Датчик давления в шинах автомобиля

Электронные датчики

Это уже более точные модели. Недорогие варианты могут быть как наружными, так и внутренними. Дешевые модели — только наружные. От механического аналога они отличаются тем, что внутри датчика имеется специальный чип, который передает информацию на индикатор, идущий в комплекте. На индикаторе отображается соответствие давления рекомендациям производителя. В более дорогих моделях можно видеть давление в каждой покрышке (например, это датчик давления в шинах Creta).

Внешние электронные модели ничем не отличаются от колпачков – в отличие от механических аналогов они не привлекают любителей легкой наживы. Но за счет того, что они устанавливаются непосредственно снаружи колеса, они подвержены повреждениям.

Дорогие электронные решения более продвинутые. В этом ценовом сегменте нет наружных элементов. Все они предназначены для внутренней установки. Функциональность их тоже на высоте. Эти элементы устанавливаются в воздуховоде диска, после чего синхронизируются со смартфоном или автомобильным компьютером. По беспроводному каналу каждый датчик давления в шинах (“Спортейдж Киа” — не исключение) передает данные о давлении, температуре, скорости вращения и другие важные параметры.

Штатные системы контроля давления в шинах

К штатным системам контроля давления в шинах относится оборудование, которое устанавливается в современных автомобилях как в базовой комплектации, так и в виде дополнительно оплачиваемой опции. Условно все они делятся на два типа:

1. Системы косвенного контроля давления (без датчиков непосредственно в шинах).
2. Системы непосредственного контроля давления (соответственно, с датчиками в каждом колесе).

Рассмотрим их вкратце по-отдельности.

Система контроля давления без датчиков в шинах

Абсолютно все штатные системы контроля давления в шинах обозначаются аббревиатурой TPMS – Tires Pressure Monitoring System. Так вот, оборудование так называемого косвенного контроля давления в шинах никакого давления и близко не измеряет. Ее работа завязана на системе ABS, вернее, на датчиках, которые считывают обороты колес.

Далее эти данные поступают на блок управления, который сравнивает скорость вращения колес с фактическим расстоянием, которое проходит автомобиль за промежутки времени. Когда давление в шине снижается, то, соответственно, уменьшается физический диаметр колеса. В результате для преодоления того же расстояния ему приходится делать больше оборотов. Это несоответствие и фиксирует TPMS, сигнализируя о внештатной ситуации водителя.

Главное преимущество систем этого типа – механическая надежность. Благодаря тому, что во вращающихся, и находящихся в неблагоприятных условиях колесах, нет никаких датчиков, снижается риск появления сбоев и ошибок. Кроме того, оборудование для установки таких систем стоит немного дешевле, чем то, что с датчиками давления в шинах.

Однако такая простота имеет и некоторые недостатки. Главным образом это касается точности и информативности. Такие системы не отображают никакой информации о текущем давлении в шинах, а только сигнализируют, когда колесо спустило больше, чем на 30-40%.

Система контроля давления с датчиками в шинах

Такие системы являются гораздо более информативными и иногда даже весьма точными. Состоят они из блока управления и сигнализации, а также четырех датчиков, которые устанавливаются непосредственно в каждом колесе. Как правило, вместо обычных вставок с золотниками.

Каждый такой датчик представляет собой небольшой блок, в котором имеется передающий модуль, источник питания и считывающее устройство. Передающий модуль передает информацию на центральный блок управления при помощи коротких импульсных сигналов с частотой в среднем один раз в минуту. Это позволяет максимально экономно расходовать энергию источника питания, поскольку из-за внутреннего расположения датчика его замена вообще не предусмотрена.

Считывающее устройство – это, как правило, специальный элемент, который в зависимости от давления в шине изменяет свое электрическое сопротивление. Они бывают двух видов – более распространенные пьезоэлементы, и реже встречающиеся тензоэлементы. Принцип работы таких датчиков давления примерно один и тот же.

Преимущества такой системы – это точность и относительная надежность. Многие модели «умеют» не только сигнализировать в случае внештатных ситуаций, но и показывать вполне наглядные цифры, информирующие водителя об актуальном давлении воздуха в каждом из колес. Надежность же обеспечивается за счет того, что сами датчики располагаются внутри колеса, а там, как правило, сухо, чисто и «комфортно» для электроники.

Самое уязвимое место таких систем – это принимающие устройства, которые располагаются как можно ближе к датчикам. Это делается для того, чтобы расстояние, которое проходит сигнал с датчиков, было минимальным. Благодаря этому минимизируется расход энергии встроенных источников питания, а также снижается риск улавливания различных помех от электронных устройств, работающих на тех же частотах (от тех же TPMS в проезжающих автомобилях). Из-за этого приемные устройства располагаются где-то под колесными арками или на днище автомобиля. А для электроники это не самые «комфортные» места.

Разновидности систем контроля

Датчик давления в шинах строго контролирует уровень давления во всех колесах и сообщит водителю о любых изменениях. Такие системы уже давно используются на иномарках и признаны неимоверно удобными. Кроме того, они обязательны в странах ЕС и США. Все автопроизводители комплектуют данными системами свои машины.

Точность измерений давления, диапазон систем, своевременность оповещения и другие параметры зависят от того, какая система контроля давления установлена на автомобиле. По типу их различают на системы прямого и косвенного контроля. Естественно, они оснащены разными датчиками давления в шинах. В чем особенности каждого типа, рассмотрим ниже.

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.

Настройка

Покупая автомобиль, на котором установлена эта система контроля давления в покрышках, нельзя просто так начать эксплуатацию. Хотя датчики следят за шинами, сам водитель также должен следить за работой самих датчиков.

Это вовсе не означает, что теперь каждый день вместо ходьбы с манометром вокруг автомобиля придётся проводить какие-то манипуляции с контроллером. Речь идёт лишь о периодической калибровке.

Сейчас достаточно большое количество машин завозится из Европы и США. При этом для экономии места в контейнерах колёса демонтируются и складываются отдельно. Параллельно отключается аккумуляторная батарея. Подобные манипуляции порой необходимые, но из-за них происходят некоторые сбои.

Если машина с TPMS приходит в подобном состоянии, нужно обязательно откалибровать контроллеры, чтобы они смогли полноценно выполнять поставленные перед ними задачи.

В калибровке нет ничего сложного

Важно только помнить, что для каждого колеса, устанавливаемого на конкретную марку и модель автомобиля, производитель даёт чёткие рекомендации касательно оптимального давления в летний и зимний период. Именно эти значения нужно задать датчику

Монтаж и настройка выполняются в зависимости от того, с каким именно контроллером вы имеете дело.

1. Механические. Самые простые и удобные в эксплуатации. Для установки достаточно вкрутить их на место стандартного колпачка. Никаких дополнительных настроек здесь проводить не нужно.
2. Электронные. Здесь установка более сложная, поскольку дополнительно присутствует блок управления. Он функционирует в автономном режиме, либо подключается к гнезду прикуривателя. Сначала устройство включают в режиме обучения, после чего следуют заданному производителем алгоритму настройки. Такие устройства следует ставить на все 4 колеса, начиная с переднего левого. После установки следует убедиться, что каждый датчик правильно отображается на дисплее. Если нет, тогда их потребуется переставить, чтобы всё совпадало с параметрами на экране.
3. Внутренние. Наиболее сложные в монтаже, поскольку для установки потребуется использовать шиномонтажное оборудование. Самостоятельно подобные контроллеры TPMS лучше не устанавливать. Дополнительно ничего настраивать не нужно в ситуациях, когда информация будет считываться с помощью дисплея, которым комплектуется система контроля.

Калибровка, то есть настройка для TPMS нужна после каждого вмешательства. Она проводится после замены покрышек, их ремонта, балансировки и пр.

Иногда возникает необходимость в сбросе настроек.

Чтобы выполнить сброс заданных параметров, проводятся следующие манипуляции:

• во всех колёсах проверяется давление;
• давление доводится до рекомендуемых производителем значений во всех шинах;
• включается зажигание;
• параллельно зажимается кнопка Set и удерживается несколько секунд;
• при этом загорается индикатор датчика;
• настройки автоматически сбрасываются, и запускается новая калибровка;
• когда система подаст звуковой сигнал и отключит индикацию, это будет подтверждением обновления.

Ничего сложного в работе с контроллерами TPMS нет. Автомобилисту нужно лишь внимательно изучить инструкции изготовителя, а также строго следовать рекомендациям своего автопроизводителя относительно оптимального давления в покрышках.

Установка внутренних датчиков

Для такого типа потребуется шиномонтажный станок. Процедура схожа с той, что происходит при смене резины. Необходимо следить, чтобы первоначальное положение лапы находилось напротив датчика. Это позволит добиться максимальной герметичности. После установки с соблюдением правил, указанных в инструкции к прибору, накачайте колесо, проверьте правильность установки. После потребуется:

•  скачать и установить соответствующее приложение;
•  подключить пульт к магнитоле;
•  пройти обучение.

Для последнего выберите на дисплее одно любое колесо, переведите его в режим обучения. Теперь остается спустить воздух и накачать шину. Это позволит получить актуальную информацию о давлении. Такую же процедуру следует провести и с другими колесами.

Самостоятельная установка датчиков колес + Видео

Самостоятельная установка любых датчиков давления в шинах трудностей не вызывает. Для установки механических датчиков необходимо открутить защитный колпачок вентиля подкачки и закрутить на его место датчик. Для установки электронного датчика необходимо снять и разбортировать колесо, после чего удалить штатный вентиль подкачки.

Эту операцию можно выполнить только на колесах с бескамерными шинами. После этого вставляют и закрепляют сам датчик. Приемник датчика подключают с бортовой сети автомобиля. Антенну приемника чаще всего устанавливают в колесных арках. Это позволяет снизить мощность сигнала датчика и увеличить ресурс батареи питания. 

Что это и как работает

Дословно TPMS можно перевести как система мониторинга давления в шинах. Это полностью раскрывает суть и функции этого датчика.

Военные и грузовые системы контроля ставили перед собой задачу максимально продлить работу техники в тяжёлых условиях. К ним можно отнести резкие температурные перепады, повышенные и экстремально низкие температуры, плохие дороги и пр.

Постепенно специалисты начали думать над возможностью использования системы контроля на обычных гражданских автомобилях. Вскоре появились первые автомобили с TPMS. Изначально датчики ставили только на дорогие автомобили в качестве дополнительной комплектации, дополняя системы слежения за слепыми зонами и автоматического торможения. Сейчас же датчики встречаются и на довольно бюджетных машинах.

Многих справедливо интересует, как же работает в машине TPMS и на чём основан её принцип работы. Когда в шинах меняется количество воздуха, также может меняться длина окружности покрышки, то есть ската. От этого потенциально увеличивается скорость, с которой вращается колесо. За этим процессом следит индикатор TPMS. Если параметры превышают установленную норму, поступает сигнал, включается специальная лампа, и водитель предупреждается о возможных неисправностях.

Уже сейчас существуют аналоги этой системы, предназначенные для работы совместно с Андроид-устройствами. Вся информация с датчиков поступает на смартфон или планшет пользователя.

По факту TPMS можно назвать достаточно простой электронной системой, которая работает по беспроводной технологии. Она следит за давлением в шинах и предупреждает автомобилиста, если происходит отклонение от нормы. Это альтернатива старым дедовским методам проверки, которая отличается повышенной точностью.

Если возникают какие-то серьёзные повреждения шин, об этом легко узнать безо всяких датчиков и систем контроля. Но вот уследить за постепенным спуском и небольшим дефектом колеса крайне сложно. Ощутить физически такие изменения тяжело. А если добавить к этому качество дорожного покрытия, то длительное время и вовсе всё будет казаться нормой.

Продолжая поездку на автомобиле со спускающим колесом, есть риск столкнуться с деформацией покрышки, а также с дальнейшим срывом резины с диска. А это уже прямая угроза для дорожно-транспортного происшествия. Если заглянуть в статистику аварий, то можно увидеть, насколько большой процент ДТП случается именно по причине внезапно лопнувшего колеса или слетевшей резины.

Понимая, что такое TPMS в современном автомобиле, возникает вопрос относительно целесообразности установки этого автомобильного шинного контроллера. Кто-то считает устройство бесполезным, и предпочитает ходить вокруг машины с манометром, проверяя давление в каждом колесе своими руками. Другие же называют датчик удобной и эффективной разработкой. Тут каждый сам делает для себя выводы.

Но не просто так система TPMS стала обязательной для каждого автомобиля, который выпускается в США и Европе.

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.

Разновидности систем контроля шин

Существует несколько видов подобных систем, отличающихся по принципу действия и способу передачи сигнала водителю:

• колпачки, накручиваемые на головки вентилей;
• электронные датчики, встраиваемые внутрь скатов;
• датчики скорости вращения колес, действующие совместно с антиблокировочной системой автомобиля (ABS).

Причем системы контроля не только избавляют хозяина машины от ежедневных проверок с помощью манометра, но и предупреждают о спущенных скатах на ранней стадии, ведь малую просадку резины визуально определить невозможно. Функция полезна при небольших проколах, когда воздух выходит из шины постепенно.

Единственная ситуация, когда подобные устройства оказываются бесполезными, — серьезный прокол либо разрыв покрышки. Тогда воздух выходит очень быстро и водитель чувствует ухудшение управляемости до того, как прибор подаст сигнал. Чтобы выбрать для автомобиля такое следящее устройство, стоит разобраться, как работает датчик давления в шинах той или иной конструкции.

Как прописать датчики

На некоторых моделях автомобилей при восстановлении или замене сломанного сенсора на новый, требуется прописка в ПО бортовика. Это необходимо, чтобы машина могла отличить собственные датчики от оборудования едущих рядом авто.

Обычно последовательность привязки выглядит так.

1. Найти в системе бортового вкладку ТО автомобиля.
2. Открыть пункт TPMS – датчики.
3. Здесь найти коды подключения старых сенсоров и вписать на их место новые шифровки.

Подобная операция может быть выполнена на специализированном оборудовании дилерских центров или в соответствующих мастерских.

В некоторых случаях отказаться от процедуры привязки помогает покупка клона. Такие модели представляют собой полную копию заводской детали. Главным преимуществом клонирования является то, что прошивка после замены не нужна.

Как работают датчики давления в шинах

Устанавливаясь на воздуховод, датчики получают возможность замерять давление в шинах. Различаются они способами передачи информации водителю на следующие типы:

• Механические. Это самые простые и дешевые датчики, которые всегда являются наружными. Они вкручиваются вместо колпачков и позволяют водителю визуально следить за давлением. В зависимости от того, какое давление установлено в шине, водитель будет видеть зеленый, желтый или красный индикатор. При этом такие датчики следует подбирать, в зависимости от того, какое давление является рекомендованным для конкретного автомобиля.Механические датчики имеют простую конструкцию, за счет чего производители могут продавать их по доступной цене. Перед поездкой водителю достаточно пройтись вокруг машины и убедиться, что везде датчик давления показывает зеленую зону, что говорит о том, что шины не следует подкачивать. Однако если такие датчики заметят злоумышленники, они их смогут с легкостью украсть.
• Электронные низкого ценового сегмента. Бывают как внешние (в большинстве случаев), так и внутренние. Они отличаются от механических вариантов тем, что в них устанавливаются электронные чипы, которые передают информацию на индикаторное устройство, идущее в комплекте. На нем отображается, соответствует давление рекомендованному или нет. В версиях чуть более дорогих, на индикаторном устройстве указывается конкретное давление в каждой из шин.Внешние электронные датчики чаще всего выглядят как обычные колпачки, за счет чего они не привлекают внимания воров. Но при этом во время движения на них все еще воздействует центробежная сила, из-за чего возникает риск повреждения устройства.
• Электронные высокого ценового сегмента. Самые продвинутые датчики давления в шинах выпускаются только в варианте с внутренним креплением. Они имеют высокую стоимость и хорошую функциональность. Датчики устанавливаются на воздуховод диска, после чего их необходимо синхронизировать со смартфоном или электронной системой автомобиля (если в ней предусмотрена такая функциональность).  По беспроводному протоколу передается точная информация о давлении в каждой из шин. Часто такие датчики также замеряют температуру, скорость вращения и другие параметры.Подобные датчики удобны в использовании и долговечны, но имеют высокую стоимость, а также их сложно установить самостоятельно, поскольку требуется снимать шины с дисков. Чаще всего датчики работают от небольших батареек, которых хватает на несколько лет использования.

Стоимость датчиков давления в шинах серьезно разнится. Самые бюджетные варианты стоят несколько сотен рублей за комплект, а самые дорогие обойдутся водителю в десятки тысяч рублей.