Come funzionano i sensori di pressione dei pneumatici: la verità dietro la luce

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La piccola icona a ferro di cavallo lampeggiante sul cruscotto è molto più di un semplice campanello d’allarme per l’ansia da guida. Questa è una sezione trasversale stilizzata di uno pneumatico con un punto esclamativo. Se la tua auto è stata prodotta dopo il 2007, era originariamente dotata di un sistema di monitoraggio della pressione degli pneumatici (TPMS). Ma Come funzionano esattamente i sensori di pressione dei pneumatici? La maggior parte dei conducenti si limita a gonfiare le gomme e andare avanti. Poche persone guardano dietro le quinte di questa tecnologia.

Perché gli automobilisti devono mantenere la corretta pressione dei pneumatici

Ignorare questa luce non è un azzardo. Una corretta pressione dei pneumatici non ti fa risparmiare solo pochi centesimi. Questo serve a mantenere le ruote attaccate alla strada.

Garantire la sicurezza

Quando il pneumatico è sgonfio, la forma dell’area di contatto cambia. Perdere aderenza. Lo sterzo sembra vago. Ancora peggio, lo spazio di frenata è notevolmente più lungo. Con pressioni più basse i pneumatici si piegano di più. Questa flessione produce calore. Le buche sono più di un semplice fastidio, diventano una minaccia strutturale. Le pareti laterali possono crollare. Segue uno scoppio.

Prestazioni migliori

La giusta pressione crea equilibrio. Converte la potenza del motore in movimento in avanti in modo più efficiente. L’accelerazione sembra più nitida. In curva mantiene la traiettoria durante le svolte. Il peso del veicolo è distribuito uniformemente sul battistrada. Ciò impedisce l’usura prematura dei bordi interni o esterni del pneumatico. Può prolungare la vita della gomma.

Benefici economici

La resistenza al rotolamento è nemica dell’efficienza del carburante. Man mano che le gomme si ammorbidiscono, il motore lavora di più per farle girare. Secondo il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, il mantenimento della pressione corretta può migliorare il risparmio di carburante fino al 3,3%. Nel corso del tempo, ciò si aggiunge. Non si tratta solo dei prezzi delle stazioni di servizio. Ciò vale anche per l’usura delle sospensioni e degli organi di trasmissione.

La posta in gioco è alta. Questo è il motivo per cui l’industria ha preso sul serio il monitoraggio.

Guida per principianti ai sensori TPMS

L’obiettivo del TPMS è semplice. L’obiettivo è individuare la sottoinflazione prima che diventi catastrofica. Il sensore invia i dati al modulo ricevente all’interno dell’auto. Questo modulo confronta le misurazioni con le soglie programmate. Nella maggior parte delle auto, il valore del finestrino è compreso tra 28 e 35 libbre per pollice quadrato (psi).

La luce ha una storia oscura. Alla fine degli anni ’90, i pneumatici Firestone soffrivano di devastanti problemi di delaminazione del battistrada. Viaggiavano senza aria. L’attrito riscalda la gomma oltre il suo limite di resistenza. Sbucciatura dei pneumatici. L’auto ha perso il controllo. La Ford Explorer si è ribaltata. Questa serie di errori portò alla morte di più di 100 persone.

La risposta è stata rapida e legale. Il Congresso approva il Transportation Recall Enhancement, Accountability, and Records Act, noto come TREAD Act. Sono obbligatori protocolli di monitoraggio e ripristino della sicurezza più rigorosi. Inoltre, tutti i nuovi veicoli venduti negli Stati Uniti dopo il 2007 devono essere dotati di TPMS.

I primi sistemi erano ingombranti. Spesso falliscono. I falsi allarmi si verificano così spesso che gli automobilisti li ignorano. Ma la tecnologia è maturata. Gli ingegneri hanno migliorato l’elaborazione del segnale. L’affidabilità del sistema è migliorata ancora di più. Tuttavia, vale la pena guardare all’interno del pneumatico.

Sistema di monitoraggio della pressione dei pneumatici diretto e indiretto

Non tutti i sistemi utilizzano lo stesso metodo per ottenere i dati. È importante conoscere la differenza quando si cerca il motivo per cui la luce non si spegne.

TPMS diretto

Questo è il metodo più comunemente usato e più accurato. Ogni ruota ha un sensore fisico. Questi sensori sono posizionati all’interno del pneumatico e fissati allo stelo della valvola o fissati al cerchione. Misura direttamente la pressione e la temperatura. La batteria alimenta il sensore. Quando la pressione scende al di sotto di una soglia, il sensore invia un segnale in radiofrequenza (RF) al ricevitore dell’auto.

Il segnale include determinate posizioni delle ruote. Sai esattamente quale pneumatico ha una bassa pressione dell’aria. A causa di questa precisione, i produttori preferiscono un TPMS diretto. Elimina le congetture.

TPMS indiretto

Questo sistema non utilizza sensori di pressione fisica. Si affida invece ai sensori di velocità delle ruote del sistema di frenata antibloccaggio (ABS). Confronta la velocità di rotazione di ciascun pneumatico. I pneumatici a bassa pressione hanno un diametro inferiore. Gira più velocemente degli altri. Il modulo ABS rileva questa differenza.

I costi di installazione sono inferiori. Non è necessario cambiare le batterie. Ma non è molto preciso. Può essere causato da irregolarità della strada e grandi differenze nell’usura dei pneumatici. Dopo il gonfiaggio dei pneumatici è necessaria anche una fase di “reset” per permettere al sistema di riapprendere la velocità base.

TPMS diretto: realtà hardware

Il TPMS diretto si basa su un hardware che non puoi vedere ma che puoi sicuramente sentire nel tuo portafoglio. Ciascuna ruota (e talvolta una ruota di scorta di dimensioni normali) è dotata di un sensore separato. Questi dispositivi sono posizionati all’interno del pneumatico e spesso misurano sia la temperatura che la pressione. Trasmettono i dati tramite radiofrequenza al modulo di controllo centrale. Il modulo scricchiola i numeri. Se qualcosa va storto, una spia potrebbe accendersi sul cruscotto o un avviso dettagliato potrebbe essere inviato al sistema informativo del tuo veicolo.

La maggior parte degli OEM richiede l’installazione interna. Le auto nuove raramente hanno sensori dello stelo della valvola esterni a meno che non siano un’opzione aftermarket. Questa disposizione interna accumula costi. Ogni sensore contiene una batteria sigillata ed è progettato per durare circa 10 anni. Non è utile. Quando la batteria si scarica, è necessario sostituire l’intero dispositivo.

Anche il danno fisico è un mal di testa. Un forte urto contro un marciapiede o un incidente possono pizzicare lo stelo della valvola o danneggiare il sensore stesso. Anche la sostituzione non è plug-and-play. Ogni nuovo sensore deve essere programmato nel modulo di controllo del veicolo. Se non viene riconosciuto, la luce rimane accesa. Ogni produttore dispone di tecnologie proprietarie diverse, il che rende tutto ciò un incubo per le officine di riparazione e una spesa confusa per i consumatori.

TPMS indiretto: software su hardware

I sistemi indiretti utilizzano una strategia diversa. Non sono coinvolti sensori di pressione. Utilizza invece i sensori di velocità delle ruote ABS esistenti. La logica è fisica semplice. Uno pneumatico sgonfio ha un diametro effettivo più piccolo. Deve ruotare più velocemente per coprire la stessa distanza di un pneumatico adeguatamente gonfiato, deve girare più velocemente.

Il computer dell’auto monitora queste velocità di rotazione. Algoritmi avanzati interpretano i dati. Se una ruota gira molto più velocemente delle altre, il sistema presuppone che la pressione sia inferiore. Utilizza in modo intelligente le apparecchiature esistenti ed evita la batteria e i problemi di programmazione dei sensori di tipo diretto.

Tuttavia, questo metodo è complicato. È necessario l’intervento del conducente. Se si fa il pieno ai pneumatici presso una stazione di servizio prima di un lungo viaggio, è necessario reimpostare il sistema. Se non viene ripristinato, il modulo considererà anomali i pneumatici con raggio maggiore appena gonfiati. Potrebbe non essere possibile rilevare un riempimento eccessivo o una perdita finché la pressione non scende in modo significativo. Il sistema richiede un confronto di pressione “corretto”. Nessun ripristino, nessun monitoraggio accurato.

Risoluzione dei problemi della spia

Non farti prendere dal panico se vedi una luce color ambra. Inizia Controlla prima la pressione. Se la lampada rimane accesa anche dopo aver rabboccato l’aria, potrebbe esserci una perdita d’aria. Potrebbe essere necessario riparare o sostituire i pneumatici.

Di solito, il passaggio successivo è trovare il pulsante di ripristino. Di solito è nascosto sotto il piantone del volante. Se non riesci a trovarlo, il manuale del proprietario è la tua chiave. La posizione varia a seconda del produttore. A volte si trova nel vano portaoggetti, a volte nel sistema di menu dello schermo dell’infotainment. Non esiste un luogo universale.

Questa confusione è dovuta al mix di sistemi. I sensori diretti sono molto precisi, ma la loro manutenzione è costosa. I sistemi indiretti sono poco costosi da implementare, ma devono essere ripristinati manualmente dopo le variazioni di pressione. Entrambi i sistemi sono integrati in una rete di veicoli più ampia e possono funzionare male o danneggiarsi. Se la spia rimane accesa dopo aver controllato la pressione e ripristinato il sistema, potrebbe esserci un problema elettrico. Ciò può essere causato da un sensore danneggiato, un cablaggio danneggiato o un modulo di controllo danneggiato.

“I sistemi di monitoraggio indiretto della pressione dei pneumatici non dipendono dai sensori per funzionare. Almeno non dai sensori di pressione. Il sistema utilizza le informazioni dei sensori di velocità della ruota per interpretare le dimensioni del pneumatico in base alla velocità di rotazione dello pneumatico.”

Domande comuni sul TPMS

Come funziona il sistema di monitoraggio della pressione dei pneumatici?
I sistemi diretti utilizzano sensori all’interno di ciascun pneumatico per misurare la pressione e la temperatura. I sistemi indiretti utilizzano i dati sulla velocità delle ruote per rilevare le differenze nella velocità di rotazione dei pneumatici dovute alle variazioni di pressione.

Dov’è il pulsante di reset TPMS?
Dipende dal produttore e dal modello. Luoghi comuni sono, ad esempio, sotto il volante, nel vano portaoggetti e nel menu delle impostazioni del veicolo. Consultare il manuale del proprietario per la posizione esatta.

Perché la spia della pressione degli pneumatici è ancora accesa dopo aver gonfiato gli pneumatici?
Controllare nuovamente la pressione. Se il pneumatico è gonfiato correttamente, potrebbe essere necessario reimpostare il sistema. Se la luce rimane accesa anche dopo il ripristino, potrebbe trattarsi di una perdita o di un guasto del sensore.

Dove si trovano i sensori di pressione dei pneumatici?
La maggior parte dei produttori li monta all’interno dello pneumatico sullo stelo della valvola all’interno dello pneumatico. Le opzioni aftermarket a volte si agganciano all’esterno, ma questo è raro sulle auto nuove.

Il panorama del monitoraggio dei pneumatici è frammentato. Hai a che fare con tecnologia proprietaria, batterie che si scaricano e problemi software. È un sistema che funziona bene finché non smette di funzionare. E quando ciò non avviene, resta da indovinare se si tratta di un semplice problema di ripristino o di un costoso problema di sostituzione del sensore.