Meloci.ru

Мониторинг давления в шинах как работает

Система контроля давления в шинах автомобиля

Такие системы могут быть с использованием датчиков и радиосигнала, по определению изменения радиуса колес и др.

Система контроля давления воздуха в шинах с использованием специального контрольного устройства (колпачков Easy Control). Наиболее простым и дешевым способом постоянного контроля давления в шинах 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.

Рис. Колпачки Easy Control для контроля давления воздуха в шине.

Система контроля давления воздуха в шинах 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. 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 дисков колес.

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.

Рис. Изменения радиуса колеса при изменении давления воздуха в шине:
R1 – радиус колеса при нормальном давлении воздуха в шине; R2 – радиус колеса при пониженном давлении

Принцип работы датчика давления в шинах

Датчик давления в шинах позволяет узнать, в норме ли давление. Необходимость контроля над давлением в шинах ясна каждому автолюбителю. Езда на приспущенных колесах ведет к увеличению расхода топлива, истиранию и разрушению рабочей поверхности шин. Это, в свою очередь, негативно влияет на управляемость автомобиля и, как следствие, может привести к неприятным ситуациям на дороге.

Читать еще:  Как работает кан шина в автомобиле

Недостаточное и избыточное давление, также приводит к уменьшению срока службы шин, делает езду жесткой и увеличивает опасность прокола. Если Вы задавались вопросом: как работает датчик давления в шинах, и какие они бывают, в чем их отличительные особенности, преимущества и недостатки, то это статья для Вас.

Принцип работы механического датчика

Самый простой вариант датчика — колпачки с различными цветовыми индикаторами (как правило, красный, желтый, зеленый) под прозрачной крышкой. Они накручиваются на ниппеля шин взамен штатных колпачков. Внутри такого датчика находится поршень, который перемещается в зависимости от давления в шине. Красный цвет, как нетрудно догадаться, будет сигнализировать о критически низком давлении, зеленый об оптимальном.

Конечно, такой прибор прост и удобен, однако имеет ряд серьезных недостатков.

  1. Низкая точность и ненадежность показания — ведь нормы давления в шинах для разных автомобилей разные, а колпачок сигнализирует красным при достижении определенной величины давления, которая для некоторых моделей автомобилей вполне может быть нормальной.
  2. Находясь в салоне автомобиля, Вы не сможете контролировать давление.
  3. Избыточное давление в шинах таким способом не определить.

Большими возможностями обладают электронные системы контроля. Такие системы обозначаются английской аббревиатурой TPMS (Tire Pressure Monitor System). В США и Европе TPMS в настоящее время устанавливается в каждый выпускаемый автомобиль, как того требует закон. Современные датчики TPMS определяют не только давление воздуха в шинах, но и его температуру, а также ускорение автомобиля.

Принцип работы электронного датчик давления в шинах

Система TPMS состоит из четырех или пяти (для запасного колеса) датчиков, оснащенных радиопередающими модулями, и блоком управления, на который поступает радиосигнал с датчиков. Датчики пронумерованы:

  • 1 — переднее левое колесо;
  • 2 — переднее правое;
  • 3 — заднее левое колесо;
  • 4 — заднее правое.

Они также закручиваются на ниппеля шин. При обнаружении проблемы с блоком управления идет звуковой сигнал. Глядя на экран блока управления, где находятся информация о давлении во всех шинах автомобиля, водитель определяет источник проблемы. Блок управления осуществляет сравнение принятых от датчиков значений с установленными параметрами, которые может задать сам пользователь устройства.

Система принимает сигнал от датчиков только при включенном зажигании. Когда зажигание выключено, система переходит в спящий режим, что способствует длительной работе элементов питания. Блок управления питается от “пальчиковых” батареек, которых хватит на несколько месяцев, а сами датчики от “таблеток”, которые прослужат от года и больше.

Существуют также системы TPMS, передающие и принимающие сигнал по Bluetooth, что позволяет видеть показания датчиков на дисплее своего смартфона или планшета при помощи мобильного приложения. С одного мобильного устройства можно контролировать несколько автомобилей, оснащенных датчиками.

Преимуществами данных систем являются высокая точность измерения и удобство пользования. К недостаткам следует отнести относительную дороговизну. Стоимость самых недорогих моделей начинается от 10 тысяч рублей.

Внутренние датчики TPMS

Есть и такие системы TPMS, где датчики монтируются внутрь колеса на вентиль. Именно эти системы устанавливают в наши дни автопроизводители. При установке внутренних датчиков давления в шинах в автосервисе потребуется дальнейшая балансировка, так как вес датчика вызывает дисбаланс колеса. Внутренние датчики надежно защищены от внешних воздействий — капризов погоды и вандализма несознательных граждан, что является несомненным плюсом таких систем.

С другой стороны, такая система предполагает оснащение датчиков несъемными батареями. Впрочем, производители заверяют, что срок службы элементов питания, установленных во внутренних датчиках, составляет от пяти лет и более. К недостаткам внутренних датчиков можно отнести то, что в случае необходимости экстренной починки колеса нельзя будет использовать пенные герметики — в этом случае датчик выйдет из строя. Трудности возникают также при сезонной смене резины, когда возникает опасность повредить датчик.

Иные датчики

Есть также косвенные (indirect) системы TPMS, или iTPMS. Принцип их работы заключается в том, что датчик скорости ABS фиксирует изменение скорости вращения колеса, что, как правило, происходит в результате падения давления в шинах, и подает сигнал на блок управления ABS, который информирует водителя о неполадках с помощью индикаторной лампы на панели приборов.

Недостатком системы iTPMS является невысокая точность измерений, а также то, что контролировать давление в шинах данная система может только при движении автомобиля, причем только при достижении определенной скорости (около 30 км/ч). Для того чтобы загорелась контрольная лампочка, давление должно упасть на 25-30 %. Кроме того, iTPMS не поможет определить резкое понижение давления в случае прокола колеса.

Подводя итог вышесказанному, следует заметить, что применение современных систем контроля давления в шинах увеличивает безопасность вождения, позволяет дольше эксплуатировать резину и экономить топливо, сохраняет подвеску автомобиля.

Читать еще:  Какие производители шин лучше всего для лета

Контроль давления в шинах при помощи Wialon

Каждый водитель знает, что систематический уход за шинами автомобиля обеспечит им долгий срок службы, а также безопасность при эксплуатации авто. От их состояния напрямую зависит поведение транспорта на дороге, его устойчивость и управляемость. Поэтому вопросам контроля шин и ухода за ними стоит уделять должное внимание.

Известно ли вам, что:

  • шины с недостаточным давлением увеличивают расход топлива тягача или грузового автомобиля на 5%?
  • недостаточное или избыточное давление снижает срок службы шин до 20% приблизительно на 30 000 км?
  • поврежденная шина, которую накачивают после прокола, взрывается с огромной силой, эквивалентной нагрузке 12 тонн?

Безопасность никогда не бывает лишней, и для предотвращения подобных рисков и дополнительных расходов разработана система контроля давления в шинах TPMS от нашего партнёра ParkMaster. Система TPMS (Tire Pressure Monitoring System) дистанционно измеряет давление и температуру в шинах транспортного средства и позволяет предотвратить аварийные ситуации, связанные с повреждением колеса, а также увеличивает ресурс шин и сокращает расход топлива, вовремя информируя водителя об отклонениях от нормы. К примеру, при пониженном давлении в шине значительно увеличивается сопротивление качению, что приводит к повышению расхода топлива, повышенному износу шины и трудностям при маневрировании автомобилем. В экстренных ситуациях это приведет к тому, что покрышка может сорваться с диска или провернуться. Когда же давление в колесе превышает установленную норму, увеличивается жесткость покрышки, а следовательно на кузов и подвеску автомобиля передается большее количество ударов и вибраций, и как результат – увеличивается износ подвески.

Как работает система TPMS?

Система начинает считывать показания датчиков давления и температуры при включении зажигания автомобиля. Датчик определяет температуру и давление каждые 3 секунды и каждые 30 секунд отсылает это значение в основной блок. TPMS сравнивает данные, полученные от датчиков, с интервалом значений, который задается производителем транспортного средства или пользователем. Если отклонений нет – система переходит в пассивный режим слежения, при этом на экране устройства отображаются текущие значения температуры и давления в каждом из колес. Если значения температуры или давления выходят за пределы допустимых – система подает звуковое или визуальное оповещение (на выбор пользователя), предупреждающее об опасности, а на экране устройства отображается, какие изменения и в каком колесе произошли. Система TPMS комплектуется информативным дисплеем и 6-ю датчиками (с возможностью мониторинга до 38 колес) со сроком службы до 5 лет. По способу установки датчики давления и температуры в шинах разделяются на внутренние и внешние. Сенсор внутренних датчиков встраивается внутри самой шины, и такой процесс требует дополнительного шиномонтажа. Но при этом датчики надежно защищены от внешнего воздействия окружающей среды. Диапазон рабочей температуры внутреннего датчика от -40°C до +125°С, диапазон измеряемого давления от 0 до 13 Bar. Внешние датчики, в отличии от внутренних, монтируются на штатные ниппели и не требуют дополнительного шиномонтажа. Минус лишь в том, что датчики по причине своего расположения постоянно подвержены влиянию окружающей среды и вандальных действий. Диапазон рабочей температуры внешних датчиков: от -40 до +125 градусов, диапазон измеряемого давления – от 0 до 13 Bar.

Вывод показаний датчиков производится самыми различным способами:

  • на штатный монитор, оснащенный RCA видео-входом;
  • на дисплеи, устанавливаемые в прикуриватель;
  • на дисплеи, устанавливаемые на приборную панель;
  • на дисплеи, устанавливаемые на зеркало заднего вида;
  • на индикатор-брелок.

Конструкция дисплея допускает скрытую установку системы TPMS. Мы реализовали возможность контроля давления и температуры в шинах в автомобильных трекерах по интерфейсу RS485. По данным, полученным от трекера, Wialon позволяет формировать отчеты с динамическим отображением показателей каждого из установленных в колесе датчиков, дополнительно указав максимальное и минимальное значения.

Реализована также функция онлайн, email и sms-уведомлений в случае отклонения показателей датчиков от заданных норм, что позволяет руководителю компании контролировать отношение водителей к вверенному им транспорту.

Обобщая вышесказанное, можно утверждать, что достоинства таких устройств очевидны – безопасность управления, экономия топлива и продление срока службы шин. Единственным недостатком является не всегда 100%-ная точность показаний датчиков в затяжных поворотах.

Все про датчики давления шин

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:

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.

Читать еще:  Фольксваген поло седан какое давление в шинах должно быть

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:

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector