Для чего нужны датчики давления в шинах

Обновлено: 19.05.2024

Поддержание оптимального давления в шинах отражается на сцеплении с дорожной поверхностью, расходе топлива, управляемости и безопасности движения автомобиля в целом. Большинство водителей для проверки используют обычный манометр, но прогресс не стоит на месте и в современных автомобилях активно внедряется электронная система контроля давления в шинах TPMS. Например, в европейских странах и США она обязательна для всех транспортных средств. В России наличие системы TPMS стало обязательным требованиям при сертификации новых типов ТС с 2016 года.

Что такое система TPMS

Система контроля давления в шинах TPMS (Tire Pressure Monitor System) относится к активной безопасности автомобиля. Как и многие другие инновации она пришла из военной отрасли. Главная её задача – отслеживать давление в шинах и подавать сигнал предупреждения водителю при падении ниже порогового значения. Кажется, что давление в шинах не самый важный параметр в автомобиле, но это не так. В первую очередь – это безопасность вождения. К примеру, если давление в шинах с каждой стороны осей разное, то автомобиль будет уводить в сторону. В базовых комплектациях TPMS начала появляться с 2000 года. Также есть автономные системы мониторинга, которые можно купить и установить отдельно.

Виды систем контроля давления в шинах

Принципиально системы можно разделить на два вида: с прямым (direct) и косвенным (indirect) измерением.

Система косвенного измерения

Это система считается самой простой по принципу действия и реализуется при помощи ABS. Она в движении определяет радиус колеса и расстояние, которое оно проходит за один оборот. Датчики ABS сравнивают показатели от каждого колеса. Если есть изменения, то подается сигнал на приборную панель автомобиля. Идея заключается в том, что радиус и пройденное расстояние спущенного колеса будет отличаться от эталонного.

Плюсом такого типа TPMS является отсутствие дополнительных элементов и приемлемая стоимость. Также в сервисе можно настроить начальные параметры давления, от которого будут измеряться отклонения. Минусом являются ограниченные функции. Нельзя измерить давление до начала движения, температуру. Отклонение от реальных данных может составлять около 30%.

Система прямого измерения

Данный тип TPMS наиболее актуальный и точный. Давление в каждой шине измеряется специальным датчиком.

В стандартный набор системы входят:

датчики давления в шинах;
приемник сигнала или антенна;
блок управления.

Датчики передают сигнал о температуре и состоянии давления в шинах. Приемная антенна передает сигнал в блок управления. Приемники устанавливаются в колесных арках автомобиля, на каждое колесо свой.

Существуют системы, в которых отсутствуют приемники сигнала и колесные датчики связываются непосредственно с блоком управления. В таких системах датчики необходимо “прописывать” в блок, чтобы он понимал в каком колесе появилась проблема.

Информация для водителя может выводиться разными способами. В более дешевых вариантах вместо дисплея загорается индикатор, сигнализирующий о неполадках. Как правило, он не указывает в каком именно колесе проблема. В случае вывода данных на дисплей можно получать информацию о температуре и давлении для каждого колеса отдельно.

Датчики давления и их разновидности

Ключевыми компонентами системы являются датчики. Это сложные устройства. В их состав входят: передающая антенна, аккумулятор, сам датчик давления и температуры. Такое устройство контролеров у более продвинутых систем, но есть и проще.

По своему устройству и способу монтажа различают датчики:

механические;
внешние;
внутренние.

Механические датчики самые простые и стоят недорого. Они вкручиваются вместо колпачка. Давление в шинах смещает колпачок на определенный уровень. Зеленый цвет внешнего клапана показывает нормальное давление, желтый – требуется подкачка, красный – низкий уровень. Такие датчики не показывают точных цифр, также их часто просто скручивают. Давление по ним в движении определить невозможно. Сделать это можно только визуально.

Внешние электронные датчики также накручиваются на вентиль, но передают непрерывный сигнал с определенной частотой о состоянии давления на дисплей, индикатор или смартфон. Их недостатком является подверженность к механическим повреждениям во время движения и доступность для воришек.

Внутренние электронные датчики давления устанавливаются внутри диска и совмещены с колесными вентилями. Вся электронная начинка, антенна и батарея прячутся внутри колеса. С внешней стороны накручивается обычный вентиль. Минусом является сложность монтажа. Для их установки нужно бортировать каждое колесо. Ресурса аккумулятора датчика как внутреннего, так и внешнего, обычно хватает на 7-10 лет. После нужно произвести замену.

Если у вас установлены датчики давления в колесах – обязательно предупредите об этом мастера шиномонтажа. В большинстве случаев их срезают при замене резины.

Преимущества и недостатки системы

Можно выделить следующие преимущества:

Повышение уровня безопасности. Это один из главных и важных преимуществ системы. С помощью TPMS водитель может вовремя установить неисправность в давлении, тем самым предупредить возможные поломки и ДТП.

Экономия. На установку системы потребуются какие-то средства, но в перспективе они окупятся. Оптимальное давление поможет рационально расходовать топливо. Также увеличивается срок службы шин.

В зависимости от вида системы, у неё есть и определенные минусы:

Подверженность к хищению. Если внутренние датчики украсть невозможно, то внешние скручивают часто. Внимание несознательных граждан также может привлечь дополнительный дисплей в салоне.
Сбои в работе и неисправности. Автомобили, прибывшие из Европы и США, часто поставляются с демонтированными колесами для экономии пространства. При установке колес может потребоваться калибровка датчиков. Сделать это можно, но могут потребоваться определенные знания. Наружные датчики подвержены воздействию внешней среды и механическим повреждениям, что может привести к их поломке.
Лишний дисплей (при самостоятельной установке). Как правило, дорогие машины изначально оборудованы системой контроля давления. Вся информация удобно выводится на экран бортового компьютера. Установленные самостоятельно системы имеют отдельный дисплей, который смотрится чужеродно в салоне. В качестве альтернативного варианта устанавливают модуль TPMS в прикуриватель. При длительной стоянке и в любой момент его можно просто снять.

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.

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.

Одним из пунктов ежедневного обслуживания авто, которое необходимо проводить перед поездкой, является проверка давления воздуха в шинах. Вот только далеко не все это делают – одни просто забывают это делать, особенно в спешке, вторым неохота проверять колеса. А ведь несоответствие давления приводит к повышению расхода топлива из-за повышенного сопротивления качению, повышенному износу резины, влияет на управляемость и может стать причиной срыва шины с диска.

Решением для забывающих или ленящихся проверять шины перед поездкой и во время нее является использование датчиков давления воздуха в шинах. Эти приспособления будут держать в курсе владельца о состоянии шин и своевременно сигнализировать о падении давления в них.

Датчики контроля давления в шинах

Видов датчиков давления шин несколько, каждый из них обладает своими особенностями, положительными и негативными сторонами. В целом, все их можно разделить на виды:

прямого замера давления;
косвенного замера.

У каждого из них свои конструктивные особенности, положительные и отрицательные стороны.

Прямой замер давления

Первый вариант в свою очередь делится на механические и электронные. Их особенность заключается в том, что они являются отдельными элементами, в задачу которых входит исключительно проверка давления в колесах.

Механические датчики контроля давления в шинах

Механические датчики являются самым простым средством для контроля и представляют собой колпачки на ниппели с цветовой индикацией. Верхняя часть таких изделий – прозрачная и через нее можно рассмотреть индикаторы. К примеру, на хорошо накачанном колесе верх колпачка окрашен в зеленый цвет, при незначительном падении давления он окрашивается в желтый, если же колесо спущено – индикатор становится красным.

Видео: УСТАНАВЛИВАЕМ СИСТЕМУ КОНТРОЛЯ ДАВЛЕНИЯ В ШИНАХ

К достоинствам механических приборов можно отнести простоту монтажа, легкость диагностики состояния, небольшую стоимость колпачков.

Недостатки же у таких приборов более существенны.

Во-первых, точность замеров – невысокая.
Во-вторых, автовладельцу все же приходится перед выездом обходить авто, рассматривая все колпачки.
В-третьих, узнать ситуацию с колесами во время движения невозможно, поэтому в случае пробоя и постепенной потери давления ориентироваться придется по поведению автомобиля.

Электрические датчики давления

Электронные датчики давления в шинах

В простых изделиях блок управления получает сигнал, обрабатывает его, и, если отмечено изменение давления относительно параметров, внесенных в память, на приборной панели загорается сигнальная лампа, сопровождающаяся звуковым сигналом.

Видео: Системы TPMS (система контроля давления в шинах).

Достоинств у таких изделий много:

Информация о состоянии колес достаточно точная.
Данные поступают постоянно, поэтому даже во время движения отследить изменения давления будет несложно.
Монтаж устройства не сложен.

Что касается недостатков, то к ним можно отнести дороговизну оборудования и невозможность использования с камерными шинами, которые хоть и очень редко, но все же эксплуатируются автолюбителями.

В большинстве случаев при изменении параметров (к примеру, при замене шин или одного из датчиков) электронная система контроля давления в шинах в автоматическом режиме калибрует данные, подстраиваясь под новые условия. Но есть и такие, у которых при смене параметров, нужно перепрограммирование, проводящееся при помощи сканера.

Косвенный замер

Что касается датчиков косвенного замера, то как таковых их нет. Задачу контроля за давлением в шинах выполняет штатная система авто – АБС, для чего функционал ее несколько расширен.

Как известно, АБС использует датчики контроля скорости вращения колес, чтобы подстраивать работу тормозной системы и обеспечивать эффективное торможение. Эти же устройства задействованы и для контроля за состоянием шин.

Видео: Системы контроля давления в шинах (TPMS). Какие системы лучше? Как они работают?

Как и в системах прямого замера, при изменении рабочих параметров происходит калибровка значений и система, основанная на АБС, подстраивается под новые условия.

Основным достоинством устройств косвенного замера является задействование для контроля совершенно другой системы авто. То есть, конструкция не дополняется какими-то дополнительными элементами. Это в свою очередь сказывается на стоимости оснащения, ведь всего лишь нужно повысить функциональность блока управления АБС и все. К тому же такая система обеспечивает информацией о состоянии колес постоянно во время движения.

Но недостатков у систем косвенного замера достаточно много, поэтому она не отличается высокой эффективностью. Она не позволяет определять давление во время стоянки авто, и автовладельцу необходимо самостоятельно проверять шины (вот здесь и могут пригодиться механические колпачки).

Система контроля на основе АБС может давать ложные сигналы. Произойти это может при вхождении в затяжной поворот (в таких условиях колеса, движущиеся по внешнему диаметру, вращаются чуть быстрее, чем те, которые расположенных с внутренней стороны).

Датчики косвенного контроля могут оказаться бесполезными, если на авто установлены шины с повышенной жесткостью боковин. Такая резина даже при значительном падении давления способна сохранять форму, поэтому их диаметр не меняется.

Достаточное давление в шинах – это один из важных эксплуатационных параметров автомобиля. Водителям рекомендуется не реже 2-х раз в неделю проверять наличие воздуха в колёсах. Для этого необходимо использовать манометр. Но стоит напомнить, что мы живём в современном технологичном мире. Теперь, автовладельцы могут приобрести датчики давления в шинах и следить за наличием воздуха дистанционно. Например, водитель может открыть приложением смартфона и узнать о состоянии колёс во время движения машины или находясь дома.

Датчики давления в шинах – что это

Датчик давления в шинах – это небольшое устройство с функцией контроля объёма воздуха в покрышке, предназначенное для установки на колесо. В некоторых случаях, приборы предоставляют более расширенную информацию, такую как температура колеса. Согласно исследованиям, на Западе и в Европе, автовладельцы игнорируют осмотр шин перед поездкой, что повышает риск аварийной ситуации. А более 40 % водителей, интересуются давлением в колёсах 1-2 раза в год. Эти манеры свойственны и россиянам.

Учитывая игнорирование автовладельцами ухода за колёсами, некоторые иностранные автоконцерны стали оборудовать машины системой TPMS (Tyre pressure monitoring system), контролирующей давление в шинах. Идея оказалась довольно интересной для многих частных инженерных компаний, и на рынке появились комплекты датчиков давления. Они подразделяются на следующие виды:

механические;
электронные;
наружные;
внутренние.

Установив датчики на колесо, владелец тюнингует свой автомобиль полезной опцией. Благодаря системе контроля воздуха, минимизируются риски опасных дорожных ситуаций.

Виды датчиков давления в шинах

Перечисленные выше виды датчиков, имеют различную сложность конструкции. Они могут быть простейшими, и установить их можно самостоятельно. А сложные, потребуют помощи шиномонтажной мастерской, а иногда и прошивки ПО автомобиля.

Электронные внутренние, это сложные и более надёжные датчики, имеющие защиту от внешних повреждений. Они устанавливаются в полость покрышки, на место штуцера накачки. Украсть такой датчик невозможно, если только вместе с колесом. Каждый из элементов имеет собственный источник питания в виде малогабаритной батареи. Связь с устройство поддерживается с помощью канала Bluetooth. Это самая дорогая система контроля давления, с ценой от 14 до 48 тыс. рублей за комплект. При этом, придётся раскошелиться на разбортировку каждого колеса для установки контроллера.
Электронные внешние, эти датчики устанавливаются снаружи, вместо защитного колпачка на золотник. В комплекте с ними предоставляется блок управления, который распределяет сигнал о состоянии колёс через Bluetooth. Блок управления может быть отдельным устройством, подключаемым в гнездо прикуривателя, или передатчиком информации на смартфон с установленным программным обеспечением. Комплект такого устройства обойдётся около 4-8 тыс. рублей. При этом, владельцу не придётся посещать шиномонтажную мастерскую и разбортировать колеса.
Механические с отсутствием электроники. Значительно удешевляет систему контроля, имеющую ценовой диапазон до 1500 рублей. Датчики также замещают колпачки на золотниках и работают от давления в шине. Если воздуха в покрышке достаточно, то колпачок показывает зелёное деление. При необходимости подкачать шину, появляется жёлтое деление. В случае критически сниженного давления, на колпачке появляется красный сигнал. Чтобы оценить состояние колёс, владельцу необходимо сделать визуальный осмотр.

Внешние датчики имеют несколько недостатков. Самые очевидные из которых, это незащищённость от внешних повреждений, и лёгкий демонтаж, позволяющий воришкам быстро снять устройства с колёс.

Почему важно поддерживать правильное давление в шинах

Конструкция узлов автомобиля и покрышек, рассчитывается инженерами с соблюдением определённых параметров. После испытаний, производители присваивают своим изделиям эксплуатационные характеристики. Если установленный производителем параметр давления в шинах не будет соответствовать заводским требованиям, то автомобиль не сможет отвечать заявленным эксплуатационным характеристикам. Например, сниженное давление в шинах приводит к следующему:

повышается расход топлива;
ускоряется износ покрышек;
увеличивается нагрузка на подвеску и рулевые механизмы;
ухудшается курсовая устойчивость.

Исследования доказали, что потеря воздуха в колесе всего на 0,1 Bar, ускоряет истирание резины на 30%. В этом случае, быстрее изнашиваются боковые части протектора и появляется больше трещин. Избыточное давление, также негативно влияет на покрышку. При данных условиях, более быстрому износу подвержена центральная часть протектора.

Бережливому хозяину стоит взять на заметку систему контроля давления в шинах. Такой вариант полезного тюнинга, доступен каждому российскому автовладельцу. Уход за колёсами очень важен, так как от их состояния зависит безопасность эксплуатации машины.

Шины и диски

Нормальный уровень давления обеспечивает управляемость машины, длительную эксплуатацию шин, экономный расход топлива и безопасность езды. Системы автоматического контроля давления стали разрабатываться в 70-е годы ХХ столетия и вначале устанавливались на военных грузовиках вместе с системой автоматической подкачки:

в 1987-1989 гг — первая автоматическая система контроля устанавливалась на модели Порше 959;
с 1991 года — на все машины Шевроле Корвет;
с 2008 года — опция стала обязательной для всех автомашин, выпускаемых в США и затем и в ряде стран ЕС.

Датчик давления является главной деталью автоматической системы. В России можно подобрать необходимые вам системы и датчики давления.

Принцип работы датчика давления в шинах

Работа датчиков основана на принципах прямого измерения и расчетного:

прямого постоянного измерения, размещением на ниппеле, с соответствующей цветовой сигнализацией на колпачке каждого датчика;
прямого постоянного измерения, размещением внутри шин с передачей информации на дисплей;
расчетным, через тормозную систему АBS, обрабатывая данные о частоте вращения каждого колеса в бортовом компьютере с выводом информации на дисплей.

Кроме того, датчики могут сообщать температуру воздуха в шинах, что дополнительно обеспечивает безопасность движения.

Варианты датчиков

В целях безопасности принято решение об обязательном установлении штатных систем в США и странах ЕС, а также вызвало производство систем для самостоятельной установки.

Датчики бывают механические и электронные, с внутренней и с внешней установкой, прямого или косвенного контроля.

Важно! Внутренние датчики устанавливаются только в бескамерках.

Штатный датчик давления в шинах

Штатные датчики устанавливаются на заводе при производстве машин и подключены к компьютерному блоку. Информация о конкретном уровне давления выводится или на дисплей, или зеркало обратного вида. В случае выхода из строя датчика замена возможна только на аналогичную модель. Используются высокоточные датчики внутренней установки.

Также на автозаводах широко практикуется использование датчиков тормозной системы ABS для обнаружения снижения давления с помощью программ за счет изменения частоты вращения приспущенного колеса. Это существенно дешевле, но определяется только сам факт недостаточного давления, без фиксирования фактического уровня.

Внешние датчики давления в шинах

В мире налажен выпуск систем с использованием внешних и внутренних датчиков для установки в машинах.

Самыми простыми являются системы с датчиками, насаживаемыми на ниппеля. Уровень давления может сообщаться водителю разными способами:

соответствующим цветом колпачков датчиков (зеленый при давлении более 2 бар, желтый — от 1 до 2 бар и красный — мене 1 бара);
через систему Bluetooth на салонное или ваше мобильное устройство Андроид или iOs;
на поставляемый в комплекте монитор.

Основным недостатком является невозможность получения информации о давлении при движении.

TPMS с внутренними датчиками

Установка и настройка

Штатные системы контроля давления, устанавливаемые на заводах, дополнительных действий не требуют. Необходимо только периодически проверять исправность узлов системы.

Дополнительную систему в виде датчиков с цветовым информированием уровня давления устанавливают на ниппеля вместо защитных колпачков.

Внештатная система в виде внешних датчиков с передачей информации требует установки приемника в консоли и подключения к одному из салонных устройств с экраном.

Система с внутренними датчиками требует установку датчиков внутри шин вместо вентилей, предварительную настройку блока на минимальный и максимальный уровень давления, настройку сигнализации.

Проверка датчика давления в шинах

Показания датчиков проверяются контрольными измерениями давления обычными манометрами. Их точность составляет 0,1 бар, что вполне достаточно. Более глубокая проверка датчиков и всей системы осуществляется специальными приборами. Если сигнал о низком давлении продолжает гореть, то рекомендуется выполнить следующие действия:

визуально внимательно оглядеть колесо на предмет наличия дефектов;
в шиномонтажной мастерской накачать до требуемых параметров;
проехать какое-то время со скоростью не более 80 км/час.

Сигнал ошибки должен прекратиться и система заработает в штатном режиме.

Сброс датчика давления в шинах

При продолжении наличия ошибки на мониторе рекомендуется полностью спустить колесо и заново накачать, а также произвести перезагрузку программного устройства системы контроля за давлением (бортового компьютера, специального блока монитора и т.д.).

Отключение датчика давления в шинах

В случае неисправности одного из датчиков, до произведения его замены, разрешается отключить его. Отключение датчика давления производится в соответствии с инструкцией системы. В этом случае система продолжает контролировать остальные 3 колеса. При отсутствии кнопки отключения звукового сигнала разрешается отсоединить неисправный датчик от блока.

Возможные неисправности датчиков и их признаки

Главным признаком неисправности датчика является отсутствие информации об уровне давления в колесе на мониторе. Причинами могут быть использованный лимит батарейки, слабый сигнал информации, механическая поломка при монтаже. Как правило, требуется заменять неисправный датчик на новый. При слабом сигнале информации с антенны датчика рекомендуется поворотом определить наиболее эффективное место расположения. Замена батареек зачастую технически сложная операция, требует шиномонтаж при внутреннем расположении датчика и может не дать ожидаемый результат.

Основными неисправностями датчиков являются:

возможное подтравливание всех внешних и внутренних латунно-резиновых датчиков;
прикипание внешнего алюминиевого датчика с латунным вентилем;
ложное срабатывание системы ABS при длительном повороте.

Важно! При длительной езде на высокой скорости происходит нагревание колес, что вызовет ложное срабатывание датчиков и сигнал ошибки может загореться.

В некоторых системах тпмс неудобствами являются:

низкая яркость и мелкие цифры дисплея;
вывод на экран показатели только одной автошины с необходимостью нажатием кнопки вызывать на экран данные других колес;
помехи от магнитолы, рации при подаче информации на экран;
необходимость шиномонтажа для замены батареек внутренних датчиков;
опасность кражи внешних датчиков;
отсутствие настроек параметров давления;
невозможность отключения звукового сигнала;
несоответствие размеров штекера устройства и автомобильного прикуривателя;
требование дополнительной балансировки при установке внешних датчиков.

Проведенные тесты показали высокое качество следующих нештатных систем контроля давления в шинах,

с внутренними датчиками:

CRX-1006 (высокое качество, надежная работа);
TPMS CRX-1001 (информация в режиме реального времени, крупные цифры, высокая емкость батареек);
TPMS-201 (легкая настройка);
Parkmaster 4-03 (установка модуля-монитора в прикуривателе, яркость дисплея);

с внешними датчиками:

CRX-1041 (быстрая установка, широкий диапазон параметров давления);
CRX-1002 (защита от коррозии и кражи).

Системы контроля давления в шинах становятся необходимы условием повышения безопасности и длительности эксплуатации автомобилей. В настоящее время в ряде стран законодательно определено производство машин с установкой данной опции. На рынке автолюбители могут самостоятельно выбирать и устанавливать датчики давления в автошинах tpms в соответствии с их бюджетными возможностями, уровнями качества исполнения и контроля необходимых параметров.

Читайте также: