Как работают датчики давления в шинах и зачем они нужны в автомобиле

Устройства, контролирующие уровень давления в автомобильных покрышках, представлены специальными контроллерами, которые устанавливаются на машину на заводе автопроизводителя. В общих чертах функция этих систем, которые еще называются TPMS (tire-pressure monitoring system) или ТПМС, заключается в том, чтобы оповещать водителя данного транспортного средства о критическом (опасном) падении давления в колесе ниже порогового значения. Рассмотрим подробнее, как работает датчик давления в шинах и для чего он нужен.

Зачем нужны датчики для покрышек

Эксплуатация автомобиля предполагает постоянный контроль давления воздуха в шинах. От этого показателя зависит срок эксплуатации покрышек, узлов ходовой части, расход горючего, а также безопасность движения. Сильно спущенные или перекачанные колеса ухудшают управляемость автомобиля, отрицательно влияют на сцепление шин с поверхностью. Помимо прочего, избыточное давление может привести к взрыву шины со всеми вытекающими отсюда последствиями. Чтобы избежать этих неприятностей, нужен постоянный контроль давления в шинах. Осуществлять его можно с помощью манометра самостоятельно или посредством специализированного оборудования в автомастерской. Однако, как показывает практика, более эффективный способ — применение датчиков давления.

Разновидности датчиков давления

Прежде чем говорить о том, как работают датчики давления в шинах, имеет смысл вспомнить о типах этих индикаторов. Сегодня на автомобилях используются следующие устройства:

• Колпачки с цветовыми показателями. Внешние устройства, устанавливающиеся вместо обычных колпачков на вентиль. На уровень давления здесь указывает цвет индикатора: зеленый — при нормальном, желтый или фиолетовый — при сниженном, красный — в случае критического падения. К достоинствам таких датчиков относятся простота и дешевизна, к недостаткам — неточность и невозможность контролировать давление во время движения автомобиля.
• Электронная система контроля с передачей данных на бортовой компьютер. Более точный прибор, особенно если речь идет об устройствах, установленных на машину штатно, на заводе производителя. На нештатных могут встречаться ошибки в работе.
• TPMS, передающие данные на смартфон. Альтернатива штатным системам контроля давления используется для дооснащения автомобилей, у которых не предусмотрен штатный мониторинг давления — современная версия устройств, на которых дистанционная передача информации происходит по Bluetooth.
• Системы, работающие через ABS. Получают информацию о состоянии колеса со штатной системы ABS. Данные о давлении в шинах определяются на основе показателей частоты вращения колес и выводятся посредством индикатора на приборной панели датчика.

Перечисленные устройства подразделяются на наружные и внутренние по способу размещения индикатора. К первой категории относятся колпачки (с индикацией и передающие данные дистанционно). Ко второй — устройства, вмонтированные в покрышки и позволяющие осуществлять контроль постоянно, в том числе во время движения автомобиля.

Помимо прочего, в зависимости от того, как работает датчик давления в шинах, различаются системы прямого и косвенного измерения. В первых показатели снимаются контроллерами, установленными на вентили колес, а для передачи показаний дистанционно используется радиосигнал с частотой 433 МГц или 315 МГц. Также развивается технология передачи данных по BLE (Bluetooth Low Energy) с частотой 2,4 ГГц. Точность таких устройств достаточно высока, измерения могут выполняться в режиме реального времени. Относительным недостатком такого рода ТПМС считается необходимость их обслуживания в специализированных автосервисах, что может влиять на стоимость обслуживания автомобиля.

Системы косвенного измерения, учитывающие частоту вращения колес, имеют слабое место, обусловленное принципом работы устройства. Для того чтобы эта система не путала пробуксовку, поведение колес в резких поворотах, на спусках и подъемах со снижением давления, производители используют специальный алгоритм работы системы. Он начинает сигнализировать о падении давления с временной задержкой, что может проводить к повреждению шины и диска. Также ошибки случаются вследствие перегрузки одной из осей, при смене типа покрышек и в других подобных ситуациях. Частично эта проблема решается посредством программного обеспечения, что усложняет в целом работу TPMS и требует дополнительных усилий и времени на настройку. После каждой корректировки давления в шинах требуется калибровка базовых показателей.

Принцип работы прямых датчиков давления

ТПМС прямого типа устанавливаются на место штатного вентиля. На блок управления постоянно поступают данные с интервалом в несколько секунд. Срок эксплуатации элементов питания, использующихся в этих устройствах, составляет в среднем шесть лет и зависит от условий эксплуатации автомобиля. Когда заряд батареи исчерпывается, датчик меняют целиком. Сведения об изменении давления поступают на элемент системы TPMS, что позволяет вести его контроль через приборную панель. Поступившие с закрепленного на колесе контроллера данные сравниваются устройством с рекомендованными значениями. Если расхождение значительное, срабатывают звуковой и световой сигналы на приборной доске.

Разобравшись, как работают датчики давления в шинах, остается решить, какие именно устройства использовать для машины. Если на транспортном средстве имеются предустановленные ТПМС и при сезонной замене колес автовладелец меняет только шину, то вопрос снимается сам собой. Если он предпочитает использовать второй комплект покрышек и дисков, то возникает необходимость установки дополнительных устройств. В данном случае популярностью пользуются универсальные датчики TPMS. Они могут быть запрограммированы данными уже установленных устройств, что в будущем позволяет сэкономить на обслуживании системы при сезонной смене колес. В данном случае предпочтение стоит отдавать датчикам известных производителей, которые обеспечивают высокое качество работы при сравнительно невысокой стоимости.