах негативно влияет на управляемость и устойчивость машины на дороге, знают все автолюбители. Но многие продолжают подкачивать колеса при удобном случае либо заметном проседании скатов, поскольку на частые проверки манометром не хватает времени. Решить вопрос поможет установка датчиков давления в шинах, предупреждающих о возникшей проблеме световым или звуковым сигналом. Это позволит владельцу автомобиля вовремя накачать колесо или отремонтировать его, если случился прокол во время движения.

Разновидности систем контроля шин

Существует несколько видов подобных систем, отличающихся по принципу действия и способу передачи сигнала водителю:

• колпачки, накручиваемые на головки вентилей;
• электронные датчики, встраиваемые внутрь скатов;
• датчики скорости вращения колес, действующие совместно с антиблокировочной системой автомобиля (ABS).

Хотя все перечисленные устройства функционируют по-разному, выполняют они одну задачу: зафиксировать понижение давления и сообщить об этом автомобилисту.

Причем системы контроля не только избавляют хозяина машины от ежедневных проверок с помощью манометра, но и предупреждают о спущенных скатах на ранней стадии, ведь малую просадку резины визуально определить невозможно. Функция полезна при небольших проколах, когда воздух выходит из шины постепенно.

Единственная ситуация, когда подобные устройства оказываются бесполезными, — серьезный прокол либо разрыв покрышки. Тогда воздух выходит очень быстро и водитель чувствует ухудшение управляемости до того, как прибор подаст сигнал. Чтобы выбрать для автомобиля такое следящее устройство, стоит разобраться, как работает датчик давления в шинах той или иной конструкции.

Датчики в виде колпачков

Есть 2 вида приборчиков, накручивающихся на воздушные вентили:

1. Дешевые колпачки — индикаторы, изменяющие цвет в зависимости от степени наполнения скатов.
2. Колпачки с радиопередатчиками, посылающие сигналы небольшому прибору с дисплеем, установленному в салоне машины.

Принцип работы разноцветных колпачков простой: пока давление воздуха в колесе соответствует установленному значению, внутри прозрачной колбы виден элемент зеленого цвета. Когда оно снижается на 10%, зеленая вставка сменяется желтой, а при уменьшении на 25% появляется красная. Главный плюс подобных устройств – простота и дешевизна, но есть и недостатки:

• невысокая точность измерений;
• чтобы проверить состояние шин, нужно остановиться и обойти автомобиль по кругу;
• колбы из дешевой пластмассы со временем теряют прозрачность;
• колпачки не защищены от кражи и повреждений на плохих дорогах.

Приборчик настроен на определенную величину давления, изменить ее нельзя. Поэтому при покупке необходимо подбирать комплект по параметрам, указанным в инструкции по эксплуатации авто.

Вторая разновидность колпачков представляет собой герметичные датчики, совмещенные с радиомодулями (так называемая система TPMS). Они тоже накручиваются на вентили и выполняют измерение с интервалом 2-4 сек., передавая результаты контроллеру. Последний оснащен ЖК-дисплеем, где и отображаются цифровые данные о состоянии шин. Каждый модуль и электронный блок работает от собственного источника питания, чьей емкости хватает минимум на 1 год.

Прибор устанавливается перед водителем в любом удобном месте и выдает довольно точные показания. Хотя подобный комплект обойдется дороже цветных колпачков, он лишен большинства их недостатков. Остается один, но существенный: радиомодули могут банально скрутить или поломать вандалы.

Системы со встроенными измерителями

Принцип работы подобных систем мониторинга давления похож на действие радиодатчиков в виде колпачков. Разница в том, что модули спрятаны внутри скатов и надежно прикреплены к колесным дискам специальными хомутами.

Отсюда появляется множество преимуществ:

• высокая точность замеров;
• надежность в работе;
• элементы защищены от внешних воздействий;
• устройства позволяют отслеживать состояние шин в режиме реального времени;
• блок управления способен передавать данные на ваш смартфон либо компьютер после установки соответствующего приложения.

Источники питания радиодатчиков – одноразовые, что является минусом. Но их ресурс достаточно велик – порядка 5 тыс. часов непрерывной работы. Это значит, что новый комплект придется покупать через несколько лет, точный срок службы зависит от условий эксплуатации. Недостаток один – более высокая стоимость оборудования и его установки на авто.

Штатные системы слежения

Автомобили иностранного производства, продающиеся в максимальной комплектации, нередко оснащаются системами слежения за давлением, устанавливаемыми прямо на заводе. Принцип действия следующий: датчики скорости, стоящие на всех колесах, фиксируют изменение количества их оборотов и передают импульсы контроллеру ABS. Тот выполняет расчет и в случае несоответствия заложенным в программу параметрам включает предупредительную лампочку на приборной панели.

Суть способа заключается в том, что спущенный скат немного уменьшается в диаметре и в процессе движения совершает большее число оборотов, чтобы пройти определенное расстояние. Но подобная картина наблюдается и во время прохождения поворотов, поскольку внешнее колесо вращается быстрее внутреннего. Поэтому для корректной работы системы блок управления использует сложную формулу расчета и сравнения, учитывающую обороты всех шин. Позитивные стороны такого мониторинга следующие:

• схема стоит на машине изначально;
• надежность и отсутствие источников питания, которые нужно менять;
• удобство для водителя.

Наряду с очевидными достоинствами есть и недостатки, с чем автомобилисту придется мириться на протяжении всего срока эксплуатации машины. Главный минус – инертность, то есть, электронике требуется некоторое время, чтобы обработать сигналы и определить, какая шина спускает. Отсюда возникают следующие неудобства:

1. При серьезном повреждении резины система не сразу подаст сигнал о потере воздуха.
2. После устранения утечки и накачивания ската надо проехать несколько километров со скоростью 30 км/ч (не меньше), чтобы сигнальная лампочка на панели погасла. Поэтому у неопытных автомобилистов часто возникает вопрос, как отключить этот индикатор.
3. Если из шины улетучилось 5-10% воздуха, то лампа не загорится. Сигнал тревоги появится после падения давления свыше 20%.

Впрочем, датчики и контроллеры постоянно совершенствуются и работа штатных устройств контроля давления улучшается. В последних разработках контроллеры ABS учитывают не только скорость вращения колес, но и температуру окружающей среды и воздуха внутри ската, чтобы правильно рассчитать изменение давления и вовремя подать сигнал.

Датчик давления в шинах: принцип работы

Когда в автомобиле установлен датчик давления в шинах – это позволяет контролировать его уровень во всех колесах транспортного средства. Подобная необходимость обусловлена тем, что при спущенных колесах либо, наоборот, перекачанных, снижаются ходовые качества машины. В результате у водителя снижается управляемость и повышается аварийность на дорогие. Поэтому стоит подробнее разобрать, что представляют собой подобные датчики, для чего они нужны и каких типов бывают.

Что это такое

Подобные элементы – это специальные устройства, предназначенные для измерения плотности воздуха, который находится внутри покрышки. Его показатели меняются в результате нарушения целостности колеса либо по причине иных внешних воздействий, включая изменение температуры. Главной функцией устройства считается измерение, а также отображение показателей водителю.

Давление в шинах

Необходимость датчиков

От того, насколько качественно происходит сцепление колес транспортного средства с дорогой, во многом определяется уровень его устойчивости и управляемости во время движения. В результате это влияет на безопасность движения конкретного автомобиля. Из-за постоянно меняющихся внешних факторов, которые воздействуют на колеса, водителю требуется иметь возможность мониторить изменения давления, в чем и помогает такое устройство. Датчик давления колес позволяет отслеживать эту информацию в режиме реального времени.

Когда колесо разбалансировано, оно не всегда способно выдержать нагрузки, которые на него оказываются в процессе движения. Как пишется во всех руководствах по эксплуатации машин, требуется наличие в колесах оптимального давления. При этом негативно на состоянии покрышек и ходовых качествах сказывается не только пониженные, но и повышенные показатели.

Низкое давление

В такой ситуации сильно повышается сопротивление качению. Из-за этого наблюдается следующие отрицательные моменты:

1. Ускоряется износ протекторов покрышек.
2. Уменьшается управляемость автомобиля.
3. Повышается расход топлива.

Стоит рассмотреть каждую из ситуаций отдельно.

Повышенный износ колес

Когда давление в покрышках меньше нормативного, происходит повышение уровня их износа примерно на 35%. Кроме этого, на больших скоростях это провоцирует перегрев резины, из-за чего происходит её деформация. В результате может произойти разрыв колеса. Дополнительно в процессе экстренного торможения, происходит проворачивание покрышки внутри колесного диска, а в случае вхождения в резкий поворот она может и вовсе слететь. Подобные ситуации чреваты аварией.

Уменьшение управляемости

Когда автомобиль не имеет системы, позволяющей автоматически измерять уровень давления в колесе, требуется регулярно осуществлять это самостоятельно. В противном случае это может стать причиной снижения управляемости. Обычно это сопровождается уводом машины вбок. При движении на небольших скоростях этого может не ощущаться. Однако, в критической ситуации снижение управляемости может привести к её полной потере.

Датчик давления

Повышение расхода топлива

Когда происходит снижение показателя давления в шине даже на 0,5 атмосферы, это провоцирует повышение расхода топлива примерно на 5%. При этом это относится к 1 колесу, когда спущены все 4, расход повышается существенно. Обусловлено это большей площадью протектора, который одновременно соприкасается в дорогой.

Повышенное давление

Также нежелательно наличие повышенных показателей. Это чревато следующими последствиями:

1. Увеличивается износ центральной части протектора.
2. Уменьшается управляемость. Это обусловлено тем, что в таких ситуациях снижается уровень сцепления с дорогой, из-за чего возможны заносы, а также опрокидывания транспортного средства.
3. Повышение длины тормозного пути, что является критическим при необходимости экстренной остановки.
4. Увеличивается износ элементов подвески. По причине большей упругости колес от них повышается амортизационная нагрузка. Дополнительно снижается комфортность движения.
5. Повышается шанс нарушения целостности резины, когда колесо легче повреждается от наезда на неровности.

Виды датчиков

Подобные устройства имеют разную конструкцию, которая определяет их функционал, а также способ установки. Поэтому стоит разобрать, как устроен датчик давления в шинах, а также каких он бывает типов.

Механический датчик

Такие варианты изделий – это маленькие прозрачные колпачки, которые устанавливаются на сам ниппель. При этом внутри него содержится клапан, который и отвечает за измерение показателя плотности воздуха. Кроме этого, устройство имеет три разных световых индикатора, указывающие на состояние давления. К примеру, когда горит красный – требуется подкачка, желтый – колесо перекачано, а зеленый говорит о нормальном состоянии.

Положительными свойства таких моделей считается низкая стоимость, интересный внешний вид, а также наглядность. К тому же не требуется брать манометр для диагностики, ведь состояние колеса с такими датчиками можно оценить на глаз. Негативными сторонами считается низкая точность измерения, а также легкость кражи устройства ворами. Другим недостатком считается возможность оценки состояния колесной покрышки только при остановке. В движении это сделать невозможно.

Давление в шинах обеспечивает безопасность управления

Электронные датчики

Более современный тип устройств небольших размеров. Установка датчика давления электронного типа осуществляется на колпачок или же внутрь самого воздуховода. После этого все результаты передаются на центральный компьютер автомобиля и отображаются на консоли. Подобная система позволяет получить данные о состоянии колес даже в процессе движения даже на высоких скоростях.

Использование более продвинутых моделей, передающих данные еще и о нагреве воздуха внутри камеры, позволяет следить, в каком состоянии находится тормозная система либо же ступичные подшипники. Это обусловлено тем, что при появлении проблем с подобными элементами, происходит нагрев колеса и температуры внутри шин. Другим преимуществом считается возможность получать информацию о давлении в камерах с высокой точностью даже при движении автомобиля. Главным недостатком является высокая стоимость подобных моделей устройств. Далеко не у каждого автомобилиста достаточно средств для использования подобных вариантов.

Системы, где стоят датчики давления воздуха в шинах снаружи, абсолютно не защищена от действий вандалов, хотя и имеют низкую цену.

Использование моделей с установкой элементов внутрь колеса считается более точными, и они не могут быть украденными.

Принцип действия

Электронная измерительная система включает в себя сразу 4 элемента:

1. Датчик.
2. Блок управления.
3. Антенну для передачи данных.
4. Блок питания.

Современные автопроизводители создали систему для измерения давления внутри колеса посредством ABS. В результате, когда на каждое колесо установлены отдельные антенны, это сразу позволяет определить, в каком из колес присутствует повреждение.

Существуют разные варианты датчиков давления для автомобильных колес, что определяет, как они выглядят и функционируют. Необходимость в них обусловлена снижением ходовых качеств транспортного средства, когда показатели чрезмерно высокие либо, наоборот, низкие.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

Как работает датчик давления в шинах на разных авто.

Установленные на машинах, датчики давления в шинах, необходимы для извещения водителя о возникших проблемах, связанных со спущенной резиной. Они являются неотъемлемой частью блока TPMS и устанавливаются на каждое колесо. В настоящее время получили широкое распространение в заводской комплектации автомобилей многих производителей.

Преимущество опции

Датчик давления в шинах обеспечивает подачу сигнала, о критическом значении накачки колес, через звуковой или визуальный «оповещатель» (в зависимости от модели). Позволяет избежать:

• Неуправляемого заноса при торможении, вхождении в поворот или ускорении из-за разницы давления в колесах.
• Преждевременного износа и выхода из строя резины.
• Излишнего расхода топлива.

Система TPMS, стала обязательной для установки в США и странах европейского союза. Служит дополнительной опцией, обеспечивающей снижение аварийности при эксплуатации автомобиля, наравне с подушками и ремнями безопасности.

Технические характеристики

К наиболее простым, относятся датчики давления в шинах, выполненные в виде колпачка для ниппеля колеса. Они имеют цветовую индикацию, обозначающую:

• Зеленый – нормальное давление.
• Желтый – снижение на 0,2 атм.
• Красный – падение свыше 0,4 атм.

Расчетным, нормальным, считается давление 2 атм. Данная опция имеет большую погрешность. Отсутствие возможности контроля во время движения и плохая восприимчивость к температурным перепадам, не позволили ей получить широкое распространение.

Полноценная система TPMS, включающая в себя блок управления, приема сигналов, передающие антенны и дисплей, для отображения информации о давлении в резине, работает от датчиков одного из 2 видов:

1. Внешние – устанавливаются в качестве колпачков, каждый из которых представляет собой модуль из встроенного сенсора измерения давления. Устройства, передающего на блок управления сигнала и элемента автономного питания (обычно литиевая батарея). Легко устанавливаются и пользуются спросом для самостоятельной комплектации.
2. Внутренние – крепятся в посадочном гнезде автомобильного диска. Включают в себя датчик измерения давления и температуры, передающую антенну и программный блок, который настраивается индивидуально у каждого датчика. Устанавливаются заводом изготовителем или в условиях сервисного центра. С использованием оборудования под шиномонтаж.

Автомобили представительского и бизнес-класса, могут быть укомплектованы заводскими внутренними датчиками, выполненными в виде микрочипа. Они содержат в себе большой объем информации о давление в шинах по: определенным условиям эксплуатации, скоростным режимам и отклонению от температурных норм.

Датчик давления в шинах хендай

Датчик давления в шинах хендай крета, представляет собой устройство, которое включает в себя:

• Термометр.
• Манометр.
• Электронный блок снятия показаний.
• Аккумуляторную батарею.
• Передающую антенну.

Монтируется в предусмотренное изготовителем место вентиля. Через каждую минуту передает информацию о состоянии колеса, через главный блок, преобразующий и выдающий сигнал, на панель приборов. Водитель контролирует давление каждого колеса, в режиме реального времени.

Датчик давления Хендай

Датчик давления в шинах мазда

Штатные датчики контроля давления в шинах автомобилей концерна мазда отсутствуют. TPMS относится к ABS косвенного типа, которая работает только во время движения автомобиля. Показания давления в шине рассчитываются по данным скорости вращения колеса. Как дополнительная опция, оснащается прямыми датчиками. Они устанавливаются на дисках всех колес.

Датчик давления Мазда

Укомплектованы специальными антеннами, через которые посылается сигнал:

• Снижение установленного значения давления.
• Критического повышения температуры.

На центральный блок управления и дисплей приборной панели. Передача сигнала происходит в онлайн режиме, от датчика каждого колеса, через каждые 7 – 10 секунд.

 

Фольксваген тигуан

TPMS Фольксваген тигуан, может быть косвенного типа, работающий совместно с ABS и с комплектацией датчиками – классическая, прямая схема. Их можно узнать по характерному утолщению серебристого цвета на ниппелях колес (при заводской установке).

Датчики давления в шинах на Фольксваген тигуан настраиваются индивидуально с блоком управления, Оснащены литиевой аккумуляторной батареей, ее срок службы составляет 8 – 10 лет.

Датчик давления Фольксваген тигуан

Перед началом работы, датчики давления в шинах калибруются с главным блоком управления. По давлению, рекомендуемому заводом изготовителем. На некоторых моделях, ими укомплектовывается запаска, показания с которой поступают на дисплей системы.

При сезонной замене резины, для поддержания TPMS в рабочем состоянии, необходимо переставлять имеющиеся датчики или укомплектовать сменную резину аналогичными, которые можно приобрести у дилеров.

Принцип работы датчиков давления в шинах и их основные разновидности — Информация

На сегодняшний день существует несколько разновидностей систем с датчиками контроля давления в шинах. Соответственно, принцип их работы существенно различается между собой. Бывают штатные системы так называемого косвенного и непосредственного контроля давления. Продаются и внештатные системы, которые отличаются информативностью и, собственно, самими датчиками. Есть также просто датчики, без какой-либо системы. Предлагаем поближе познакомиться с этими технологиями, принципом работы разных датчиков давления в шинах, их разновидностями, преимуществами и недостатками.

Штатные системы контроля давления в шинах

К штатным системам контроля давления в шинах относится оборудование, которое устанавливается в современных автомобилях как в базовой комплектации, так и в виде дополнительно оплачиваемой опции. Условно все они делятся на два типа:

1. Системы косвенного контроля давления (без датчиков непосредственно в шинах).
2. Системы непосредственного контроля давления (соответственно, с датчиками в каждом колесе).

Рассмотрим их вкратце по-отдельности.

Система контроля давления без датчиков в шинах

Абсолютно все штатные системы контроля давления в шинах обозначаются аббревиатурой TPMS – Tires Pressure Monitoring System. Так вот, оборудование так называемого косвенного контроля давления в шинах никакого давления и близко не измеряет. Ее работа завязана на системе ABS, вернее, на датчиках, которые считывают обороты колес.

Далее эти данные поступают на блок управления, который сравнивает скорость вращения колес с фактическим расстоянием, которое проходит автомобиль за промежутки времени. Когда давление в шине снижается, то, соответственно, уменьшается физический диаметр колеса. В результате для преодоления того же расстояния ему приходится делать больше оборотов. Это несоответствие и фиксирует TPMS, сигнализируя о внештатной ситуации водителя.

Главное преимущество систем этого типа – механическая надежность. Благодаря тому, что во вращающихся, и находящихся в неблагоприятных условиях колесах, нет никаких датчиков, снижается риск появления сбоев и ошибок. Кроме того, оборудование для установки таких систем стоит немного дешевле, чем то, что с датчиками давления в шинах.

Однако такая простота имеет и некоторые недостатки. Главным образом это касается точности и информативности. Такие системы не отображают никакой информации о текущем давлении в шинах, а только сигнализируют, когда колесо спустило больше, чем на 30-40%.

Система контроля давления с датчиками в шинах

Такие системы являются гораздо более информативными и иногда даже весьма точными. Состоят они из блока управления и сигнализации, а также четырех датчиков, которые устанавливаются непосредственно в каждом колесе. Как правило, вместо обычных вставок с золотниками.

Каждый такой датчик представляет собой небольшой блок, в котором имеется передающий модуль, источник питания и считывающее устройство. Передающий модуль передает информацию на центральный блок управления при помощи коротких импульсных сигналов с частотой в среднем один раз в минуту. Это позволяет максимально экономно расходовать энергию источника питания, поскольку из-за внутреннего расположения датчика его замена вообще не предусмотрена.

Считывающее устройство – это, как правило, специальный элемент, который в зависимости от давления в шине изменяет свое электрическое сопротивление. Они бывают двух видов – более распространенные пьезоэлементы, и реже встречающиеся тензоэлементы. Принцип работы таких датчиков давления примерно один и тот же.

Преимущества такой системы – это точность и относительная надежность. Многие модели «умеют» не только сигнализировать в случае внештатных ситуаций, но и показывать вполне наглядные цифры, информирующие водителя об актуальном давлении воздуха в каждом из колес. Надежность же обеспечивается за счет того, что сами датчики располагаются внутри колеса, а там, как правило, сухо, чисто и «комфортно» для электроники.

Самое уязвимое место таких систем – это принимающие устройства, которые располагаются как можно ближе к датчикам. Это делается для того, чтобы расстояние, которое проходит сигнал с датчиков, было минимальным. Благодаря этому минимизируется расход энергии встроенных источников питания, а также снижается риск улавливания различных помех от электронных устройств, работающих на тех же частотах (от тех же TPMS в проезжающих автомобилях). Из-за этого приемные устройства располагаются где-то под колесными арками или на днище автомобиля. А для электроники это не самые «комфортные» места.

Внештатные системы контроля давления в шинах

Подобные девайсы можно купить в специализированных магазинах и адаптировать под любой автомобиль, на котором установлены классические бескамерные шины. Встречаются нескольких типов, основные из которых вкратце рассмотрены далее.

Внешние датчики с примитивной сигнализацией

В комплект входит центральный блок сигнализации и четыре датчика для установки в шины. В самом примитивном исполнении на главном устройстве имеется четыре светодиодных индикатора, которые просто загораются, когда давление в одном из колес выходит за пределы нормы. Как правило, в силу конструкции самих датчиков, такие системы работают только на уменьшение давления.

Датчики таких систем бывают двух основных типов – наружные и внутренние. Наружные устанавливаются на колеса вместо штатных колпачков. Они устроены так, что при вкручивании вжимается золотниковый клапан, и на считывающий элемент датчика постоянно воздействует фактическое давление шин. Работают датчики на аккумуляторах, которые можно при необходимости заменить. Внутренние же датчики устанавливаются на внутренней поверхности диска вместо штатного золотника, либо независимо от него. Принцип работы аналогичный – устройство реагирует на изменение давления в колесах и передает соответствующие сигналы на центральный блок.

Внешние датчики с точным измерением давления

Это более продвинутые устройства, которые комплектуются центральным блоком с жидкокристаллическим дисплеем. На нем отображается не только аварийный сигнал, но и цифровые значения давления во всех колесах. Точность отображаемых на дисплее показаний зависит от класса устройства, то есть, грубо говоря, от его стоимости.

За «измерение» давления отвечают датчики, которые наворачиваются вместо штатных колпачков.

Внутренние датчики с точным измерением давления

Абсолютно аналогичная предыдущей система, но здесь датчики необходимо монтировать внутрь колеса. Как правило, такие девайсы стоят дороже тех, что внешними датчиками. Однако они имеют сразу несколько преимуществ. Во-первых, такие датчики невозможно украсть. Во-вторых, работают они в сухости и чистоте, что по понятным причинам увеличивает срок их службы, надежность и точность считываемых показаний.

Китайские датчики давления в шинах с цветовой индикацией

По большому счету эти устройства не представляют какой-либо практической ценности, но за счет крайне привлекательной стоимости пользуются сегодня огромной популярностью. В комплект поставки входит четыре датчика без какой-либо электроники и батареек. Принцип их работы основан на механическом изменении положения цветового индикатора в зависимости от давления в шинах.

На практике пользователь, установивший такие датчики давления в шинах, имеет возможность без манометра быстро оценить, насколько примерно накачана или спущена шина. Причем настолько примерно, что не менее точную информацию можно получить и без каких-либо датчиков, просто взглянув на нижнюю часть покрышки.

Преимущества датчиков давления в шинах

Естественно, почти все описанные далее преимущества возможно получить только тогда, когда в автомобиле установлена либо штатная, либо дорогая внештатная система контроля давления. От китайских дешевых датчиков и прочего «колхоза» толку особого нет. Так только – поиграться и выбросить.

Так вот, если система TPMS нормально функционирует, то она своевременно информирует водителя о текущем давлении в колесах. Выгоды от этой информации следующие:

1. Безопасность движения.
2. Экономия топлива.
3. Увеличение ресурса шин.

Безопасность обеспечивается за счет того, что система автоматически «заставляет» водителя остановиться, и не продолжать движение на колесах с неправильным давлением. При этом, опасным считается движение как на спущенных шинах, так и на перекаченных. В первом случае снижается управляемость и маневренность автомобиля, поскольку даже одно неполностью спущенное колесо превратит управление в «ватное», то есть, слабо реагирующее на повороты рулевого колеса. Когда же давление в колесах превышает норму, уменьшается пятно контакта резины с дорожным покрытием. Из-за этого существенно увеличивается тормозной путь, а также повышается риск входа автомобиля в неуправляемый занос.

Если с внезапно спустившим колесом все и так понятно, то с повышением давления у многих могут возникнуть вопрос – откуда оно там может взяться? А дело все в том, что шины необходимо подкачивать правильно, с учетом того, что в зависимости от скорости движения и температуры окружающей среды давление в них может заметно увеличиваться. Происходит это в жару и при длительном движении на скоростях свыше 100 км/ч. В таких условиях разогреваются не только шины, а и воздух в них. А при нагреве вещество, как известно, расширяется в объеме, что и приводит к росту давления.

Что касается расхода топлива, то он тем больший, чем меньшее давление в колесах. Двигатель начинает больше «кушать» потому, что ему тяжелее толкать автомобиль на приспущенных шинах, сопротивление качению у которых повышается с понижением давления в них. При этом, понижение давления в колесах всего на 0,1 атмосферу при длительных поездках может увеличить бюджет на топливо очень даже заметно.

Ресурс шин. В этом плане плохим является и повышенное давление в колесах, и пониженное. Перекачанная шина, как уже было сказано выше, имеет меньшее пятно контакта с дорожным покрытием. В результате увеличивается нагрузка на это самое пятно, и оно усиленно истирается по всей окружности шины. Первый признак того, что вы ездили на перекачанных колесах – аномально стертая резина вдоль центральной линии протектора. При недостаточном давлении нагрузка увеличивается на края протектора, износ которого можно увидеть в виде соответствующего неравномерного износа.

Стоит также отметить, что почти во всех странах Евросоюза сегодня запрещена эксплуатация автомобиля без системы контроля давления в шинах. Так что ее присутствие на вашей модели авто дает еще одно преимущество – возможность упростить регистрацию при выезде за рубеж хотя-бы по этому пункту.

Недостатки датчиков давления в шинах

Несмотря на то, что первые мало-мальски работающие системы контроля давления в шинах появились еще в конце 90-х, развитие технологий не сделало их надежными и безотказными. От многих владельцев авто со штатными системами TPMS только и слышно – то глючит, то без причины горит индикатор, то вообще прекращает работать. Причина всему этому одна и та же – тяжелые условия, в которых работает данная система.

На ряду с крайней ненадежностью датчиков давления в шинах можно отметить еще и такие недостатки:

• Если система контроля давления в колесах косвенного типа (работает с ABS), то она может безбожно врать, например, при прохождении затяжных поворотов. Происходит это потому, что внешняя сторона (относительно апекса поворота) автомобиля при повороте двигается, как бы, быстрее внутренней, то и соответствующие колеса вращаются с большей частотой. Глупая система видит несовпадение, и тут же сигнализирует, что с шинами что-то не то.
• Система косвенного контроля практически бесполезна, если ваш автомобиль укомплектован резиной типа Run-Flat. Кто не знает, то разновидность низкопрофильных шин с жестким каркасом внутри. Такие колеса даже при нулевом давлении уменьшаются в диаметре незначительно. Настолько незначительно, что система может ничего и не заметить в случае чего.
• Внешние датчики давления никак не защищены от воровства и хулиганства. Согласитесь, купив систему, у которой в комплекте каждый датчик стоит порядка 40 баксов, вы не очень обрадуетесь, если их банально свинтят на стоянке.
• Электронные датчики, работающие от встроенных источников питания, служат крайне мало в условиях холодного климата. Как правило, в них используются малюсенькие аккумуляторы Li-ion, которые априори при отрицательных температурах не способны нормально работать.
• Средние по бюджету внештатные системы с цифровым отображением давления в каждой шине зачастую показывают далекие от реальности цифры. Проверить и убедиться в этом можно при помощи старого доброго манометра. Соответственно, от такой системы не только нет пользы – она, наоборот, снижает безопасность движения, увеличивает расход топлива и уменьшает ресурс шин, вводя автовладельца в заблуждение.

Однако далеко не всегда все эти недостатки «собираются вместе». В автомобилях, где TPMS является штатной системой, и производитель встраивает ее не в виде опции, а уже в базе, и не впервые на этой модели, то все работает сравнительно надежно и долго.

Итоги

Система контроля давления в шинах не является чем-то новым и инновационным. Первые датчики устанавливались еще в машинах двадцатилетней давности. Однако, несмотря на это, по сегодняшний день такие системы не отличаются надежностью и долговечностью. Особенно в жестких условиях эксплуатации на наших дорогах и при нашем климате. Надежность и долговечность здесь напрямую зависит от стоимости системы. Поэтому, если это действительно вам необходимо, забудьте о дешевых китайских датчиках и прочих «игрушках», стоимостью ниже 100 долларов. Они не работают так, как написано в их описании.