Из чего состоит датчик давления в шинах

Современный автомобиль представляет собой целый комплекс взаимосвязанных между собой систем. Колеса – это та часть машины, от состояния которой зависит безопасность как водителя, так и пассажиров. Поэтому специалисты рекомендуют регулярно производить проверку давления в шинах. Для упрощения данной процедуры существует система TPMS. Что собой являет данная система контроля давления в шинах и как она работает? Обо всем этом и не только – далее в нашей статье.

Что это?

Данная система выполняет функцию предотвращения езды автомобиля с низким уровнем подкачки. Предлагается она в качестве опции. На некоторых автомобилях (в частности премиум-сегмента) она идет уже в «базе».

Конструкция

Работает такое оборудование за счет датчика, который устанавливается на диск, внутрь покрышки. Система включает в себя несколько компонентов:

• блок управления;
• ЖК-дисплей;
• приемную антенну;
• датчик давления в шинах.

Принцип работы («Тусон Хендай» не исключение) состоит в восприятии блоком сигналов, исходящих от каждого датчика. Последний элемент представляет собой сложное устройство, которое включает:

• датчик температуры;
• датчик давления воздуха;
• электронные механизмы управления и измерения;
• аккумулятор;
• антенну, которая передает полученный сигнал дальше на блок управления.

Как работает датчик давления в шинах? Принцип действия и место установки

Зачастую он монтируется на место штатного вентиля. Информация о давлении в колесе передается на блок каждые 60 секунд. А что касается батареек, которые там расположены, то об этом производитель давно позаботился. Аккумулятор поддерживает работоспособность колесного датчика на протяжении 7-10 лет. Однако менять его не приходится – по истечении данного срока на место устанавливается новая деталь. Поэтому если приобретать датчики, то только не б/у – даже продавец не сможет сказать, сколько они отъездили до снятия и пролежали на полке.

Дорогие системы

В более дорогих системах контроль осуществлять гораздо проще. Если в авто установлено 4 индивидуальных антенны, на отдельную панель выведется сигнал, какая именно из покрышек в данный момент спускает. Принцип работы датчика давления в шинах основывается на получении и передаче информации через антенну на блок бортового компьютера. Также водителю доступна информация об уровне накачки в каждом из колес в режиме реального времени.

Разновидности

Первый тип – наиболее примитивные. Они являют собой специальные колпачки с цветовым индикатором. Устанавливаются вместо обычных на вентиль подкачки колеса. Принцип работы датчика давления в шинах очень простой. Если давление колеса ниже 2 атмосфер, цвет колпачка меняется на желтый. Если ниже 1 атмосферы – красный. Зеленым он будет гореть тогда, когда уровень давления составит 2 и более атмосфер, то есть будет нормальным. Если сделать краткий обзор датчика давления в шинах, его неисправности рассмотреть, можно отметить несколько факторов. Среди положительных – низкая стоимость и простота установки: не нужно монтировать антенны, приобретать дополнительно блок управления. Среди минусов отметим низкую информативность. Ведь определить, спущено колесо или нет, можно только вручную, поставив автомобиль на стоянку. Во время движения эта вещь просто бесполезна. Но все же посмотреть на цвета колпачков намного проще, чем крутить их и измерять давление тестером на каждом колесе.

Радиодатчики

Это более прогрессивный вид изделий. Они устанавливаются на диски при помощи хомутов или сразу вместо штатного вентиля. Кроме этих датчиков, необходимо приобрести набор электронных элементов. Это антенна, блок управления и дисплей. Данный вариант обходится значительно дороже первого. Но и о надежности не стоит забывать. Система будет работать всегда, и даже находясь в автомобиле на скорости 100 километров в час, вы с точностью до 0.01 Атм будете знать текущее давление в том или ином колесе. Но если забудете, система вас автоматически предупредит, что колесо начало спускать. Как известно, определить пробой на ходу (особенно если это заднее, не ведущее колесо) достаточно сложно, тем более на резине с низким профилем.

Датчики – технические устройства, преобразующие снимаемую информацию (давление) в электрический сигнал. Это конструкционно обособленная часть измерительной системы машины.

Зачем нужны датчики давления в шинах

Исследования, проведенные в Америке и Европе, показали, что многие автовладельцы не проверяют шины непосредственно перед эксплуатацией авто, что приводит к повышению опасности на дорогах. А 40% владельцев автомобилей интересуются этим не чаще раза в год.

Tyre pressure monitoring system – система контроля давления в шинах и предупреждения водителей. Она информирует о несоответствии показаний приборов с установленным значением датчиков. При несоответствии давления определенным показателям на пульте загорается звуковой и/или световой сигнал.

Следует отметить, что давление не соответствующее норме, приводит к повышенной опасности, увеличивает расход горючего и оказывает существенное влияние на степень и быстроту износа шин.

Как работает датчик давления в шинах

Принцип работы этих приборов одинаков для всех видов устройств. Рассмотрим, как данные о состоянии шин попадают на пульт управления:

• На колесо закрепляется контроллер, который собирает и регистрирует данные о давлении и других параметрах.
• Датчик передает полученные данные с частотой 2 – 3 секунды трансиверу. Передача показаний контроллера осуществляется через Bluetooth.
• Программа обрабатывает пришедшую информацию и сравнивает полученные значения с имеющимися допусками. Если совокупность показателей превышает предельные для нормальной работы шин значения, то программа сигнализирует об этом водителю. Аналогичным образом обрабатывают данные о пониженных значениях давления.
• Сигналы на разных устройствах могут быть звуковыми и/или световыми.
• Предельные значения рабочих параметров можно задавать самостоятельно. Производитель, как правило, допускает регулировку устройства в пределах от 1,7 до 3,2 бара.
• Некоторые системы имеют возможность информировать владельца устройства, подавая сообщения на смартфон.

Теперь разберемся, каким образом эти измерительные устройства рассчитывают давление. Как правило, датчик сравнивает угловое вращение отдельно взятых колес. По угловой скорости можно вычислить расстояния, которые колеса проходят за одно полное вращение. Не трудно определить, что при разном давлении изменяется и наружный диаметр колеса. Это изменение настолько мало, что не видно невооруженным глазом. А датчик фиксирует даже небольшую разницу. Именно это несоответствие и регистрирует система.

Датчик давления в шинах Mazda MX-5

Если датчики реагируют даже на небольшое изменение окружности колеса, то будет не лишним выяснить, по каким механическим причинам они могут изменяться, чтобы исключить неверное толкование сигналов системы:

• Слишком маленькое давление в шинах.
• Была произведена замена колеса на отличающиеся по форме, размеру шины, протекторы и т.д.
• Аналогичным образом действует на систему и установка запасного колеса, которое чаще всего имеет отличный от основных колес диск и другие нестыковки.
• Шины повреждены.
• Нагрузка на автомобиль распределена неравномерно, вследствие чего он перегружен на какую-нибудь из сторон.
• Колеса одной из осей перегружены. Такое бывает, при прохождении машиной спуска или подъема, буксировке прицепа.
• На автомобиль установлены цепи, создающие противоскользящий эффект.

Возможные неисправности и их признаки

Рассмотрим основные причины, когда система может подавать сигналы о недостаточном давлении:

• после смены колес;
• при смене их взаимного расположения (взаимной перестановке).

Если после таких манипуляций система подает сигналы о разбалансировке давлений, то надо сбросить настройки и вернуться к базовой установке. Контрольный сигнал может гореть и после переустановки базовых настроек. Рассмотрим характерные случаи данных неисправностей:

1. Горение контрольной лампы сигнализирует о сильной разности давлений. То есть, показатель давления хотя бы в одном из колес не соответствует настроенным значениям.
2. Мигание индикатора означает выход из строя системы. Для избавления от ошибки придется прибегнуть к помощи сервисного центра.
3. Горение индикатора во время спортивного вождения, движения по скользкой, грунтовой дороге не считается неисправностью, если при устранении причин, вызывающих ошибку, сигнальный индикатор гаснет.

Каковы ваши действия после сигнала о неудовлетворительном давлении? Прежде всего, надо руководствоваться тем, что система исправна и индикатор свидетельствует о реальных недостатках ходовой части автомобиля. Поэтому следует сразу понизить скорость, не используя резких торможений и стремительного вращения руля. Затем следует остановиться и произвести проверку целостности шин и измерить давление.

Датчик давления в шинах Toyota

Но не следует бездумно доверяться системе проверки давления. Так, если колеса равномерно теряют давление, система не будет подавать аварийный сигнал. Точно так же не сможет она среагировать на слишком быстрое падение давления. Такое случается при резком разрушении колеса. Это связано с особенностью определения и подсчета отклонений. Для их правильной диагностики машине требуется совершить небольшой пробег – только в этом случае программа выдает сигнал несоответствия.

Кроме того, базовую установку следует обновлять регулярно через каждые 10000 км пробега или один раз в год, чтобы исключить погрешности и ошибки системы.

Как установить и настроить датчик

Установка датчиков давления – новое веяние в тюнинге авто. В результате автомобиль получает полезную опцию, позволяющую максимально минимизировать риски опасных ситуаций. Кроме того, низкое давление способствует быстрому выведению из строя самой резины. Датчик давления поможет снизить аварийность и сохранить ресурс колесной резины.

Датчики давления, особенно если выбор пал на небольшие простейшие устройства, не требующие дополнительного оборудования, можно установить самостоятельно. Многие иномарки комплектуются ими в обязательном порядке. Но пока это явление не массовое. Установить их нетрудно, для этого следует разобраться в их разновидностях и способах функционирования.

Варианты датчиков, предлагаемые к продаже в отечественных автомагазинах

1. Внешние датчики – приборчики, которые монтируются вместо золотников. Принцип их действия – блокирование воздуха в шине. Многие устройства, предлагаемые для приобретения, показывают изменения давления в шинах из-за естественных колебаний. Их отличительной особенностью является изменение цвета при изменении давления. Существенный недостаток устройств – плохая защищенность от механических повреждений и вандалов – скрутить датчик не составит особого труда, и сделать это можно руками.
2. Внутренние датчики более надежные, так как полностью защищены от внешних воздействий. Находятся они в полости шины. Украсть их также невозможно – только вместе с колесом. Их существенным недостатком является высокая цена. Самое простенькое устройство может стоить до 5 – 7 тыс. руб., а приборчик с повышенным функционалом – до 8000.

Мы рассмотрели разновидности устройств по способу крепления. Не лишним будет разобраться и с вариантами приборов, различающихся по способу определения давления. Все устройства можно разбить на несколько групп. Начнем с простейших:

1. Механические. Самые простые и дешевые. Конечно, они выпускаются только для наружного крепления и стоят в пределах 1000 руб./комплект. Это простейшие устройства, принцип действия которых основан на смещении колпачка под давлением воздуха в шинах из зоны нормального давления (зеленой) в зону пониженного (красную). Они не оснащены чипами и предавать информацию на пульт управления не могут. Мониторить их работу можно только визуально.
2. Более сложные технически и удобные эксплуатационно – электронные. Такие устройства уже снабжены чипами, способными передавать информацию на простой электронный дисплей, имеющий только две позиции: зеленую — все в порядке, и красную – проверьте колеса.
3. Еще более сложные и дорогие с огромным функционалом – внутренние электронные. Состоят из нескольких частей: внутренней – монтирующейся в колеса и внешней – мини-компьютера. Он собирает информацию со всех датчиков, анализирует и показывает температуры колес, скорости их вращения и пр.
4. Самые сложные, передающие всю информацию с помощью особого ПО прямо на смартфон владельцу.

Датчик давления в шинах Ford

Установка и настройка

1. Проще всего установить механические датчики, достаточно вкрутить их вместо штатных колпачков. Дополнительной настройки они не требуют.
2. Электронные устройства устанавливать сложнее по причине наличия блока управления, который может работать автономно или подсоединяется к прикуривателю. Для начала его переводят в режим обучения и далее действуют по прилагаемой к прибору инструкции. Как правило, датчики рекомендуют ставить по кругу с левого переднего колеса. После монтажа каждого датчика надо следить, чтобы он правильно отображался на дисплее. Иначе их следует переставить в соответствии с отображающимися параметрами.
3. Сложнее всего устанавливать внутренние датчики: для их монтажа понадобится шиномонтажный станок. Лучше, если установку проведут профессионалы. После монтажа не забудьте проверить правильность установки сосков датчиков. Для этого необходимо накачать колеса. Дополнительные настройки не потребуются, если снятие информации предполагается проводить с дисплея системы (он идет в комплекте). Можно подключить пульт к магнитоле – для этого надо скачать приложение и по инструкции провести обучение, спуская и накачивая по очереди все шины.

Как отключить датчики давления в шинах

Механические и наружные устройства отключаются путем удаления приборчиков. Полностью отключить систему TPMS без удаления датчиков невозможно. Существуют несколько простых способов сделать её бесполезной:

• физическое удаление индикаторов и отключение звукового сигнала;
• заклейка лампочки непрозрачным скотчем;
• для системы TPMS не подключенной к магнитоле, можно удалить пульт управления из авто или прекратить подачу питания;

Как проверить датчики давления в шинах

Проверку простейших устройств следует проводить простым сравниванием с эталонными показаниями манометра. В системе TPMS проверка проводится комплексно. Для этого на дисплее выбирается проверяемое колесо. Из него надо спустить воздух и снова накачать, контролируя на дисплее всю информацию. Та же процедура проводится и для трех оставшихся колес.

После завершения проверки можно изменить основные настройки системы на более удобные: выбрать тип сигнала тревоги, единицы измерения, минимальные и максимальные значения давления и пр.

Как сбросить датчик давления в шинах

Для этого необходимо проделать последовательно следующие шаги:

• Проверить давление во всех шинах.
• При необходимости произвести подкачку или стравить лишний воздух до рекомендуемого производителем значения.
• Включить зажигание.
• При включенном зажигании нажать на клавишу «SET» и удерживать её в течение нескольких секунд, одновременно с удерживаемой клавишей должен загореться индикатор датчика давления.

При этом происходит сброс текущих настроек и запуск новой калибровки. В подтверждении полного обновления программы обслуживания система должна подать звуковой сигнал и отключить индикацию.

Из-за повышения числа дорожно-транспортных происшествий, происходящих по нерадивости автомобилистов, принято решение с 2008г. оснащать все машины, произведенные в США датчиками давления. Европейские производители последовали примеру Америки, приняв аналогичное постановление в 2014 году. Теперь все авто, выпущенные позднее, снабжаются системой TPMS.

Надо помнить, что наличие данных датчиков не снимает с водителя ответственности за небезопасную езду. Чтобы полностью предотвратить аварийные ситуации, возникающие по причине недостаточного объема шин, следует периодически проверять давление стандартным механическим способом.

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.

Если вас интересует покупка новых шин и дисков, то можете смело обращаться в интернет-магазин https://www.planetakoles.ru/.

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

Внутренние датчики, дополнительно покупаемые для установления системы контроля аналогичны датчикам штатных систем. Они размещаются внутри колеса вместо вентилей. Отсутствие программного обеспечения требует или приобретение дополнительного монитора или использование Bluetoth-канала для передачи информации на салонное или ваше мобильное устройство. Система обеспечивает высокую точность данных и позволяет дополнительно настраивать информационные сигналы. Установка датчиков и их обслуживание требует шиномонтажных операций.

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.

“Прописка”, активация, электронных датчиков производится по кругу – вначале переднее левое колесо, затем переднее правое, заднее правое и заднее левое колесо.

Штатные и самостоятельно устанавливаемые системы обеспечивают качественный контроль за давлением в соответствии с техническим уровнем изделия.

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.