Art-lg.ru

Журнал Автомобилиста
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Назначение и принцип работы датчиков давления в шинах

Назначение и принцип работы датчиков давления в шинах

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.

Какая между ними связь

При равномерном прямолинейном движении машины все просто прекрасно, элементы и узлы автомобиля работают согласованно, нет никаких дополнительных воздействий извне. Однако картина выглядит совсем по-другому, когда приходится выполнять какой-то маневр, например — поворот. Как видно из рисунка ниже, каждое колесо при этом движется по своей траектории.

А значит, нагрузка на каждом из них будет разная. Элементы конструкции автомобиля компенсируют этот разброс, например дифференциал позволяет колесам вращаться с разной скоростью. Но считается, что размеры всех колес одинаковые. А зачастую это не всегда так. Давление в шинах автомобиля может быть разным, вследствие чего размер колес, пусть незначительно, но будет отличаться, что приведет к изменению сил, действующих на каждое из них.

Следствием этого станет возникновение дополнительных сил, влияющих на устойчивость автомобиля, что сказывается на его поведении. А кроме того, возникает еще один немаловажный аспект — экономичность эксплуатации автомобиля и надежность самих шин. На рисунке ниже показано, как недостаточное или избыточное давление сказывается на их ресурсе.

Кроме того, надо отметить, что вследствие изменения давления меняются сцепные характеристики колеса и дороги.

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.

Читать еще:  Как выставить зажигание на ВАЗ 2110, инжектор, 8 клапанов

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.

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.

Читать еще:  Набор инструментов для автомобиля

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.

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

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

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

Как настроить датчики давления в колесах

Примерно 90% современных сенсоров не требуют специальной настройки. Для этого достаточно проехать на машине 2-3 км и система сама откалибрует новую деталь.

Однако в исключительных случаях потребуется специальная программа. Во время операции перепрошивается блок управления и сопрягается с новым сенсором.

Важно! При покупке датчика важнейшим параметром является частота передачи данных. К примеру, модели работающие на 433 МГц физически не могут сопрягаться с девайсами, принимающими 315 МГц поток.

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:  Шины низкого давления на УАЗ и другие модели

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%.

Устройство прямой системы

В системах с прямым измерением показания снимают комбинированные датчики, установленные на вентили всех колес (внутри или снаружи). Они фиксируют давление и передают данные по радиосвязи в управляющий блок. В Европе для колесных датчиков выделен частотный диапазон 433 МГц.

Это наиболее точный вариант TPMS, реагирующий на разницу в 0,1 бар и даже меньше. В серийном исполнении может отображать «онлайн» сведения обо всех четырех колесах одновременно, иногда еще и температуру, что, возможно, ­избыточно.

Недостатки «прямой» системы: она дороже, чем «косвенная», и немного усложняет шиномонтаж — особенно когда датчики стоят внутри колеса. Некоторые системы после перемены расположения колес (например, при перекидке колес спереди назад для равномерного износа шин) требуют заново прописать их в память управляющего блока. Иногда эту операцию можно произвести только у официального дилера. А сами датчики зависимы от индивидуальных элементов электропитания (срок службы ­батареек обычно 5–7 лет).


1, 2, 7, 8 — датчики давления в шинах; 3 — световой индикатор давления в шинах; 4 — звуковой сигнализатор; 5 — панель приборов; 6 — монитор; 9 — блок управления контроля давления в шинах; 10 — диагностический интерфейс шин данных.

Возможные неисправности TPMS

Основными причинами неисправности датчиков TPMS может быть:

  • неисправность блока управления и передающего устройства;
  • разряд аккумулятора датчиков;
  • механические повреждения;
  • аварийная замена колеса или колес без датчиков.

Также при замене одного из встроенных датчиков на другой система может конфликтовать и выдавать сигнал об ошибке. В Европе стандартная радиочастота для датчиков 433 МГц, а в США – 315 МГц.

Если один из датчиков вышел из строя, то может помочь перепрограммирование системы. Уровень срабатывания неработающего датчика ставится на нулевой. Не во всех системах это доступно.

Индикаторы неисправности TPMS

Система TPMS может выдавать два индикатора ошибки на приборной панели: надпись “TPMS” и “шина с восклицательным знаком”. Принципиально важно понимать, что в первом случае неисправность связана с работой самой системы (блок управления, датчики), а во втором с давлением в шинах (недостаточный уровень).

В продвинутых системах каждый контроллер имеет свой уникальный идентификационный код. Как правило, они идут в заводской комплектации. При их калибровке нужно соблюдать определенную последовательность, например, передние левый и правый, затем задние правый и левый. Настроить такие датчики самому бывает трудно и лучше обратиться к специалистам.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector