Маленькая мигающая иконка в виде подковы на приборной панели — это не просто индикатор тревожности за рулем. Это стилизованное поперечное сечение шины с восклицательным знаком. Если ваш автомобиль был выпущен после 2007 года, он изначально оснащался системой мониторинга давления в шинах (TPMS). Но как именно работают датчики давления в шинах? Большинство водителей просто накачивают шины и продолжают движение. Лишь немногие задумываются о том, что скрывается за этой технологией.
Почему водителям необходимо поддерживать правильное давление в шинах
Игнорирование этого индикатора — не азартная игра. Правильное давление в шинах — это не только экономия нескольких центов. Это вопрос сохранения колес на дороге.
Обеспечение безопасности
Когда шина недокачана, изменяется форма контактной площадки. Потеря сцепления. Рулевое управление становится нечетким. Хуже того, тормозной путь значительно увеличивается. При низком давлении шины сильнее изгибаются. Этот изгиб приводит к нагреву. Ямы на дороге — это не просто мелкая неприятность, они становятся угрозой для конструкции. Боковины могут разрушиться. За этим следует взрыв шины.
Лучшая производительность
Правильное давление создает баланс. Более эффективно преобразует мощность двигателя в поступательное движение. Разгон становится более резким. Прохождение поворотов сохраняет траекторию. Вес автомобиля равномерно распределяется по протектору. Это предотвращает преждевременный износ внутренних или внешних краев шины. Это может продлить срок службы резины.
Экономические выгоды
Сопротивление качению — враг топливной эффективности. По мере размягчения шин двигатель работает интенсивнее, чтобы поддерживать их вращение. По данным Министерства энергетики США, поддержание правильного давления может повысить топливную эффективность до 3,3%. Со временем это накапливается. Речь идет не только о ценах на бензоколонках. Это также относится к износу деталей подвески и трансмиссии.
Ставки высоки. Именно поэтому индустрия серьезно отнеслась к мониторингу.
Руководство для новичков по датчикам TPMS
Цель TPMS проста. Цель состоит в том, чтобы обнаружить недокачку до того, как она станет катастрофической. Датчик передает данные в приемный модуль внутри автомобиля. Этот модуль сравнивает измерения с запрограммированными пороговыми значениями. В большинстве автомобилей этот диапазон составляет от 28 до 35 фунтов на квадратный дюйм (psi).
У индикатора есть мрачная история. В конце 1990-х годов шины Firestone страдали от разрушительных проблем с отслоением протектора. Они эксплуатировались без воздуха. Трение нагревает резину за предел ее выносливости. Шина отслаивается. Автомобиль терял управление. Ford Explorer переворачивался. Эта серия ошибок привела к гибели более 100 человек.
Ответ был быстрым и законодательным. Конгресс принял Закон о повышении отзываемости, подотчетности и учету в сфере транспорта, известный как закон TREAD. Более строгие протоколы мониторинга безопасности и отзыва обязательны. Кроме того, все новые автомобили, продаваемые в США после 2007 года, должны быть оснащены TPMS.
Ранние системы были громоздкими. Они часто выходили из строя. Ложные срабатывания происходят так часто, что водители игнорируют их. Но технология созрела. Инженеры улучшили обработку сигналов. Надежность системы еще больше возросла. Однако стоит заглянуть внутрь шины.
Прямая и непрямая системы мониторинга давления в шинах
Не все системы используют один и тот же метод получения данных. Важно знать разницу, когда вы ищете причину, почему индикатор не гаснет.
Прямая система TPMS
Это наиболее распространенный и самый точный метод. На каждом колесе есть физический датчик. Эти датчики размещаются внутри шины и либо крепятся к вентильному стержню, либо крепятся к ободу. Измеряют давление и температуру напрямую. Датчик питается от батареи. Когда давление падает ниже порогового значения, датчик отправляет радиочастотный (RF) сигнал в приемник автомобиля.
Сигнал включает в себя определенные позиции колес. Вы точно знаете, какая шина имеет низкое давление воздуха. Благодаря этой точности производители предпочитают прямую TPMS. Исключает необходимость угадывания.
Непрямая система TPMS
Эта система не использует физических датчиков давления. Вместо этого она опирается на датчики скорости колес системы антиблокировочной тормозной системы (ABS). Сравнивает скорость вращения каждой шины. Шины с низким давлением имеют меньший диаметр. Вращаются быстрее других. Модуль ABS обнаруживает эту разницу.
Стоимость установки ниже. Нет необходимости менять батареи. Но она не очень точная. Это может быть вызвано неровностями дороги и большими различиями в износе шин. После накачивания шин также требуется фаза «сброса», чтобы позволить системе заново выучить базовую скорость.
Прямая система TPMS: аппаратные реалии
Прямая система TPMS основана на аппаратном обеспечении, которое вы не видите, но определенно чувствуете в своем кошельке. Каждое колесо (а иногда и запасное колесо полного размера) оснащено отдельным датчиком. Эти устройства размещаются внутри шины и часто измеряют не только давление, но и температуру. Они передают эти данные по радиочастоте на центральный блок управления. Блок обрабатывает полученные данные. Если что-то идет не так, на приборной панели может загореться предупреждающая лампочка или в информационную систему автомобиля может быть отправлено подробное предупреждение.
Большинство производителей оригинального оборудования (OEM) требуют внутреннюю установку. На новых автомобилях внешние датчики вентилей встречаются редко, если только они не являются опцией послепродажного обслуживания. Такая внутренняя конструкция увеличивает затраты. Каждый датчик содержит герметичную батарею и рассчитан на срок службы около 10 лет. Он не подлежит ремонту. Когда батарея разряжается, все устройство необходимо заменять.
Физические повреждения также доставляют проблемы. Сильный удар о бордюр или авария могут зажать вентиль или повредить сам датчик. Замена также не является простой «подключил и забыл». Каждый новый датчик должен быть запрограммирован в контрольном модуле автомобиля. Если он не будет распознан, лампочка останется гореть. У каждого производителя свои проприетарные технологии, что делает этот процесс кошмаром для сервисных центров и запутанным расходом для потребителей.
Непрямая система TPMS: программное обеспечение вместо аппаратного
Непрямые системы используют другую стратегию. Датчики давления в них не используются. Вместо этого применяются существующие датчики скорости вращения колес системы ABS. Логика проста и основана на физике. Шина с недостаточным давлением имеет меньший эффективный диаметр. Чтобы преодолеть то же расстояние, что и правильно накачанная шина, она должна вращаться быстрее.
Компьютер автомобиля отслеживает эти скорости вращения. Продвинутые алгоритмы интерпретируют данные. Если одно колесо вращается значительно быстрее других, система предполагает, что давление в нем ниже. Она интеллектуально использует существующее оборудование и избегает проблем с батареями и программированием, характерных для датчиков прямого типа.
Однако этот метод капризен. Требуется вмешательство водителя. Если вы накачиваете шины на заправке перед длительной поездкой, необходимо сбросить систему. Если этого не сделать, модуль будет считать новые, более крупные по радиусу накачанные шины аномальными. Он может не обнаружить перекачку или утечку, пока давление не упадет значительно. Системе требуется сравнение с «правильным» давлением. Без сброса точный мониторинг невозможен.
Устранение неисправностей: предупреждающая лампочка
Не паникуйте, если увидите янтарную лампочку. Начните с проверки давления. Если лампочка остается включенной даже после дозаправки воздухом, возможно, есть утечка воздуха. Шины могут потребовать ремонта или замены.
Обычно следующим шагом является поиск кнопки сброса. Она обычно скрыта под рулевой колонкой. Если вы не можете ее найти, ключом вам послужит руководство по эксплуатации. Расположение варьируется в зависимости от производителя. Иногда она находится в перчаточном ящике, иногда в меню системы мультимедиа. Универсального места не существует.
Эта путаница вызвана смешением систем. Прямые датчики очень точны, но дороги в обслуживании. Непрямые системы дешевы в реализации, но требуют ручного сброса после изменения давления. Обе системы интегрированы в более широкие сети автомобиля и могут выходить из строя или повреждаться. Если лампочка остается включенной после проверки давления и сброса системы, возможно, есть электрическая проблема. Это может быть вызвано поврежденным датчиком, поврежденной проводкой или поврежденным контрольным модулем.
«Непрямые системы мониторинга давления в шинах не зависят от датчиков для своей работы. По крайней мере, не от датчиков давления. Система использует информацию от датчиков скорости вращения колес для интерпретации размера шины на основе скорости ее вращения.»
Часто задаваемые вопросы о TPMS
Как работает система мониторинга давления в шинах?
Прямые системы используют датчики внутри каждой шины для измерения давления и температуры. Непрямые системы используют данные о скорости вращения колес для обнаружения разницы в скорости вращения шин из-за изменений давления.
Где находится кнопка сброса TPMS?
Зависит от производителя и модели. Общие места расположения, например, под рулевой колонкой, в перчаточном ящике и в меню настроек автомобиля. Точное местоположение см. в руководстве по эксплуатации.
Почему лампочка давления в шинах остается включенной после накачки шин?
Проверьте давление еще раз. Если ваши шины накачаны правильно, возможно, вам нужно сбросить систему. Если лампочка остается включенной даже после сброса, это может быть утечка или неисправность датчика.
Где расположены датчики давления в шинах?
Большинство производителей монтируют их внутри шины на вентиле. Опции послепродажного обслуживания иногда крепятся снаружи, но на новых автомобилях это редкость.
Ландшафт мониторинга шин фрагментирован. Вы имеете дело с проприетарными технологиями, разряжающимися батареями и программными сбоями. Это система, которая хорошо работает, пока не перестает работать. И когда она не работает, вам остается гадать, является ли это простой проблемой сброса или проблемой дорогой замены датчика.
