Устройство датчиков давления в шинах авто
Как работают датчики давления в шинах
Проколотая покрышка — это всегда очень неприятно. Но лучше узнать о спускаещем колесе заранее — в этом и помогут датчики давления в шинах.
Первый патент на шину был получен в 1846 году, и с тех пор колёса постоянно прокалываются. Любому ясно, что спустившая покрышка не сулит ничего хорошего. Да и упавшее давление может быть весьма опасно: недаром в разделе «Ежедневное обслуживание» инструкции по эксплуатации автомобиля пункт «Проверка давления в шинах» стоит одним из первых.
Когда шина «испускает дух», сопротивление качению значительно увеличивается. К чему это ведёт? К повышению расхода топлива, повышенному износу шин и, конечно же, к боковому уводу автомобиля. Причём небольшой такой увод в сторону можно списать на уклон дороги или колею. Так что водитель, по ошибке или неопытности, может продолжать движение довольно долго. И самое опасное в этом то, что при экстренной ситуации, например, при резком манёвре или торможении подспущенная покрышка может сорваться с диска или провернуться. А здесь и до аварии недалеко.
Стало быть, с этим безобразием нужно бороться всеми силами. И чем раньше водитель заметит потерю давления, тем лучше. Конечно, самый простой способ — перед поездкой проверить давление, поочерёдно присоединив к каждому колесу насос или манометр. Но мы с вами народ ленивый и забывчивый. Да и удовольствие ковыряться на морозе или в дождь с приборами невелико. Тем более что есть уже целый ворох систем, умеющих проверять это самое давление.
Самая простая из них — это специальные колпачки с цветовыми индикаторами, которые устанавливаются вместо штатных на вентили подкачки. Упало давление ниже, допустим, двух атмосфер — под прозрачной крышечкой такого появится предупреждающая жёлтая (оранжевая, фиолетовая) полоска. Ага, понятно, с колесом неладное, надо проверить. Опустилось давление ещё ниже — колпачок «окрасится» в другой, как правило, красный цвет, который будет говорить о критичности происходящего. Достоинство такого подхода — простота. Минус — недостаточно хорошая информативность. Ведь колпачки можно увидеть только во время остановки. И всё равно, обойти перед поездкой автомобиль, посмотрев на цвета колпачков, намного проще, чем мерить каждый раз давление.
Ещё один недостаток — колпачки начинают информировать об изменении давления только тогда, когда оно падает ниже определённых значений, которые, кстати, для вашего автомобиля и ваших колёс могут быть вполне нормальными. Значит, подбирать их надо именно под вашу машину.
А для того чтобы заметить неладное во время движения, неплохо бы иметь на борту электронную систему, которая автоматически оповещала бы об опасных падениях давления. И не просто оповещала, а делала бы это вовремя (чтобы было время сориентироваться) и без ложных срабатываний.
Установленная система контроля в таком случае в нужный момент предупредит водителя об изменении соответствующего параметра и даст ему достаточно времени для безопасной остановки автомобиля. Понятно, в случаях серьёзного прокола или взрыва покрышки такие системы не помогут, поскольку водитель и без всяких датчиков почувствует увод автомобиля. А вот при «медленном» проколе подобная электроника просто незаменима.
Есть, например, системы, которые передают данные о давлении и температуре в шинах на центральный блок при помощи радиосвязи. А есть и такие, которые могут передавать эти данные по на телефоны или коммуникаторы. А что, очень удобно.
Но есть и более хитрые системы, которые работают без «настоящих» датчиков давления, а через ABS. Именно они обычно и ставятся в серийной комплектации автомобилей. Как они работают?
Электроника при помощи датчиков в каждый момент времени определяет частоты вращения колёс и их относительную разницу. Как известно, при падении давления высота профиля шины становится ниже. Следовательно, скорость вращения колеса с «больной» шиной увеличивается, следовательно, увеличивается и разность частот вращения колёс на одной оси. В результате система фиксирует эти изменения — и даёт тревожный сигнал.
Чем плох такой косвенный способ определения давления в шинах? Такие системы могут срабатывать, например, в затяжных поворотах, когда на протяжении относительно долгого времени система фиксирует большую разницу частот вращения колёс разных бортов (ведь внешние колёса крутятся с большей скоростью, нежели внутренние). И это ещё цветочки.
В некоторых случаях такие системы бесполезны вовсе. Например, когда на автомобиле устанавливаются покрышки с технологией Run-Flat. Напомним, у шин с такой технологией даже при полной потере давления высота профиля уменьшается незначительно — примерно на %. Давления в шине нет, а усиленные боковины продолжают «держать», и не просто держать, а позволяют продолжать движение с очень даже приличной скоростью, на протяжении достаточно длительного времени.
И всё же эта система может очень сильно помочь, особенно в дальней дороге, своевременно предупредив о том, что с колёсами проблемы. Но полагаться на «помощников» полностью не стоит. Поэтому вместо вывода напишем всего два, нет, — три слова. Следите за давлением, товарищи! Хотя бы в неделю раз, а уж если заметили, что колесо подспущено, не ленитесь, подкачайте.
Как проверить датчики давления в шинах
Калькулятор расчета индекса нагрузки шин
Онлайн расчет индекса нагрузки шин легковых авто и внедорожников
Проверить датчики давления в шинах можно не только на сервисе с помощью специальных устройств (TPMS diagnostic tool), не демонтируя их с колеса, но и самостоятельно в домашних либо гаражных условиях, только если он снят с диска. Проверка выполняется программно (с помощью специальных электронных устройств), либо механически.
Устройство датчика давления в шинах
Система контроля давления в шинах (по-английски — TPMS — Tire Pressure Monitoring System) состоит из двух основных компонент. Первые — это непосредственно датчики давления, расположенные на колесах. От них передается радиосигнал на принимающее устройство, расположенное в салоне машины. Принимающее устройство с помощью имеющегося программного обеспечения отображает на экране давление и его понижении либо несоответствии с установленным будет гореть лампа контроля давления в шинах.
Существует два типа датчиков — механические и электронные. Первые устанавливаются вместо золотника на колесо. Они стоят дешевле, однако не так надежны и быстро выходят из строя, поэтому используются редко. А вот электронные — встраиваются внутрь колеса, намного надежнее. Из-за их внутреннего расположения они лучше защищены и точны. О них и пойдет речь далее. Электронный датчик давления в шинах конструктивно состоит из следующих элементов:
Какой элемент питания в датчике системы TPMS
Датчики имеют элемент питания, способный длительное время работать в автономном режиме. Чаще всего это литиевые элементы напряжением 3 Вольта. В датчиках что находятся внутри колеса ставят элементы CR2450, а в датчиках устанавливаемых на золотник — CR2032 или CR1632. Они дешевые и надежные. Средний срок эксплуатации элемента питания составляет 5. 7 лет.
Какая частота сигнала датчиков давления в шинах
Датчики давления в шинах, предназначенные для установки на европейские и азиатские автомобили работают на радиочастоте, равной 433 МГц и 434 МГц, а датчики, предназначенные для американских машин — на 315 МГц, это установлено соответствующими стандартами. Однако при этом каждый датчик имеет свой уникальный код. Поэтому датчики одной машины не могут передавать сигнал на другую машину. Кроме этого, принимающее устройство «видит» с какого датчика, то есть, с какого конкретно колеса приходит сигнал.
Интервал передачи также зависит от конкретной системы. Как правило, этот интервал меняется в зависимости от того, с какой скоростью едет автомобиль, и какое у него давление в каждом колесе. Обычно самый длинный интервал при медленной езде будет составлять порядка 60 секунд, а по мере увеличения скорости может достигнуть 3. 5 секунд.
Принцип работы датчика давления в шинах
Системы измерения давления в шинах работают на основании прямых и косвенных признаков. Датчики измеряют определенные параметры. Так, к косвенным признакам падения давления в колесе является увеличение угловой скорости вращения подспущенного колеса. На самом деле, при падении давления в нем оно уменьшается в диаметре, поэтому крутится немного быстрее, чем другое колесо на той же оси. В данном случае частоту вращения обычно фиксируют датчики системы АБС. В этом случае системы АБС и контроля давления в шинах зачастую объединены.
Ну и системы прямого контроля — это непосредственное измерение давления воздуха в колесах. Обычно такие датчики основаны на работе встроенных пьезоэлементов, то есть, по сути, электронных манометров.
Инициализация датчиков зависит от параметра, который они измеряют. Датчики давления обычно прописывают с помощью дополнительных программных средств. Датчики температуры начинают работать при значительном увеличении либо уменьшении температуры, при выходе ее за допустимые нормы. А за контроль скорости вращения обычно отвечает система АБС, поэтому эти датчики инициализируются через нее.
Сигналы с датчика идут не постоянно, а через определенные промежутки времени. В большинстве систем TPMS временной интервал составляет порядка от 60, однако в некоторых системах с увеличением скорости учащается и периодичность подачи сигнала, вплоть до 2…3 секунд.
С передающей антенны каждого датчики идет радиосигнал определенной частоты на принимающее устройство. Последнее может быть установлено либо в салоне машины, либо в подкапотном пространстве. Если рабочие параметры в колесе выходят на допустимые рамки, то система подает аварийный сигнал на приборную доску либо на электронный блок управления.
Как прописать (привязать) датчики
Существует три основных метода привязки датчика к принимающему элементу системы.
Семь методов привязки датчиков давления в шинах
Также многие датчики срабатывают автоматически после начала езды автомобиля. у разных производителей соответствующая скорость может отличаться, однако обычно она составляет 10. 20 километров в час.
Срок службы датчиков давления в шинах
Срок службы датчик зависит от многих параметров. В первую очередь от их качества. Оригинальные датчики “живут” около 5. 7 лет. После этого их элемент питания обычно разряжается. Однако большинство дешевых универсальных датчиков работают гораздо меньше. Обычно их срок службы составляет два года. Батарейки у них, может, и сохраняться, однако их корпуса рассыпаются и они начинают “глючить”. Естественно, что при механическом повреждении любого датчика его срок службы можно резко снизить.
Неисправности датчиков давления в шинах
Вне зависимости от производителя в большинстве случаев поломки датчика имеют типовой характер. В частности, могут произойти следующие неисправности датчика давления в шинах:
Как проверить датчики давления в шинах
Проверка датчика давления колес начинается с проверки манометром. Если манометр показал что давление в шине отличается от номинального подкачайте его. Когда датчик и после этого ведет себя некорректно либо ошибка не уходит, то можно воспользоваться программой либо специальным устройством, а затем — демонтировать его и выполнять дальнейшую проверку.
Как определить неисправный датчик давления в шинах
В первую очередь необходимо проверить работоспособность датчиков. Для этого необходимо запустить двигатель и посмотреть, горит или нет контрольная лампа давления в шинах на приборной панели. У некоторых автомобилей за это отвечает непосредственно ЭБУ. На панели также появится предупреждение с указанием конкретного датчика который показывает неправильное давление либо полное отсутствие сигнала. Однако лампа сигнализирующая о проблемах с датчиком давления в шинах есть не на всех автомобилях. На многих соответствующая информация приводится прямо в электронный блок управления, а потом возникает ошибка. И только после этого имеет смысл заняться программной проверкой датчиков.
Для рядовых автолюбителей есть удобный способный, как проверить давление в колесах без манометра. Для этого нужно использовать сканирующий прибор ELM 327 версии от 1,5 и выше. Алгоритм проверки таков:
Скрин программы HobDrive. Как можно узнать неисправный датчик шин
Для автомобилей, выпущенных концерном VAG для аналогичной цели можно воспользоваться программой “Вася Диагност” (VagCom). Алгоритм проверки выполняется следующим образом:
Проверка элемента питания
У снятого датчика первым делом нужно проверить его элемент питания (батарейку). По статистике именно по этой проблеме чаще всего перестает работать датчик. Обычно батарейка встроена в корпус датчика и закрыта защитной крышкой. Однако встречаются датчики с полностью запаянным корпусом, то есть, у которых замена батарейки не предусмотрена. Подразумевается, что такие датчики нужно менять полностью. Обычно европейские и американские датчики являются неразборными, а корейские и японские — разборные, то есть, у них можно поменять элемент питания.
Соответственно, если корпус разборной, то в зависимости от конструкции датчика его нужно разобрать и извлечь элемент питания. После этого заменить его на новый, и проверить работу датчика давления в шинах. Если не разборной, то придется его либо менять, либо раскурочить корпус и вытащить батарейку, а затем заново склеить корпус.
Плоские батарейки «таблетки» с номинальным напряжением 3 Вольта. Однако новые батарейки обычно выдают напряжение около 3,3 Вольта и как показывает практика датчик давления может «глючить» при разряде батарейки уже до 2,9 Вольта.
Актуально для датчиков, которые ездят на одном элементе около пяти лет и свыше, вплоть до 7…10 лет. При новой установке датчика обычно его нужно инициализировать. Делается это программными средствами в зависимости от конкретной системы.
Визуальный осмотр
При проверке обязательно нужно проверить датчик визуально. В частности, осмотреть ли не его корпусе сколов, трещин, не отломана ли какая-либо часть. Особое внимание нужно уделить целостности колпачка на ниппеле, поскольку, как указывалось выше, в большинстве конструкций он служит передающей антенной. Если поврежден колпачок — его нужно заменить на новый. При повреждениях корпуса датчика шансов восстановить работоспособность значительно меньше.
Проверка давлением
Проверку датчиков TPMS можно выполнить и с помощью специально сконструированных средств. В частности, на шиномонтажах имеются специальные металлические барокамеры, которые закрываются герметично. В них помещаются проверяемые датчики. А сбоку к ящику подходит резиновый шланг с ниппелем для накачивания в его объеме воздуха.
Аналогичную конструкцию можно соорудить самостоятельно. Например, из стеклянной либо пластиковой бутылки с герметично закрывающейся крышкой. И поместить в нее датчик, и присоединить аналогично герметичный шланг с ниппелем. Однако проблема тут заключается в том, что, во-первых, этот датчик должен передавать сигнал на монитор. Если монитора нет — такая проверка невозможна. А во-вторых, нужно знать технические параметры датчика и особенности его работы.
Проверка специализированными средствами
На специализированных сервисах зачастую имеются специальные аппаратные и программные средства для проверки датчики давления в шинах. Одними из самых популярных являются диагностические сканеры для проверки давления и датчиков давления от компании Autel. Например, одна из самых простых моделей Autel TS408 TPMS. С его помощью можно активировать и диагностировать практически любой датчик давления. В частности, его работоспособность, состояние батареи, температуру, изменять настройки и программные настройки.
Однако недостаток таких приборов очевиден — их высокая цена. Например, базовая модель указанного прибора по состоянию на весну 2020 года составляет порядка 25 тысяч российских рублей.
Ремонт датчика давления в шинах
Ремонтные меры будут зависеть от причин, по которым вышел из строя датчик. Самый распространенный тип самостоятельного ремонта — замена элементов питания. Как указывалось выше, большинство датчиков имеют неразборной корпус, поэтому подразумевается, что замена батарейки в них невозможна.
При демонтаже покрышки у датчиков давления часто повреждается сосок. Одним из способов решения подобной проблемы является нарезание на внутренней поверхности соска резьбы с помощью метчика. Обычно это резьба на 6 миллиметров. И соответственно, потом нужно взять сосок со старой камеры и срезать с него всю резину. Далее на нем аналогично нарезать уже внешнюю резьбу аналогичного диаметра и шага. И совместить это две полученные детали. При этом желательно конструкцию обработать герметиком.
Если на вашей машине изначально не были установлены датчики давления в колесах, то существуют универсальные системы, которые можно купить и установить дополнительно. Однако, как отмечают специалисты, обычно такие системы, и соответственно, датчики недолговечны. Кроме этого, при установке нового датчика в колесо, его нужно обязательно заново отбалансировать. Поэтому для установки и балансировки нужно обязательно обратиться за помощью в шиномонтаж, поскольку соответствующее оборудование имеется только там.
Заключение
В первую очередь, что нужно проверить у датчика давления в шинах — это элемент питания. Особенно, если датчик служит уже более пяти лет. Лучше всего проверять датчик при помощи специализированных средств. При замене датчика на новый нужно обязательно его «прописать» в системе, чтобы она «увидела» его и работала корректно. И не забывайте при замене резины предупредить работника шиномонтажа, что в колесе установлен датчик давления.
Как работают датчики давления в шинах
Современные, электронные датчики давления в шинах необходимы для контроля состояния шин. На автомобилях нового поколения можно ездить не волнуясь о проколах или стравливании воздуха из баллона – автоматика при необходимости подаст сигнал на специальное табло или индикатор.
Кроме основной задачи, датчики предупреждают износ резины от неправильной накачки. Продвинутые версии могут предельно точно выдавать информацию о давлении внутри покрышки, что помогает избежать перекачки или езды на полупустых колесах.
Принцип работы датчиков
Внешний вид сенсора считывания давления воздуха внутри покрышки, на примере детали для автомобиля KIA: 52933c1100
Как устроен датчик
Все максимально просто. Это вызвано потребностью в минимальном обслуживании и длительном сроке эксплуатации.
Схематически устройство выглядит так.
Подобная система может применяться для автомобиля, мотоцикла и другой колесной техники.
Также в некоторых случаях применяется конструкция внешнего сенсора, где считывающий элемент закручивается вместо колпачка.
Штатные датчики давления
Родные сенсоры отличаются от аналогов высокой точностью срабатывания. Детали проектируются и монтируются непосредственно на заводе, что гарантирует качественную, продолжительную работу.
Внешние сенсоры давления
Внешние разновидности накручиваются на ниппель колеса. Как правило, подобные механизмы устанавливаются на транспорте использующем камерные покрышки. Такие детали отличаются от внутренних пыле-влагозащищенным корпусом и стойкостью к механически повреждениям. Также модели могут быть меньше своих собратьев по габаритам – это требуется для снижения разбалансировки ободьев.
Внутренние сенсоры TPMS
Система устанавливается на современных машинах, предназначена для точного считывания давления внутри колес в режиме реального времени.
Комплект датчиков давления в покрышках с выводом информации на экран
На рынке 2021 года присутствует множество решений. Основных разновидностей выделяется три.
Устройства разделяются по способу вывода информации пользователю. Последнее время особо популярны модели, предназначенные для Андроид магнитолы. В вывод системы подключается дополнительный, электронный блок и через него на монитор выводится картинка.
Вторая популярная версия поставляется с собственным экраном. Она менее распространена по причине неудобства реализации – нужно найти место под дисплей и закрепить его.
Где установлен датчик давления
Внутри шины непосредственно на соске. Сенсор выглядит, как небольшая пластиковая планка, прикрученная болтом или составляющая единое целое с ниппелем.
Как установить сенсоры давления в покрышках самостоятельно
Правильно установить сенсоры можно и самому. Для этого необходимо придерживаться простой инструкции.
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.
Как подключить
Настройка системы не требует особенных познаний или процедур. В 90% случаев, сенсоры самостоятельно определяются комплектуемой аппаратурой и настраиваются под необходимый режим работы.
Если система предполагает принудительное подключение приборов – в комплекте поставляется инструкция.
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.
Такое положение сильно затрудняет адаптацию элемента к основной части системы – для корректной работы системы требуется покупка аналога по VIN коду машины и перепрограммирование ЭБУ на ID новой детали.
Обычно последовательность привязки выглядит так.
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 настроить
Примерно 90% современных сенсоров не требуют специальной настройки. Для этого достаточно проехать на машине 2-3 км и система сама откалибрует новую деталь.
Однако в исключительных случаях потребуется специальная программа. Во время операции перепрошивается блок управления и сопрягается с новым сенсором.
Важно! При покупке датчика важнейшим параметром является частота передачи данных. К примеру, модели работающие на 433 МГц физически не могут сопрягаться с девайсами, принимающими 315 МГц поток.
Инициализация датчиков
Активировать сенсоры в шинах авто необходимо каждый раз после из смены местами или полной замены на новые. Точной инструкции по операции дать невозможно – каждая модель машины может затребовать уникальную процедуру. Следовательно, как инициализировать сенсоры необходимо смотреть внутри сервисного руководства ТС.
Как проверить датчики давления
Проверить работоспособность сенсоров без монтажа можно на примере автомобиля AUDI A8.
Последовательность действий выглядит так.
При показе нормального давления или полного отсутствия сигнала – имеет место брак или «мертвый сенсор».
Таким образом, можно сразу определить неисправный прибор и сэкономить на 2 шиномонтажах.
При каком давлении срабатывает датчик в покрышках
Сенсоры настраиваются на номинальные значения, актуальные для конкретной машины. Стандартный порог срабатывания составляет 10% от эталона. В этом случае приборка показывает, что давление слишком низкое – требуется подкачка.
Как сбросить датчик давления
Обнулить систему или просто выполнить сброс ошибки можно тремя методами.
Как отключить
В большинстве штатных систем, отключение сенсора физически не предусмотрено. Подобное можно сделать с некоторыми не заводскими конструкциями, следует обратиться к инструкции по эксплуатации установки. Некоторые фирмы предусматривают такую опцию.
Замена батареек в датчиках
Инструкция выглядит так:
Как менять резину с датчиками давления
При смене покрышек действия выполняются с предельной аккуратностью. Перебортовка покрышки производится на станке, квалифицированным мастером.
Особенности шиномонтажа
Инструкция процедуры не отличается от стандартной последовательности действий. В большинстве машин, сенсоры самостоятельно перезабиваются в систему бортового компьютера и все проходит без затруднений.
Единственный нюанс – требуется найти опытного мастера шиномонтажа, который сможет аккуратно выполнить процедуру не повредив оборудование.
Как снять датчик
Демонтаж блока выполняется после «разбувки» колеса. В зависимости от конструкции девайса, последовательность действий может отличаться.
Загорелся датчик давления скатов: что делать
Если сработала система оповещения снижения давления внутри колес необходимо незамедлительно остановиться и проверить наличие прокола визуально.
Как узнать какой датчик не работает
Самый точный метод диагностики – это сам автомобиль. В некоторых моделях машин на приборке расположен дисплей, где отражается информация о каждом сенсоре отдельно. При отсутствии подобной системы, проверка датчика осуществляется на специальном оборудовании в условиях дилерских центров.
Ремонт сенсора своими руками
Некоторые модели сенсоров подразумевают процедуру ремонта. Для устранения неисправности, часто требуется ремкомплект и набор специальных инструментов. Процедура починки зависит непосредственно от модели блока.
Что будет, если поставить колеса без сенсоров давления
Произойдет срабатывание компьютера и активируется соответствующий сенсор на приборке. Других последствий обычно не возникает.
Цены на установку
Оригинальный датчик внутри колеса стоит для каждого автомобиля по-разному. Старт начинается от 500-600 и верхняя планка расположена в районе 5000 рублей за штуку. Также и процедура монтажа может отличаться по стоимости в зависимости от города и региона. В Москве, услуга обойдется 2000-2500 руб. за все 4 колеса.
Отзывы
Купил недавно машину с сенсорами давления внутри колес (до этого была система с ABS). Да не нужна она и даром! Уже замучился, постоянно срабатывает по любому поводу – снял это мракобесие от греха подальше.
В целом хорошая система для определения проколов. Единственный минус – срабатывает постоянно, уже упарился калибровать и настраивать сенсоры.
Специализация: Закончил государственный автомобильный университет, проработал 20 лет на ГАЗ-56, сейчас езжу на жигулях.