Принцип работы датчика давления в шинах

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:

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

Где находятся датчики давления и их основные разновидности

Не составит труда самостоятельно разобраться с тем, как работает датчик давления. Все их можно разделить на следующие основные категории:

механического типа;
электрические.

Механические представляют собой конструкцию передающую данные в аналоговой форме в специальный блок управления. После чего она преобразуется в удобную для восприятия форму. Принцип работы подобных устройств сравнительно прост. Это и является основной причиной надежности. Функционируют таковые устройства также как обычные манометры.

Визуально механические датчики представляют собой обычный колпачок от камеры – декоративного типа. Верхняя часть выполнена прозрачной, под ней находятся 3 коаксиальных цилиндра. Представляют собой слои пластика разных цветов. Цилиндр самого малого диаметра имеет желтый цвет. Располагается таковой внутри красного. Под давлением все слои легко перемещаются друг внутри друга.

Каждый цвет обозначает давление. Если оно нормальное – то цвет под колпачком зеленый. Если чуть меньше, чем нормальное – выдвигается желтый слой. При падении ниже 1.5 атм – выдавливается красный цвет.

Электронные датчики обычно устанавливаются внутрь колеса. Наиболее удобный, точный – вентиль. Предполагается монтаж вместо стандартного, установленного в шину. Разобраться где находятся датчики большого труда не составит. При необходимости можно легко разобраться? как отключить систему.

Как прописать датчики

После технических работ по закреплению элементов, можно перейти к настраиванию параметров. Пользователь может задать пределы уровня давления в шинах для контроля. Для этого на боковой стороне приемника предусмотрены специальные кнопки. Поскольку нужны они исключительно для настройки, то количество их производители стараются свести к минимуму.

Современный рынок знает случаи, когда ресивер обходится всего одной кнопкой. Чтобы прописать данные, ее надо нажать нужное количество раз. Пример:

нажатие с удержанием 1–3 секунды (длинное) – включение/выключение;
пять коротких нажатий – запуск настройки TPMS-системы;
чтобы задать нижний предел можно использовать кнопки меню (сбоку, обычно подписаны стрелочками вверх/вниз) или опять же кликнуть один раз на основную кнопку;
зафиксировать норматив – нажать с удержанием.

Вместе с прописанными нормативами давления можно задать способ его измерения (бары, Килопаскали, psi), единицы измерения температуры (по Цельсию или Фаренгейту). В инструкции производитель подробно разъясняет порядок настройки своего приемника, проблем с этим у водителя возникнуть не должно.

https://youtube.com/watch?v=zN91jykEVMY

Описание датчика давления в шинах

Датчик давления в шинах (ДДШ) – прибор, с помощью которого контролируется давление воздуха в шинах. Они реализуются ремкомплектом по 5 штук. ДДШ отличается типом крепления. Они могут быть внешние и внутренние.

Внешние дешевле, но ненадежные, так как надеваются на воздуховод резины. Второй тип монтируется вместо воздуховода внутрь диска. Через них осуществляется подкачка шин. Это надежные устройства, защищенные от внешних воздействий и аэробных нагрузок. Существуют как механические, так и электрические датчики обоих типов, которые отличаются конструкцией и принципом действия.

Виды комплектов для шин

Принцип работы и функции

Самые простые датчики контроля давления – механические. Они представляют собой внешние колпачки, которые устанавливают вместо штатных. В них находится клапан, замеряющий давление воздуха в колесах. В зависимости от этого значения индикатор находится либо в зеленой зоне – давление в 2 бар, либо в желтой – до 1,7 бар, либо в красной – до 1,3 бар.

Электронные датчики боле сложного исполнения. В них встроены электронные чипы, которые необходимо прописать. С помощью чипов информация о давлении передается на дисплей. Самые простые электрические датчики контроля давления оснащены индикатором, который горит зеленым, если показатель в норме, и горит красным, если есть отклонения от нормы.

Современные автомобили оснащены универсальными TMPS – системой контроля давления в колесах. По европейским нормативам на каждой машине должна быть установлена система TMPS, работа которой обеспечивается датчиками. Датчики контроля давления устанавливаются на каждом диске, поэтому ремкомплект состоит из 4-х приборов. Пример ремкомплекта на фото.

Ремкомплект для установки системы TMPS

Информация передается с помощью радиосигнала с периодичностью в 15 минут в спокойном состоянии и через 5 минут в движении. Обрабатывает сигналы система TMPS и выводит информацию на дисплей. На панели приборов в случае неполадок горит лампочка оповещения. Для питания ДДШ используются батарейки. Недостаток TMPS, что ее невозможно отключить. Поэтому, если сели батарейки горит контрольная лампочка. В этом случае батарейки нужно поменять.

В системе TPMS применяются внешние электронные датчики в виде колпачков, идущие в ремкомплекте. Они устанавливаются вместо штатных. Они не требуют балансировки, их легко устанавливать, что является их и плюсом, и минусом, так как вор легко их выкрутить. Герметичность обеспечивается только колпачком, что снижает их надежность.

Существуют ДДШ, вмонтированные в диски колес. Устройство устанавливается после разбортования шины на обод диска недалеко от ниппельного отверстия, что можно видеть на фото.

Прибор на диске

Шина устанавливается на место, балансируется с учетом ДДШ. Во время эксплуатации идет адаптация приборов. Минус таких устройств – сложность монтажа: их необходимо прописать, плюс – защищенность от воров, высокая герметичность системы.

Еще одним вариантом ДДШ являются микрочипы, которые монтируются внутрь шины при ее изготовлении. В памяти чипа заложена вся информация о шине (рекомендуемое давление, размерность, дата изготовления и др.). TPMS осуществляет контроль изменения давления воздуха в шинах. Если производилась подкачка или шиномонтаж, их нужно калибровать. Недостатком является неточность показаний при некоторых режимах движения и одноразовость использования, что ведет к удорожанию.

Варианты накачки шин

Необходимость датчиков

От того, насколько качественно происходит сцепление колес транспортного средства с дорогой, во многом определяется уровень его устойчивости и управляемости во время движения. В результате это влияет на безопасность движения конкретного автомобиля. Из-за постоянно меняющихся внешних факторов, которые воздействуют на колеса, водителю требуется иметь возможность мониторить изменения давления, в чем и помогает такое устройство. Датчик давления колес позволяет отслеживать эту информацию в режиме реального времени.

Когда колесо разбалансировано, оно не всегда способно выдержать нагрузки, которые на него оказываются в процессе движения. Как пишется во всех руководствах по эксплуатации машин, требуется наличие в колесах оптимального давления. При этом негативно на состоянии покрышек и ходовых качествах сказывается не только пониженные, но и повышенные показатели.

Низкое давление

В такой ситуации сильно повышается сопротивление качению. Из-за этого наблюдается следующие отрицательные моменты:

Ускоряется износ протекторов покрышек.
Уменьшается управляемость автомобиля.
Повышается расход топлива.

Стоит рассмотреть каждую из ситуаций отдельно.

Повышенный износ колес

Когда давление в покрышках меньше нормативного, происходит повышение уровня их износа примерно на 35%. Кроме этого, на больших скоростях это провоцирует перегрев резины, из-за чего происходит её деформация. В результате может произойти разрыв колеса. Дополнительно в процессе экстренного торможения, происходит проворачивание покрышки внутри колесного диска, а в случае вхождения в резкий поворот она может и вовсе слететь. Подобные ситуации чреваты аварией.

Уменьшение управляемости

Когда автомобиль не имеет системы, позволяющей автоматически измерять уровень давления в колесе, требуется регулярно осуществлять это самостоятельно. В противном случае это может стать причиной снижения управляемости. Обычно это сопровождается уводом машины вбок. При движении на небольших скоростях этого может не ощущаться. Однако, в критической ситуации снижение управляемости может привести к её полной потере.

Датчик давления

Повышение расхода топлива

Когда происходит снижение показателя давления в шине даже на 0,5 атмосферы, это провоцирует повышение расхода топлива примерно на 5%. При этом это относится к 1 колесу, когда спущены все 4, расход повышается существенно. Обусловлено это большей площадью протектора, который одновременно соприкасается в дорогой.

Увеличивается износ центральной части протектора.
Уменьшается управляемость. Это обусловлено тем, что в таких ситуациях снижается уровень сцепления с дорогой, из-за чего возможны заносы, а также опрокидывания транспортного средства.
Повышение длины тормозного пути, что является критическим при необходимости экстренной остановки.
Увеличивается износ элементов подвески. По причине большей упругости колес от них повышается амортизационная нагрузка. Дополнительно снижается комфортность движения.
Повышается шанс нарушения целостности резины, когда колесо легче повреждается от наезда на неровности.

Разновидности панелей управления

Кроме датчиков на выбор системы контроля влияет и формат панели управления. Ведь от ее информативности зависит сама возможность предупреждения водителя о намечающейся проблеме с давлением в автошинах.

Владельцы внешних и внутренних контролеров могут приобрести простые пульты, которые выводят визуальный и звуковой сигнал о возникающей проблеме. В таком пульте стоит блок контроля и два светодиода — зеленый и красный. При смене цвета водителю стоит проверить автошины в автосервисе.

Помимо простых, односигнальных пультов TPMS снабжают более сложными устройствами, на экраны которых выводится информация по давлению в каждом колесе. Кроме этой информации такой пульт может показывать температуру за бортом, дату и время, заменяя автомобильные часы. Причем для питания такого пульта используют гнездо прикуривателя.

Самые современные контроллеры снабжаются модулем беспроводной связи, который позволяет синхронизировать TPMS со смартфоном водителя. В этом случае владельцу машины не понадобится отдельный пульт управления. Он может настроить датчики на работу с телефоном, используя специальное приложение.

Как установить сенсоры давления в покрышках самостоятельно

Правильно установить сенсоры можно и самому. Для этого необходимо придерживаться простой инструкции.

Разбортировать колесо и снять резину.
Заменить штатный сосок на устройство, рассчитанное на монтаж датчика.
Смонтировать сенсор на ниппель изнутри покрышки.
Надеть шину на диск и аккуратно забортировать ее.
Накачать необходимое давление.

После этого установка завершена.

Поменять сломанный прибор можно таким же образом. Процедура аналогична для китайских и оригинальных систем, авто и мотто техники, где применяется бескамерная технология.Монтаж наружных агрегатов менее сложен. Здесь агрегат накручивается на место грязезащитного колпачка.

TPMS direct

TPMS напрямую информирует водителя в реальном времени фактическом давлении в каждой шине. Эти системы работают на основе использования датчиков давления, расположенных на каждом колесе, и решений, которые позволяют отправлять информацию изнутри шины на узел автомобиля, отвечающий за сбор данных.

Клапаны, установленные на колесах, передают информацию по радиоволнам на бортовой компьютер автомобиля. Клапан, установленный в колесе, состоит из датчика давления, датчика температуры, блока питания и электронной системы. Датчик давления в шинах содержит кварцевый кристалл и преобразует перепад давления в пики, которые передаются на частоте 434 МГц, на бортовой компьютер. Передача в системах TPMS этого типа происходит в среднем каждую минуту.

Датчик может быть расположен непосредственно за воздушным клапаном или, например, прикреплен к ободу. Вначале клапаны отмечены цветами, а положение колеса в автомобиле не изменилось. Изменение положения колес может привести к появлению ошибочной информации на дисплее. В датчиках, прикрепленных к ободу, компьютер автоматически распознает положение колеса в автомобиле. Результаты измерений отображаются на приборной панели автомобиля или на экране бортового компьютера.

Датчики давления в шинах этого типа обеспечивают высокую точность и точность контроля каждого колеса.Эта система:

безопасно (потому что оно регулярно информирует нас о давлении),
экономичный (защищает нас от воздействия низкого давления — больше топлива, более быстрый износ шин),
экологический (шина прослужит дольше, снизит выбросы CO2).равильное давление также влияет на производительность автомобиля.Замена шин с датчиками давления

К недостаткам этой системы относятся проблемы с коммунальными услугами . При любой замене шин следует предупредить вулканизатор о наличии в колесах датчиков давления, поскольку они чаще всего повреждаются при разборке в сервисных центрах. Цена нового датчика высокая. Другой ценой является калибровка датчика давления в шинах, то есть загрузка изменений в программное обеспечение системы TPMS, которое должно анализировать новые базовые условия (новый датчик).

Не забудьте установить диски именно там, где они были раньше. Если мы забудем об этом, мы оплатим еще один анализ новых условий системы TPMS.

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

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.
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:

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.
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.
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.
Самые сложные, передающие всю информацию с помощью особого ПО прямо на смартфон владельцу.

Датчик давления в шинах Ford

Установка и настройка

Проще всего установить механические датчики, достаточно вкрутить их вместо штатных колпачков. Дополнительной настройки они не требуют.
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.
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.

Принцип работы механического датчика

Самый простой вариант датчика — колпачки с различными цветовыми индикаторами (как правило, красный, желтый, зеленый) под прозрачной крышкой. Они накручиваются на ниппеля шин взамен штатных колпачков. Внутри такого датчика находится поршень, который перемещается в зависимости от давления в шине. Красный цвет, как нетрудно догадаться, будет сигнализировать о критически низком давлении, зеленый об оптимальном.

Конечно, такой прибор прост и удобен, однако имеет ряд серьезных недостатков.

Низкая точность и ненадежность показания — ведь нормы давления в шинах для разных автомобилей разные, а колпачок сигнализирует красным при достижении определенной величины давления, которая для некоторых моделей автомобилей вполне может быть нормальной.
Находясь в салоне автомобиля, Вы не сможете контролировать давление.
Избыточное давление в шинах таким способом не определить.

Большими возможностями обладают электронные системы контроля. Такие системы обозначаются английской аббревиатурой TPMS (Tire Pressure Monitor System). В США и Европе TPMS в настоящее время устанавливается в каждый выпускаемый автомобиль, как того требует закон. Современные датчики TPMS определяют не только давление воздуха в шинах, но и его температуру, а также ускорение автомобиля.

Как самому установить датчики давления в шины

В продаже имеются комплекты различной сложности для самостоятельной установки. Обычно они состоят из датчиков, приёмника сигнала и монитора для визуально считывания. Предпочесть стоит тот, где датчики монтируются внутри шины в основании колёсного вентиля. Сами вентили прилагаются. Такие датчики гораздо труднее похитить на стоянке.

После монтажа системы согласно инструкции датчики прописываются, чтобы знать, какой сигнал какому колесу соответствует

В дальнейшем надо соблюдать осторожность при шиномонтаже, инструментами стенда датчики легко повреждаются

Настройка

Настройка системы после монтажа датчиков сводится к их прописке. Для этого в дилерских или универсальных сканерах OBD имеется соответствующая возможность.

В разделе программы, посвящённом системе контроля давления, необходимо в определённом порядке ввести ID всех четырёх датчиков, которые имеются непосредственно на них.

Полностью система принимает датчики после контрольной поездки, это должно занять некоторое время. После чего останется лишь по показаниям сканера сверить информацию от датчиков с реальным давлением в колёсах, убедившись в нормальной работе.

Прямое измерение давления в шинах

TPMS система контроля давления в шинах основана именно на таком подходе — непосредственном инструментальном контроле требуемого параметра. Устройство подобных изделий однотипно, их комплектность обычно следующая:

датчик давления воздуха в шинах TPMS;
блок электроники;
устройство беспроводной передачи и приема данных;
монитор, отображающий результаты измерения давления в шинах.

Конструктивно подобные системы бывают внутренними и внешними.

Внешние системы TPMS

Датчик TPMS, да и сама система контроля давления в шинах, не является обязательной опцией для большинства автомобилей. Как правило, подобными устройствами комплектуются авто класса люкс, хотя такие изделия стали появляться на более дешевых машинах. Как мы уже убедились ранее, контроль состояния колес надо вести постоянно или, как минимум, перед каждой поездкой.

С подобной проблемой можно справиться, используя внешние, универсальные системы контроля давления. Они могут применяться на машине любого класса, не требуя при этом каких-то серьезных переделок в автомобиле. Рассмотрим, что собой представляют подобные устройства на примере FOBO Tire. Как выглядит такая система, показано на фото ниже.

Комплект поставки состоит из четырех датчиков и центрального блока. Рисунок на нем напоминает стилизованное изображение авто с колесами (вид сверху), если с каким-то из них возникают проблемы, оно будет подсвечиваться. Работает такая система достаточно просто. Колпачки, которые являются датчиками давления, устанавливаются (накручиваются) на вентили, как это показано ниже.

Да, размер датчиков великоват, но держатся они на колесе устойчиво, движению не мешают. Центральный блок можно разместить в салоне автомобиля в любом удобном месте. С датчиков давления (колпачков) радиосигнал поступает на центральный блок. Границы изменения давления можно задать при первоначальной калибровке, так что в случае выхода измеренного значения за установленные границы, водителю станет об этом известно.

Последним достижением в области контроля стала возможность непосредственного подключения датчиков к смартфону, что позволяет с помощью специального приложения мгновенно оценить величину давления в шинах. Дополнительно при этом будет отображаться заряд батареек датчиков, а также температура шин. Заряда обычно хватает на два года работы, по истечении срока батарейки надо менять.

Необходимо отметить, что для предотвращения хищений при монтаже датчиков используется специальная контргайка. Кроме того, каждый датчик закреплен (прописан) за определенным комплектом в блоке электроники, благодаря чему при хищении его нельзя будет использовать в любом другом устройстве. Такие датчики на автомобиль могут быть установлены самостоятельно.

Настройка всей системы также выполняется достаточно просто. Первоначально надо скачать специальное приложение на смартфон. После того, как датчики установлены, со смартфоном надо обойти их все, тем самым они будут зарегистрированы в приложении.

Рассмотренный выше вариант системы контроля не единственный. Есть устройства, использующие при работе те же принципы, но выполненные по-другому. В частности, информация с датчиков будет отображаться на специальном мониторе, который через прикуриватель подключается к бортовой сети автомобиля. Пример такой системы показан ниже.

Как видно из приведенного фото, каждый датчик ставится на своё строго определенное место (вперед право, вперед лево, сзади лево, сзади право).

Внутренние системы контроля давления

Описывать, как работает подобная система, наверное, не требуется. Все просто и понятно, достаточно посмотреть на приведенную ниже картинку

Сами датчики располагаются в колесах, вентиль служит передающей антенной, с нее сигнал поступает на блок электроники, размещаемый в салоне. Он может располагаться отдельно, подключаться через прикуриватель, или у люксовых автомобилей индикация выведена на панель приборов.

Внешний вид датчика показан на фото ниже.

Конструктивное исполнение, а также способ крепления приведены на следующем рисунке. В корпусе датчика располагается измерительный элемент, а также вся электроника вместе с радиопередатчиком. Как уже отмечалось, антенной служит вентиль. Информация со всех датчиков по радиоканалу передается в блок управления. Там сравниваются полученные значения со стандартными, хранящимися в памяти. Если будет зафиксировано отклонение, то выдается сообщение на индикацию.

Расположение датчика на колесе показано на фото.