Система tpms мониторинга давления в шинах

Что это и как работает

Дословно TPMS можно перевести как система мониторинга давления в шинах. Это полностью раскрывает суть и функции этого датчика.

Военные и грузовые системы контроля ставили перед собой задачу максимально продлить работу техники в тяжёлых условиях. К ним можно отнести резкие температурные перепады, повышенные и экстремально низкие температуры, плохие дороги и пр.

Постепенно специалисты начали думать над возможностью использования системы контроля на обычных гражданских автомобилях. Вскоре появились первые автомобили с TPMS. Изначально датчики ставили только на дорогие автомобили в качестве дополнительной комплектации, дополняя системы слежения за слепыми зонами и автоматического торможения. Сейчас же датчики встречаются и на довольно бюджетных машинах.

Многих справедливо интересует, как же работает в машине TPMS и на чём основан её принцип работы. Когда в шинах меняется количество воздуха, также может меняться длина окружности покрышки, то есть ската. От этого потенциально увеличивается скорость, с которой вращается колесо. За этим процессом следит индикатор TPMS. Если параметры превышают установленную норму, поступает сигнал, включается специальная лампа, и водитель предупреждается о возможных неисправностях.

Уже сейчас существуют аналоги этой системы, предназначенные для работы совместно с Андроид-устройствами. Вся информация с датчиков поступает на смартфон или планшет пользователя.

По факту TPMS можно назвать достаточно простой электронной системой, которая работает по беспроводной технологии. Она следит за давлением в шинах и предупреждает автомобилиста, если происходит отклонение от нормы. Это альтернатива старым дедовским методам проверки, которая отличается повышенной точностью.

Если возникают какие-то серьёзные повреждения шин, об этом легко узнать безо всяких датчиков и систем контроля. Но вот уследить за постепенным спуском и небольшим дефектом колеса крайне сложно. Ощутить физически такие изменения тяжело. А если добавить к этому качество дорожного покрытия, то длительное время и вовсе всё будет казаться нормой.

Продолжая поездку на автомобиле со спускающим колесом, есть риск столкнуться с деформацией покрышки, а также с дальнейшим срывом резины с диска. А это уже прямая угроза для дорожно-транспортного происшествия. Если заглянуть в статистику аварий, то можно увидеть, насколько большой процент ДТП случается именно по причине внезапно лопнувшего колеса или слетевшей резины.

Понимая, что такое TPMS в современном автомобиле, возникает вопрос относительно целесообразности установки этого автомобильного шинного контроллера. Кто-то считает устройство бесполезным, и предпочитает ходить вокруг машины с манометром, проверяя давление в каждом колесе своими руками. Другие же называют датчик удобной и эффективной разработкой. Тут каждый сам делает для себя выводы.

Но не просто так система TPMS стала обязательной для каждого автомобиля, который выпускается в США и Европе.

Статьи по теме

Срок службы шин: когда их нужно менять и почему

Как правильно поставить колеса: подробная инструкция

Штраф за разную резину: во сколько обойдется езда на отличающихся колесах

Литые диски на БМВ: основные плюсы и минусы литья

Хранение шин на балконе: вред или допустимая необходимость

Шиномонтажные работы: этапы и стоимость

Шины АТ и МТ: как выбрать и какие лучше

Шины Pirelli Cinturato – почему отзывы о них всегда положительные?

Секретки на колесах: критерии выбора и секреты эксплуатации

Как подобрать колесный диск: 9 основных параметров

Срок годности автомобильных шин: как узнать

Спускает колесо по ободу: как решить проблему

Не крутится колесо: что делать?

Почему «жрет» резину с внутренней стороны: причины проблемы и их решение

Литые колесные диски: выбираем правильно

Что влияет на давление в шинах

Основные факторы, которые влияют на давление в шинах – целостность всех деталей колеса и температура воздуха.

Современные бескамерные шины и колесные диски образуют замкнутый резервуар для воздуха. Поэтому любая щель, которая возникает в месте стыка покрышки и диска приводит к утечке воздуха и падению давления.

Еще один потенциальный источник утечки воздуха – золотник. Если колесо долгое время не подкачивали и при этом ездили по мокрым и грязным дорогам, то даже под пластиковым или металлическим колпачком золотник начинает сыреть. В результате после подкачивания колеса он не может качественно перекрыть выход воздуха. Сначала утечка очень мала и колесо спускает не постоянно, а лишь при движении по неровной дороге.

Со временем его состояние ухудшается и вскоре колесо начинает спускать гораздо сильней. И водителю приходится подкачивать его сначала каждую неделю, а затем и каждый день. Если во время движения в бескамерное колесо воткнулся гвоздь, шуруп или кусок проволоки, то давление упадет не сразу, а в течение 20 минут – 3 часов. Если водитель вовремя не заметил пробоя колеса и потерю давления, то движение на спущенной шине приведет к ее серьезному повреждению. В ряде случаев после этого шину придется менять.

Возможные неисправности

Несмотря на то, что TPMS находится внутри колеса и хорошо защищен от механических повреждений, выход его из строя может быть спровоцирован центробежными силами, температурными перепадами и другими негативными воздействиями. Точную причину неработоспособности датчика можно установить только в результате проведения специальных исследований, поэтому при самостоятельном ремонте достаточно просто заменить эту деталь.

Датчик давления колес Kia Sportage 4 передает информацию на приемное устройство посредством радиочастоты, поэтому не его работоспособность могут оказывать влияние другие устройства, использующие аналогичный принцип трансляции данных. Если работоспособность TPMS нарушена в результате помех, то сигнальная лампа на панели приборов будет гореть желтым цветом. Если с колесами все в порядке и давление находится на безопасном уровне, то можно выполнить отключение системы оповещения о неисправности, если источник помех не будет найден.

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.

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.

Какие сегодня используются системы контроля давления в покрышках?

На сегодняшний день наибольшее распространение получили две системы контроля давления:

1. Прямого контроля.

2. Система косвенного контроля давления.

Система косвенного контроля основывается на показателях соответствующих датчиков, которые в режиме реального времени определяют показатели частоты вращения колес, соотносят разницу между этими показателями и выдают водителю соответствующее предупреждения о наличии серьезного изменения показателей давления в шинах. Однако у таких систем косвенного контроля давления имеются определенные недостатки. К таким недостаткам можно отнести следующее:

1. Невозможно определить изменение давления сразу в нескольких колесах.

2. Система не может определить, в каком конкретно колесе упало давление.

3. Тревожная индикация срабатывает при падении давления приблизительно на 30%.

4. Сложности с определением медленного падения давления.

Подобные системы косвенного контроля были популярны в прошлом и устанавливались на автомобили премиум и бизнес-класса в начале двухтысячных годов. Однако сегодня по причине наличия существенных недостатков подобные технологии практически не используются автопроизводителями на их новых автомобилях.

Система прямого контроля температуры и давления в шинах

Система прямого контроля — это современная технология, которая подразумевает наличие в каждом колесе индивидуального датчика, определяющего давление и температуру воздуха в колесе. Датчики используют пьезокерамические мембраны, которые способны преобразовать механическое воздействие давления на рабочий инструмент в электрические импульсы, и в последующем в цифровые данные. Полученные от датчиков данные анализируются блоком управления, и в итоге удаётся не только предупредить автовладельца при существенном уменьшении давления, но и водитель может по желанию получать актуальную информацию о давлении в каждом колесе.

Как доукомплектовать автомобили системой контроля давления в шинах

В том случае, если ваш автомобиль штатно не имеет такой системы, то при желании автовладелец может установить дополнительную специальную систему контроля давления в шинах, которая может отличаться точностью показателей, обеспечивая большую безопасность эксплуатации автомобиля.

Нештатные устройства используют высокоточные датчики, которые по радиосигналу отправляют данные на приемные устройства. Такой датчик устанавливается в каждое колесо и имеет автономный источник энергии. Малогабаритные батареи могут служить на протяжении многих лет, и лишь по прошествии 5-7 лет требуется заменить батарейку в датчике колеса.

В последующем полученные данные считываются блоком управления, а вся информация в удобочитаемом виде предоставляется водителю. Следует сказать, что такие нештатные системы контроля давления в шинах имеют доступную стоимость, а их установка и последующее использование не представляет какой-либо сложности. Поэтому при желании вы с легкостью сможете доукомплектовать ваш автомобиль, при этом стоимость работ будет находиться на доступном уровне.

Также в продаже вы можете найти простейшие датчики давления, которые наворачиваются на вентили колеса, и в последующем передают сигнал на головное устройство. Подобные системы отличаются простотой, а всё, что необходимо для их установки, это приобрести в магазинах соответствующие датчики и установить внутри автомобиля приемное устройство. Единственный недостаток таких наружных системы контроля давления в шинах — это отсутствие какой-либо защиты от кражи датчиков. Поэтому если вы оставляете ваш автомобиль на ночь на неохраняемой парковке, то велика вероятность кражи датчиков, что приводит к увеличению расходов автовладельца.

Заключение

Система контроля давления воздуха в шинах позволяет улучшить эксплуатационные характеристики автомобиля, предупреждают ранний износ покрышек, и положительно сказывается на управляемости автомобиля. Наличие такой системы контроля избавляет автовладельца от необходимости постоянного ручного контроля за давлением в шинах, при этом автоматика будет предупреждать водителей о наличии прокола и повреждения покрышки.

14.02.2018

Как узнать оптимальные параметры давления в шинах?

В заключение остановлюсь на оптимальных параметрах внутрикамерного давления, т. к. оно для разных марок/моделей может различаться.

Если у вас имеется документация на авто от завода-изготовителя, то в ней обязательно указаны нужные значения шинного давления для передних и задних колес, а также их рекомендуемый размер.

Эту же информацию вы можете получить в авторизованном дилерском центре вашей марки.

Если же вы приобрели авто с рук, то поищите требуемые параметры на шильдиках. Обычно такая табличка имеется на тыльной поверхности топливного лючка или на стойке передней двери.

Нужную информацию также можно почерпнуть в интернете. Но если для вашей модели оптимальное значение шинного давления установить не удалось, то можно воспользоваться усредненным стандартом для легковушек.

Он составляет:

• Для переднего моста – 1.9-2 атм;
• Для заднего моста – 2.2 атм.

Горит индикатор низкого давления в шинах: как сбросить?

Индикатор низкого давления в шинах, также известный как система TPMS, не должен гореть на приборной панели, если с давлением в шинах все нормально.

Иногда, к сожалению, индикатор загорается почем зря. Даже когда с давлением в шинах все нормально. Если срабатывает система низкого давления в шинах, об этом сигнализирует соответствующий значок на приборной панели, а также, в зависимости от марки и модели автомобиля, появляется сообщение об этом, что очень нервирует и раздражает. 

Обычно, как рекомендуют автопроизводители, после появления индикации о низком давлении в шинах водителю необходимо проверить давление в колесах. Если вы убедились, что давление в шинах в порядке, а сигнальная лампа на приборке не погасла, вот несколько способов, с помощью которых вы можете попробовать сбросить эту индикацию. 

Внимание! Если колеса вашей машины оснащены датчиками низкого давления в шинах, при проверке давления в колесах не забудьте проверить запасное колесо, которое также может иметь данный датчик. Если система низкого давления в шинах работает без датчиков давления, запасное колесо проверять не нужно. 

Неисправность системы контроля давления в шинах

Даже на флагманских автомобилях типа Range Rover или Мерседес случаются ситуации, когда система мониторинга покрышек отказывает или работает неправильно. Среди основных поломок выделяются такие:

1. Разрушение или отказ одного из датчиков внутри колеса. Часто становится последствием ударов или езды на пустых шинах. Также при перебортировке колес, мастера могут перепутать их местами, что также вызывает неполадки системы.
2. Сели батарейки и сенсоры отключились. Внутренние и внешние блоки на колесах работают от батарейки. Когда элемент изнашивается, главный модуль выдает ошибку или неверно показывает давление.
3. Сбой программного обеспечения. Это самая сложная проблема, требующая вмешательства квалифицированных мастеров.

Устранить простые поломки можно и своими руками. При отказе одного из датчиков, достаточно его заменить или поменять батарейку. Также система может «капризничать» в зимние периоды по причине остывания шин, что ведет к потере давления. В таком случае достаточно подкачать колеса.

Если поломка более сложного характера (слетела прошивка, «глючит» центральная консоль) для ремонта понадобится помощь специализированного оборудования и толковых мастеров.

Об общих плюсах и минусах штатного оснащения

Система контроля над шинами дает определенные преимущества:

• Она изначально присутствует на автомобиле.
• Для водителя, помимо удобства и комфорта, ничего не предвещает.
• Нет источников питания, которые не вечны и требуют периодической замены.

Но, кроме очевидных плюсов, есть и минусы. После того, как утечка будет устранена, необходимо несколько километров проехать со скоростью не менее 30 км/ч. Это делается, чтобы контрольная лампа на приборной панели погасла и не вводила в заблуждение. Тем не менее многие новички это игнорируют и потом не могут ничего понять. Также система реагирует, когда в шинах давление воздуха снизилось на 20% и более и никак иначе.

Но прогресс не стоит на месте – датчики и прочие устройства все время совершенствуются. Это дает надежду, что в ближайшем будущем многие недостатки будут устранены.

Принцип работы систем контроля давления в шинах автомобиля

В зависимости от организации контроля давления в шине все системы подразделяются на прямые и косвенные. Работа прямых систем контроля основана на непосредственном измерении величины давления в шине.

Косвенные системы контролируют параметры, которые меняются вследствие изменения (уменьшения) давления в шине. Одним из таких параметров является относительное увеличение частоты вращения приспустившего колеса. Действительно, приспущенное колесо уменьшается в диаметре, следовательно, при одинаковой скорости вращается быстрее, чем не пробитое такого же размера. В таком случае контроль возлагается на блок ABS, основными датчиками которого являются датчики частоты вращения колес. Такие системы штатно устанавливаются во многие авто. Собственно, процесс установки заключается в дополнительном программировании блока ABS без установки дополнительных контрольных устройств и оборудования. Такие системы устанавливала Toyota, но сейчас перешла к более точным прямым системам контроля.

К датчикам косвенного контроля можно отнести датчики температуры шин. При уменьшении давления в колесе, последнее начинает нагреваться. Таким образом, контроль температуры позволяет оценить уменьшение давления. Корректность такого контроля уменьшается на малых скоростях и влажном дорожном покрытии. Большинство современных датчиков интегрируют измерение давление и температуры.

Наиболее точный контроль обеспечивают прямые системы контроля, которые непосредственно измеряют давление в колесе. Такие системы производят как для установки в качестве штатных опций авто так и для дополнительного оборудования автотранспортных средств.

Видео — обзор системы контроля давления в шинах автомобиля AVS05TPMS:

Датчики давления шин могут быть во внешнем и внутреннем исполнении. В первом случае они устанавливаются на колпачки колес. Во втором случае требуется разбортирование колеса для установки датчика во внутреннюю полость шины. Преимущество внешних датчиков – простота установки, замены. Однако, внутренние датчики находятся в более благоприятных для эксплуатации условиях: внутри шины, там сухо.

Датчики давления в шинах вращаются в такт движения колес. Поэтому для организации связи с головным блоком контроля системы TPMS используется радиоканал с небольшим радиусом действия (чтобы не было случайных данных от аналогичных датчиков движущихся рядом авто).

В качестве контролирующего элемента датчика выбираются тензо- либо пьезодатчики. Тензорезисторы в качестве датчика изменяют свое сопротивление при деформации. Тензорезистор представляет тонкую упругую диэлектрическую пластину или мембрану, на которую напылен тонкий слой проводника. При изгибании пластины (мембраны) сопротивление элемента увеличивается. Пьезоэлемент при механических нагрузках за счет давления в шинах формирует электродвижущую силу (ЭДС, говоря проще, разность потенциалов или напряжение). С точки зрения стабильности параметров и надежности пьезоэлемент лучше. В быту с пьезоэффектом мы сталкиваемся, используя некоторые зажигалки.

Как работают датчики давления в шинах

Устанавливаясь на воздуховод, датчики получают возможность замерять давление в шинах. Различаются они способами передачи информации водителю на следующие типы:

• Механические. Это самые простые и дешевые датчики, которые всегда являются наружными. Они вкручиваются вместо колпачков и позволяют водителю визуально следить за давлением. В зависимости от того, какое давление установлено в шине, водитель будет видеть зеленый, желтый или красный индикатор. При этом такие датчики следует подбирать, в зависимости от того, какое давление является рекомендованным для конкретного автомобиля.Механические датчики имеют простую конструкцию, за счет чего производители могут продавать их по доступной цене. Перед поездкой водителю достаточно пройтись вокруг машины и убедиться, что везде датчик давления показывает зеленую зону, что говорит о том, что шины не следует подкачивать. Однако если такие датчики заметят злоумышленники, они их смогут с легкостью украсть.
• Электронные низкого ценового сегмента. Бывают как внешние (в большинстве случаев), так и внутренние. Они отличаются от механических вариантов тем, что в них устанавливаются электронные чипы, которые передают информацию на индикаторное устройство, идущее в комплекте. На нем отображается, соответствует давление рекомендованному или нет. В версиях чуть более дорогих, на индикаторном устройстве указывается конкретное давление в каждой из шин.Внешние электронные датчики чаще всего выглядят как обычные колпачки, за счет чего они не привлекают внимания воров. Но при этом во время движения на них все еще воздействует центробежная сила, из-за чего возникает риск повреждения устройства.
• Электронные высокого ценового сегмента. Самые продвинутые датчики давления в шинах выпускаются только в варианте с внутренним креплением. Они имеют высокую стоимость и хорошую функциональность. Датчики устанавливаются на воздуховод диска, после чего их необходимо синхронизировать со смартфоном или электронной системой автомобиля (если в ней предусмотрена такая функциональность).  По беспроводному протоколу передается точная информация о давлении в каждой из шин. Часто такие датчики также замеряют температуру, скорость вращения и другие параметры.Подобные датчики удобны в использовании и долговечны, но имеют высокую стоимость, а также их сложно установить самостоятельно, поскольку требуется снимать шины с дисков. Чаще всего датчики работают от небольших батареек, которых хватает на несколько лет использования.

Стоимость датчиков давления в шинах серьезно разнится. Самые бюджетные варианты стоят несколько сотен рублей за комплект, а самые дорогие обойдутся водителю в десятки тысяч рублей.

Причины неисправностей

Для всех машин и колес, установленных на них, есть определенные понятия правильного давления, в рамках которого и нужно держаться. Выход за эти пределы грозит теми или иными проблемами.

Существует несколько характерных причин неисправностей этого датчика

Причем не принципиально важно, китайские они, европейские или японские

• Поломка питающего элемента. Если датчики перестали работать, есть вероятность, что источник питания вышел из строя. Особенно это характерно для старых датчиков, у которых батарейка садится за долгое время эксплуатации;
• Дефект антенны. Поскольку антенной часто выступает колпачок на ниппеле, повредить его не так сложно. При механических повреждениях контроллер может вообще не работать, либо функционировать некорректно;
• Загрязнение. Если на устройство попадет грязь, химические реагенты, средство для мытья машины, есть вероятность его поломки или неправильной работы;
• Повреждение. Корпус должен быть всегда надежно закреплен к штоку ниппельного клапана. Повреждения обычно происходит при ДТП, после наезда на неровности, при попадании в яму. Либо же это следствие неудачного ремонта;
• Прикипание. А конкретно прикипает колпачок к резьбовому соединению. При этом колпачок с передатчиком приходится срезать, и устройство выходит из строя.

Причин более чем достаточно. Вопрос лишь в том, удастся ли вам ее определить самостоятельно.

Некоторые неисправности хорошо видны невооруженным глазом. Другие же приходится проверять с помощью диагностического оборудования.

Установка внутренних датчиков

Для установки вам потребуется шиномонтажный станок. В целом, работа не слишком отличается от обычной смены резины. При установке шины на место следует помнить, что первоначальное положение лапы должно быть напротив датчика, так удастся добиться максимальной герметичности. Обязательно после завершения установки накачайте колесо, и проверьте правильность установки соска датчика.Но, установить данный прибор еще не все, его необходимо правильно настроить. Если вы будете считывать показатели с дисплея пульта, идущего в комплекте, то никаких особых настроек не потребуется. Но для передачи данных на головное устройство необходимо провести следующие действия:

• Скачайте и установите приложение, соответствующее вашему датчику;
• Подключите пульт датчиков к магнитоле через Bluetooth;
• После этого можно произвести обучение. Для этого, выбираем на дисплее одно из колес, переводим его в режим обучения. Спускаем воздух, и накачиваем шину. На дисплее будет отображаться актуальная информация о давлении. Эту же процедуру следует провести и с остальными колесами.

Заключение