Як працюють датчики тиску в шинах: правда за індикатором
Маленька миготлива іконка у вигляді підкови на панелі приладів – це не просто індикатор тривожності за кермом. Це стилізований поперечний переріз шини зі знаком оклику. Якщо ваш автомобіль був випущений після 2007 року, він спочатку оснащувався системою моніторингу тиску в шинах (TPMS). Але як саме працюють датчики тиску в шинах? Більшість водіїв просто накачують шини та продовжують рух. Лише небагато замислюються про те, що ховається за цією технологією.
Чому водіям необхідно підтримувати правильний тиск у шинах
Ігнорування цього індикатора – не азартна гра. Правильне тиск у шинах — це не лише економія кількох центів. Це питання збереження коліс на дорозі.
Забезпечення безпеки
Коли шина недокачана, змінюється форма контактного майданчика. Втрата зчеплення. Кермо управління стає нечітким. Найгірше, гальмівний шлях значно збільшується. При низькому тиску шини сильніше згинаються. Цей вигин призводить до нагрівання. Ями на дорозі — це не просто невелика неприємність, вони стають загрозою для конструкції. Боковини можуть зруйнуватися. За цим слідує вибух шини.
Найкраща продуктивність
Правильне тиск створює баланс. Більш ефективно перетворює потужність двигуна на поступальний рух. Розгін стає різкішим. Проходження поворотів зберігає траєкторію. Вага автомобіля рівномірно розподіляється за протектором. Це запобігає передчасному зносу внутрішніх або зовнішніх країв шини. Це може продовжити термін служби гуми.
Економічні вигоди
Опір коченню – ворог паливної ефективності. У міру розм’якшення шин двигун працює інтенсивніше, щоб підтримувати їхнє обертання. За даними Міністерства енергетики США, підтримання правильного тиску може підвищити ефективність палива до 3,3%. Згодом це накопичується. Йдеться не лише про ціни на бензоколонки. Це також відноситься до зносу деталей підвіски та трансмісії.
Ставки високі. Саме тому індустрія серйозно поставилася до моніторингу.
Посібник для новачків за датчиками TPMS
Ціль TPMS проста. Мета полягає в тому, щоб виявити недокачку до того, як вона стане катастрофічною. Датчик передає дані прийомний модуль всередині автомобіля. Цей модуль порівнює вимірювання із запрограмованими пороговими значеннями. У більшості автомобілів цей діапазон складає від 28 до 35 фунтів на квадратний дюйм (psi).
Індикатор має похмуру історію. Наприкінці 1990-х років шини Firestone страждали від руйнівних проблем із відшаруванням протектора. Вони експлуатувалися без повітря. Тертя нагріває гуму за її витривалості. Шина відшаровується. Автомобіль втрачав керування. Ford Explorer перевертався. Ця серія помилок призвела до загибелі понад 100 людей.
Відповідь була швидкою та законодавчою. Конгрес ухвалив Закон про підвищення відкликання, підзвітності та обліку у сфері транспорту, відомий як закон TREAD. Більш суворі протоколи моніторингу безпеки та відкликання є обов’язковими. Крім того, всі нові автомобілі, які продаються в США після 2007 року, повинні бути оснащені TPMS.
Ранні системи були громіздкими. Вони часто виходили з ладу. Хибні спрацьовування відбуваються так часто, що водії їх ігнорують. Але технологія дозріла. Інженери покращили обробку сигналів. Надійність системи ще більше зросла. Однак варто зазирнути усередину шини.
Пряма та непряма системи моніторингу тиску в шинах
Не всі системи використовують один і той самий метод отримання даних. Важливо знати різницю, коли ви шукаєте причину, чому індикатор не гасне.
Пряма система TPMS
Це найпоширеніший і найточніший метод. На кожному колесі є датчик. Ці датчики розміщуються всередині шини або кріпляться до вентильного стрижня, або кріпляться до обода. Вимірюють тиск та температуру безпосередньо. Датчик живиться від батареї. Коли тиск падає нижче порогового значення, датчик відправляє радіочастотний (RF) сигнал приймач автомобіля.
Сигнал включає певні позиції коліс. Ви точно знаєте, яка шина має низький тиск повітря. Завдяки цій точності виробники віддають перевагу прямій TPMS. Виключає необхідність вгадування.
Непряма система TPMS
Ця система не використовує фізичні датчики тиску. Натомість вона спирається на датчики швидкості коліс системи антиблокувальної гальмівної системи (ABS). Порівнює швидкість обертання кожної шини. Шини з низьким тиском мають менший діаметр. Обертаються швидше за інших. Модуль ABS виявляє цю різницю.
Вартість встановлення нижче. Немає потреби змінювати батареї. Але вона дуже точна. Це може бути викликано нерівностями дороги та великими відмінностями у зносі шин. Після накачування шин також потрібна фаза скидання, щоб дозволити системі заново вивчити базову швидкість.
Пряма система TPMS: апаратні реалії
Пряма система TPMS заснована на апаратному забезпеченні, яке ви не бачите, але виразно відчуваєте у своєму гаманці. Кожне колесо (а іноді запасне колесо повного розміру) оснащене окремим датчиком. Ці пристрої розміщуються всередині шини і часто вимірюють як тиск, а й температуру. Вони передають дані по радіочастоті на центральний блок управління. Блок обробляє отримані дані. Якщо щось іде не так, на приладовій панелі може загорітися лампочка, що попереджає, або в інформаційну систему автомобіля може бути відправлено докладне попередження.
Більшість виробників оригінального обладнання (OEM) потребують внутрішньої установки. На нових автомобілях зовнішні датчики вентилів зустрічаються рідко, якщо вони не є опцією післяпродажного обслуговування. Така внутрішня система збільшує витрати. Кожен датчик містить герметичну батарею та розрахований на термін служби близько 10 років. Він не підлягає ремонту. Коли батарея розряджається, необхідно замінити весь пристрій.
Фізичні ушкодження також завдають проблеми. Сильний удар об бордюр чи аварія можуть затиснути вентиль чи пошкодити сам датчик. Заміна також не є простою “підключив і забув”. Кожен новий датчик має бути запрограмований у контрольному модулі автомобіля. Якщо його не розпізнають, лампочка залишиться горіти. У кожного виробника свої пропрієтарні технології, що робить цей процес кошмаром для сервісних центрів та заплутаною витратою для споживачів.
Непряма система TPMS: програмне забезпечення замість апаратного
Непрямі системи використовують іншу стратегію. Датчики тиску у них не використовуються. Натомість застосовуються існуючі датчики швидкості обертання коліс системи ABS. Логіка проста і ґрунтується на фізиці. Шина із недостатнім тиском має менший ефективний діаметр. Щоб подолати ту ж відстань, що й правильно накачана шина, вона повинна обертатися швидше.
Комп’ютер автомобіля відстежує ці швидкості обертання. Просунуті алгоритми інтерпретують дані. Якщо одне колесо обертається значно швидше за інших, система передбачає, що тиск у ньому нижче. Вона інтелектуально використовує існуюче обладнання та уникає проблем із батареями та програмуванням, характерних для датчиків прямого типу.
Однак цей метод примхливий. Потрібне втручання водія. Якщо ви завантажуєте шини на заправці перед тривалою поїздкою, необхідно скинути систему. Якщо цього не зробити, модуль вважатиме нові, більші за радіусом накачані шини аномальними. Він може не виявити перекачування або витік, доки тиск не впаде значно. Система потребує порівняння з «правильним» тиском. Без скидання точний моніторинг неможливий.
Усунення несправностей: запобіжна лампочка
Не панікуйте, якщо побачите янтарну лампочку. Почніть із перевірки тиску. Якщо лампочка залишається увімкненою навіть після дозаправки повітрям, можливо, є витік повітря. Шини можуть вимагати ремонту чи заміни.
Зазвичай, наступним кроком є пошук кнопки скидання. Вона зазвичай прихована під кермовою колонкою. Якщо ви не можете її знайти, ключем вам стане посібник з експлуатації. Розташування варіюється в залежності від виробника. Іноді вона знаходиться в ящику рукавички, іноді в меню системи мультимедіа. Універсального місця немає.
Ця плутанина спричинена змішуванням систем. Прямі датчики дуже точні, але дороги в обслуговуванні. Непрямі системи дешеві у реалізації, але вимагають ручного скидання після зміни тиску. Обидві системи інтегровані в ширші мережі автомобіля і можуть виходити з ладу або ушкоджуватись. Якщо лампочка залишається увімкненою після перевірки тиску та скидання системи, можливо, є електрична проблема. Це може бути викликано пошкодженим датчиком, пошкодженим проводом або пошкодженим контрольним модулем.
“Непрямі системи моніторингу тиску в шинах не залежать від датчиків для своєї роботи. Принаймні не від датчиків тиску. Система використовує інформацію від датчиків швидкості обертання коліс для інтерпретації розміру шини на основі швидкості її обертання.”
Часті питання про TPMS
Як працює система моніторингу тиску в шинах?
Прямі системи використовують датчики всередині кожної шини для вимірювання тиску та температури. Непрямі системи використовують дані про швидкість обертання коліс для виявлення різниці швидкості обертання шин через зміни тиску.
Де знаходиться кнопка скидання TPMS?
Залежить від виробника та моделі. Загальні місця розташування, наприклад, під рульовою колонкою, в ящику рукавички і в меню налаштувань автомобіля. Точне розташування див. у посібнику користувача.
Чому лампочка тиску в шинах залишається включеною після накачування шин?
Перевірте тиск ще раз. Якщо ваші шини накачані правильно, можливо вам потрібно скинути систему. Якщо лампочка залишається увімкненою навіть після скидання, це може бути витік або несправність датчика.
Де розташовані датчики тиску в шинах?
Більшість виробників монтують їх усередині шини на вентилі. Опції післяпродажного обслуговування іноді кріпляться зовні, але нові автомобілі це рідкість.
Ландшафт моніторингу шин фрагментований. Ви маєте справу з пропрієтарними технологіями, батареями, що розряджаються, і програмними збоями. Це система, яка добре працює, доки не перестає працювати. І коли вона не працює, вам залишається гадати, чи це є простою проблемою скидання або проблемою дорогої заміни датчика.
