Как работает датчик давления в шинах + зачем необходим и какой лучше

А знаете ли вы, что львиная доля серьезных ДТП происходит из-за проблем с резиной, на что прямо влияет внутрикамерное давление? Как часто вы его проверяете? А проверяете ли вообще утром, при спешке, в мороз, грязь, дождь?

Слышали ли вы про устройства, которые будут выполнять такую проверку за вас в постоянном режиме? Тогда читайте статью о том, как работает датчик давления в шинах и я уверен – вам захочется его установить!

Почему давление в шинах нужно постоянно контролировать?

Именно резиной колес машина сцепляется с дорогой и качество этого соединения зависит от оптимального уровня давления в шинах. Оно много на что влияет, но в первую очередь – на безопасность передвижения.

Резина колес считается слабым местом авто, т. к. на нее передаются огромные нагрузки, часто критические, например, при торможении или резких поворотах. И не всегда эти нагрузки выдерживаются, особенно при несбалансированном шинном давлении.

Для привлечения повышенного внимания водителей, в руководствах по эксплуатации транспортных средств (ТС), информация о проверке внутрикамерного давления специально помещается в первых пунктах.

Причем давление в шинах должно быть именно оптимальным – и повышенные и пониженные его показатели наносят вред.

Чем грозит низкое давление в шинах?

При пониженном давлении внутри шин существенно возрастает сопротивление моменту качения.

Это дает ряд отрицательных и даже опасных эффектов:

• Повышенный износ протекторов;
• Снижение степени управляемости ТС;
• Увеличенный расход горючего.

Повышенный износ протекторов

Недопустимая деструкция формы покрышки приводит к ускорению протекторного износа примерно на 1/3. При повышенных скоростях приспущенная резина будет подвергаться перегреву из-за чего ее каркас может деформироваться. А это нередко приводит к взрыву колеса.

Также при экстренном торможении перегретая покрышка может провернуться на диске, а при резких поворотах вообще слететь с него. Все три ситуации чреваты внезапным ДТП с трудно прогнозируемым исходом. Но даже без аварий материальный ущерб от износа или порчи резины весьма существенен.

Снижение степени управляемости ТС

Если ТС не оборудовано какой-либо системой автоматического измерения шинного давления, а водитель проводит ручной контроль изредка, то высока вероятность продолжительной езды с ухудшенной степенью управляемости.

Сам водитель может не замечать сниженных динамических показателей или списывать их на дорожные и погодные условия. В критических же ситуациях незначительный боковой увод, к примеру, может спровоцировать полную потерю управления и автокатастрофу.

Увеличенный расход горючего

Снижение внутрикамерного давления всего на 0.5 At дает увеличение топливных затрат в 3%. Но эти цифры касаются только одного колеса, а у машины их 4 и все они могут быть с недобором давления, так что считайте.

Чем грозит повышенное давление в шинах?

Излишнее давление в шинах также нежелательно.

Оно приводит к таким последствиям:

• Повышенному износу протекторов – будет интенсивно истираться центральная часть шины;
• Снижению управляемости ТС – малая площадь сцепления с дорогой может спровоцировать заносы и даже опрокидывание авто;
• Увеличению тормозного пути – при экстренном торможении это критический параметр;
• Интенсивному износу подвески – повышенная упругость колес будет передавать больше амортизационной нагрузки к подвеске, что в добавок ухудшит комфортность езды для пассажиров.
• Повышенному риску повреждения резины – перекачанное колесо легче повредить о выступающие неровности, например, при парковке.

Разновидности систем контроля давления, их принцип работы и техническое устройство

Важность оптимального давления в шинах и склонность многих водителей по разным причинам игнорировать регулярные ручные замеры, дало толчок к разработке и производству автоматических контрольных систем.

Они берут на себя основной объем хлопот по замерам, освобождая водителя от этой «повинности», что дает существенный прирост уровня безопасности дорожного движения.

Последнее является причиной, по которой в некоторых странах (Северной Америки, Европы, Юго-Восточной Азии и Дальнего Востока) наличие подобных систем в автомобилях обязательно.

Так, в США еще в 2002 г. приняли закон, обязывающий местных производителей устанавливать на свои модели системы контроля давления (СКД). С 2003 г. закон стал нормой для всего автоимпорта, ввозимого в США. Это дало стимул к внедрению подобных систем автопромами ЕС, Японии и Юж. Кореи (например, обязательные СКД имеют марки/модели: Тойота (РАВ 4), Мерседес, БМВ, Фольксваген, Тигуан, Мазда сх-5, Мазда 6 и др.).

В чем заключается принцип работы систем контроля давления?

По своей сути работа СКД любого класса заключается в подаче водителю данных о норме или сигнала о дисбалансе внутрикамерного давления.

Что касается точности измерений, их диапазона, своевременности оповещения, и т. п., то все это зависит от принципа работы системы и от того, как они устроены конструктивно.

По принципу действия СКД разделяются на две разновидности:

• Системы косвенного контроля;
• Системы прямого контроля.

Системы косвенного контроля

Такие СКД отличаются тем, что в них не используются датчики давления воздуха – дисбаланс определяется косвенным путем при помощи анализа бортовым компьютером данных от датчиков системы ABS (контроль скорости и оборотов колес).

Для этого в блок АБС прошивают дополнительное программное обеспечение, позволяющее интерпретировать данные о скорости вращения колес: давление в шинах влияет на их размер – более всего на радиус их окружности. А это прямо определяет расстояние, которое дает один оборот колеса.

Именно этот параметр, в виде постоянных импульсов, снимают датчики-контроллеры угловых скоростей АБС и передают для анализа компьютеру. Тот сравнивает показания с нормой и если обнаруживает оборотное неравенство с какой-либо стороны, то сигнализирует об этом звуко-световым сигналом встроенного в торпедную панель индикатора.

Основное преимущество подобной системы заключается в функциональной вложенности – одна система выполняет работу нескольких. Это дает экономическую выгоду производителю и влияет на конечную цену авто для потребителя.

Недостатки СКД основанных на ABS-датчиках

Главным недостатком СКД основанных на датчиках ABS является то, что так достигается только общая сигнализация о несоответствии. То есть, система просто информирует водителя о том, что обнаружен дисбаланс давления в ту или иную сторону. Данные о том, в каком колесе это произошло обычно отсутствуют.

Подобные СКД устанавливаются в основном на заводских конвейерах. Такую систему можно внедрить и опционально, однако это потребует довольно сложной процедуры перенастройки бортового компьютера с внедрением дополнительного программного блока, что не во всех мастерских смогут провести корректно.

Еще один недостаток такого контроля заключается в невозможности для системы ABS определять истинный радиус колеса. То есть при смене колес, различие их общего радиуса может быть принято автоматикой за дисбаланс давления. Это может быть причиной ложного срабатывания индикатора. То же самое может произойти при поворотах, когда одна пара колес имеет скорость вращения отличную от параллельной пары.

С другой стороны, современная резина часто имеет усиленный профиль, защищающий от дисковых проворотов и срывов. Этот профиль дает добавку к истинному радиусу колеса что, при понижении в нем давления на не очень значительную величину, может ввести датчики в заблуждение, и они промолчат.

Системы прямого контроля

Системы с прямым контролем основаны на использовании датчиков, измеряющих непосредственное внутрикамерное давление.

Подобные СКД подразделяются на:

• Механические
• Электронные

Механические СКД

Принцип работы этих устройств основан на чистой механике – фактически это компактные примитивной конструкции манометры. Они изготавливаются в виде специальных колпачков с прозрачным верхом, накручиваемых на вентили подкачки.

Внутрикамерное давление, в зависимости от его силы, выдавливает внутрь верхней прозрачной капсулы соответствующий цветовой индикатор, информирующий водителя.

Преимущества подобных устройств заключаются в их дешевизне (несколько сот рублей за комплект) и простоте установки.

Недостатков же у них больше:

• Во время движения осуществлять контроль давления по колпачкам невозможно;
• Информативность датчиков на низком уровне – узнать какие-либо точные цифры невозможно;
• Низкая прочность и краткосрочность службы – колпачки-манометры служат в среднем от 3-6-и месяцев до года, в зависимости от дорог (плохо переносят тряску);
• Заводские предустановленные значения показателей давления для цветовых индикаторов колпачков определенного производителя могут не совпадать с оптимальными значениями подходящими для вашего авто;
• Воровство – такие колпачки часто воруют, т. к. выглядит это устройство привлекательно для «сорочиного» глаза любителей что-нибудь скрутить.

Но несмотря на перечисленные недостатки, как удобное дополнение к ручным методам проверки давления, колпачки вполне пригодны к использованию и избавят водителя от необходимости лишний раз использовать тестер.

Электронные СКД

Электронные системы прямого контроля шинного давления – это наиболее предпочтительный вариант для автомобиля, т. к. их функциональность и удобство сочетается с высокой точностью измерений (до 0.01 Ат).

Принцип действия электронных СКД

Суть работы электронных СКД заключается в снятии данных внутрикамерного пространства шины и его беспроводной передаче на специальный дисплей салона. Такие системы работают в непрерывном режиме и позволяют в любой момент времени получать информацию.

Когда автомобиль находится в ходу система отслеживает:

• Давление внутри камеры;
• Температуру внутри камеры;
• Скорость вращения колеса;
• Объем шины;
• Диссонанс в значениях между колесами, расположенных по одному борту.

На находящийся в салоне дисплей-блок поступают графические и цифро-буквенные данные по каждому колесу. В зависимости от модели система оснащается программами оповещения водителя об обнаруженных дисбалансах, а также выдает рекомендации в зависимости от ситуации и сделанных предустановок.

Конструкция электронных СКД

Компоненты описываемых систем контроля устанавливаются на каждом колесе авто и в его салоне.

Обычно система состоит из:

• Набора датчиков для каждого колеса;
• Передающих антенн;
• Приемного блока управления с дисплеем;
• Элементов питания.

Датчики

Каждый из колесных датчиков является высокотехнологичным устройством, включающим в себя:

• Набор анализаторов (давления, температуры и т. д.);
• Набор управляющих контроллеров;
• Передающую антенну;
• Элемент питания.

Датчики СКД обычно монтируются в качестве замены обычных вентилей подкачки и прикрепляются к внутренней поверхности диска посредством специальных хомутов.

Антенны

Антенны датчиков обычно выводятся в пространство колесной арки и в современных моделях у каждого колеса есть своя антенна.

На некоторых моделях вместо индивидуальных антенн используется элемент центрального замка, как общая антенна для всех 4-х колес. Такие системы лишены возможности предоставления данных о каждой шине в отдельности и являются устаревшими.

Блок управления

На центральный блок сведения с колесных датчиков посылаются в импульсном режиме (частота обычно = 1 мин).

Блок управления может быть:

• Стационарным (бортовой компьютер) – в случае, когда СКД является штатной опцией для данной модели (пока что это доступно в основном для авто премиум-класса);
• Автономным (радио-режим) – специальный блок с дисплеем, прикрепляемый присоской на стекло или торпеду;
• Мобильным (Bluetooth-протокол) – система не имеет специального блока и все данные передает на мобильные гаджеты (смартфон, планшет) с предустановленным программным обеспечением.

Если СКД в авто стационарная, то ей не нужна калибровка и предустановка оптимальных значений – все это делают на заводе, применительно к свойствам модели, что минимизирует сбои.

Блок питания

Питание основного блока в салоне может осуществляться от автономных элементов или от бортовой электросети через адаптер к прикуривателю.

Колесные датчики оснащаются автономными батареями. Программы контроллеров дают команду на считывание данных только когда машина в ходу – в остальное время активируется спящий режим.

Это, а также не непрерывная, а импульсная передача данных обеспечивает устройству большую энергетическую живучесть – 5000 часов работы в активном режиме (от 3 до 5 лет эксплуатации).

Если желаете узнать больше подробностей об СКД, то посмотрите это видео от профессионального автоэксперта:

Особенности использования электронных СКД

Использование электронных СКД имеет свои особенности и водителю обязательно нужно их учитывать.

Затяжные повороты

Если автомобиль выполняет т. н. затяжной поворот, при котором СКД получает данные о разнице между угловыми вращениями колес с каждого борта, то из-за значительного для электроники времени такого дисбаланса она может принять его за реальный, а не временный.

Поэтому при выполнении подобных поворотов будьте готовы к ложным сигналам.

Шины Run-Flat

Если на вашем автомобиле стоят модные нынче покрышки изготовленные по технологии «Run-Flat» (т. н. залипайки), то любая автоматическая система контроля давления может ошибаться.

Дело в том, что подобные шины выдерживают полную нагрузку авто в движении даже при нулевом давлении в камере (они проседают всего на треть объема) и датчики могут спутать силу боковин с наличием давления в шинах.

Ложная сигнализация

Если какой-либо датчик начинает давать ложный сигнал, без причины и описанные выше особенности не имеют места, то дело скорее всего в самом датчике.

Обычно подобное случается при банальном загрязнении вентиля подкачки дорожной грязью или средствами ухода (литол и т. п.). Очистка от загрязнений, как правило, устраняет ложный сигнал.

Как узнать оптимальные параметры давления в шинах?

В заключение остановлюсь на оптимальных параметрах внутрикамерного давления, т. к. оно для разных марок/моделей может различаться.

Если у вас имеется документация на авто от завода-изготовителя, то в ней обязательно указаны нужные значения шинного давления для передних и задних колес, а также их рекомендуемый размер.

Эту же информацию вы можете получить в авторизованном дилерском центре вашей марки.

Если же вы приобрели авто с рук, то поищите требуемые параметры на шильдиках. Обычно такая табличка имеется на тыльной поверхности топливного лючка или на стойке передней двери.

Нужную информацию также можно почерпнуть в интернете. Но если для вашей модели оптимальное значение шинного давления установить не удалось, то можно воспользоваться усредненным стандартом для легковушек.

Он составляет:

• Для переднего моста – 1.9-2 атм;
• Для заднего моста – 2.2 атм.

Полезные советы

• Смена аккумулятора для колесных датчиков обычно не предусмотрена. Поэтому с осторожностью приобретайте подержанные системы давления или их элементы.
• Обращайтесь аккуратно с вентилями колесных датчиков – это более ранимое устройство, нежели простой штатный клапан.
• Проводите профилактику колесных датчиков – меняйте вентили с уплотнительными кольцами (раз в 5-6 лет). При этом не нужно менять сам передатчик, т. к. это наиболее дорогая и наименее изнашиваемая деталь.
• Давление в шинах зависит от температуры окружающей среды – чем она выше, тем выше и давление (закон Шарля – Гей-Люссака). Имейте это в виду и учитывайте при езде в сильный мороз.
• Переустанавливать датчики с резины на резину в зависимости от сезона хлопотно и рискованно для устройств. Поэтому имеет смысл рассмотреть вариант покупки дополнительного их комплекта для сменной резины.
• Присматривайтесь к стоимости устройств – она может быть необоснованной. Например, полный комплект СКД стоит 10 тыс. руб., а набор дополнительных датчиков 20 тыс.

Заключение

Из статьи вы узнали, что имеются три вида систем контроля давления и из них наиболее предпочтительны электронные системы прямого контроля с индивидуальной съемкой данных от каждого колеса.

Есть ли у вас датчик давления? Если да, то расскажите, какой и нравится ли он вам, в комментариях.

Там же все желающие могут задавать вопросы по теме статьи.

На этом всё. Поделитесь статьёй с друзьями (кнопки соцсетей ниже), подпишитесь на рассылку. Пока!