© Mercedes

29 авг 2019 03:40

Простые вопросы 1992

Простые вопросы: как работает контроль давления шин и зачем он нужен?

Системами контроля давления в шинах сегодня мало кого удивишь. Но не все знают, как эти системы работают, чем отличаются и какие особенности имеют.

Электронные системы мониторинга давления в шинах (TPMS, tire-pressure monitoring system) в режиме реального времени автопроизводители начали внедрять еще в 80-е годы прошлого века. Первым серийным легковым автомобилем, получившим такую систему, был знаменитый Porsche 959, который выпускали в 1986-1988 годах ради получения омологации для раллийной версии.

А дальше все это начало расползаться в самые разные классы автомобилей, становясь все дешевле и доступнее. И сегодня датчики контроля давления в шинах можно встретить даже на бюджетных машинах или самостоятельно купить на рынке под свой автомобиль. Более того: например, с 1 ноября 2014 года все новые легковые автомобили, продаваемые в Европейском Союзе, должны быть оснащены TPMS, в США – с 2008 года.

Задача системы TPMS – сигнализировать водителю о падении давления в шинах ниже установленного предела. Сам владелец визуально может этого и не заметить или полениться проверить колесо манометром. А ведь даже немного приспущенная шина сразу тянет за собой ворох проблем. Вырастает сопротивление качению, из-за чего падает накат и поднимается расход топлива. Например, по данным комиссии Евросоюза, недокачка шины на 0,4 бара увеличивает расход топлива на 2%, а также сокращает срок службы покрышки на 25%.

Попутно идет усиленный износ боковых дорожек протектора, на "желейных" из-за недостатка давления покрышках резко ухудшается управляемость, а само колесо из-за повышенной деформации протектора и боковин начинает сильно нагреваться и разрушаться, вплоть до того, что перегретая покрышка может просто взорваться на ходу.

Как же шина теряет воздух? Это не только прокол, в том числе и "медленный". Колесо "травит" давление и по вполне естественным причинам. Например, за счет диффузии газов сквозь резину, за счет чего даже новая шина может за год потерять около 10% и более от начального давления. Упасть давление может и от банального перепада температур - при резком похолодании, например.

Нет воздуха - нет проблем с давлением! Сегодня шинники активно работают над безвоздушными шинами. 

Сами системы контроля давления делятся на два типа – прямого (dTPMS) и косвенного, непрямого (iTPMS) действия. iTPMS не измеряет само физическое давление воздуха в колесе, а отслеживает скорости вращения самих колес. Например, системы iTPMS первого поколения основаны на принципе, что недостаточно накачанные шины имеют меньший диаметр (и меньшую длину окружности) и, следовательно, более высокую угловую скорость вращения. Эти различия измеряются с помощью датчиков скорости вращения колес систем АБС, и далее загорается сигнальная лампа на панели приборов. iTPMS второго поколения научили обнаруживать падение давления уже в каждой из шин по отдельности. Обычно система настроена на падение давления на 20%.

При всей своей дешевизне, простоте и распространенности, у iTPMS есть недостаток: ее показания относительны и не самые точные, зависят от чувствительности АБС. При этом, например, на низкопрофильных шинах с жесткими боковинами при небольшом падении давления диаметр колеса может измениться незначительно, и автоматика этого может не "увидеть". Ну а после перебортовки, балансировки или подкачки шин систему надо обнулить и перекалибровать, нажав соответствующую кнопку.

Система dTPMS работает быстрее и показывает данные куда точнее, так как использует датчики физического давления на каждом колесе, позволяя не просто отображать падение давления в реальном времени, но и выводить его параметры на монитор по каждому колесу с точностью до десятых долей. Причем некоторые устройства показывают еще и температуру шины, как, например, в Chevrolet Corvette. С завода такие датчики, как правило, ставятся на внутренней стороне ниппеля колесного диска. Причем, в отличие от iTPMS, контроллер dTPMS может проводить замеры давления не только на едущем, но и на стоящем автомобиле.

Сенсор системы Direct TPMS, совмещающий ниппель, датчик давления и автономный блок передачи данных.

Но сенсоры dTPMS – это сложная и недешевая конструкция, куда, кроме самого датчика давления, еще входит свой контрольно-измерительный блок с передатчиком, который транслирует данные о шине на приемник самой системы. Все это электронное "хозяйство" питает батарейка, которая обычно служит 5-7 лет, причем нередко она встроенная, то есть, приходится менять сенсор в сборе. Чтобы экономить энергию, датчики dTPMS также могут не передавать данные, когда машина стоит, либо используется сложная и дорогая двусторонняя связь, включающая датчик.

Есть с системами dTPMS и эксплуатационные сложности. При демонтаже покрышки датчик по неосторожности можно повредить, а при проколе колеса нельзя использовать аэрозольный герметик для его ремонта, так как он искажает показания и может вывести сенсор из строя. А для калибровки и диагностики системы dTPMS уже нередко требуется дилерский сканер или специальный тестер.  

Внешние датчики давления можно прикрутить хоть на "Жигули". Монитор и приемник системы dTPMS питаются от прикуривателя, а сама система показывает не только давление, но и температуру воздуха в шине. Только батареек хватает примерно на год.  

Впрочем, удобство, точность и возможности системы dTPMS перевешивают минусы, делая это решение все более популярным у автопроизводителей. Не отстает и рынок аксессуаров, который предлагает dTPMS в виде более простых и дешевых решений, вроде сенсоров, которые навинчиваются на ниппель снаружи вместо защитного колпачка. Он дают расширенные возможности мониторинга вроде регистрации данных и дистанционного мониторинга через смартфон, не требуя при этом спецоборудования для настройки.

Впрочем, есть и свои минусы. Внешний датчик dTPMS "живет" на улице, вкушая все прелести дождей, зимы и реагентов, может быть механически поврежден или банально свинчен воришками. Зато такую систему можно поставить практически на любой автомобиль.