Системи контролю тиску в шинах

Системы контролю тиску в шинах

Олег Татарников Интерес до проблеми контролю тиску в шинах останнім часом значно зріс, і сталося це тому, що у США набирає чинності вимога Національної адміністрації з безпеки на транспорті (NHTSA) щодо обов’язкової наявності датчиків тиску усіх нових автомобілях 2006 модельного року. Відтепер дедалі випущені для США автомобілі необхідно обладнати такими системами (очікується, що це вартість нових автомобілів всього на 50−70 доларів). А до 2008 року всі автомобілі Америки, чия маса менш 4535 кілограмів, необхідно обладнати системами моніторингу тиску шин.

Напомним, що цю було сформульовано NHTSA ще у вересні 2003 року, але згодом воно кілька разів коригувався. Через війну зупинилися у тому, щоб встановлювати автономний контроль тиску кожному колесі і подавати тривожний сигнал у разі, якщо воно виявиться на 25% нижче норми. Проте чи всі російські виробники шин згодні з такою рішенням і вимагають посилити ці норми. Приблизно з 2002 року компанії, випускають додаткове устаткування до автомобілям, активно підключилися до розробок системи контролю тиску в шинах, що з того часу отримав назву Tire Pressure Monitoring System і менш впізнавану абревіатуру ТРМ (чи TPMS).

Первые серйозні дослідження, у відношенні експлуатації автомобілів і дорожніх ситуацій, що з недостатнім чи надлишковим тиском в шинах, американські фахівці проводили ще наприкінці 90-х років. У результаті опубліковані такі цифри, й це позначається на бюджеті водія: падіння тиску в шині на 20% від норми скорочує термін її служ6ы на 25−30% збільшує витрати приблизно за 3%.

Но справжній скандал, після якого узялися до підготовки цього проекту, вибухнула 2000 року після великих відгуків компанії Ford — тоді через різкого зниження тиску або в шинах Firestone загинуло більше 270 чоловік і ще безліч отримали поранення різного ступеня тяжести.

Устройства, дозволяють контролювати тиск у шинах, не новина у світі колісної техніки, проте досі вони мали поширення і встановлювалися успіхів хіба що на вантажівки, пікапи і досить важкі позашляховики. Проте згадане вище рішення NHTSA поширює ця вимога попри всі моделі транспортних засобів, що, звісно, підстьобне виробників усього світу з їхньої швидке внедрение.

Впрочем, сьогодні вже багато виробників автомобілів оснащують нові моделі подібними системами чи пропонують їх установку додаткову плату в ролі опції. Уже не про автомобілях представницького класу, де такі давно використовуються, або про таких дорогих внедорожниках, як VW Touareg, Porsche Cayenne чи BMW X5, де установка систем контролю тиску в шинах нікого не удивляет.

Сегодня справа дійшла й до моделей середнього класу. Приміром, і Toyota Corolla 2005 модельного року у комплектації XRS оснащена датчиками тиску в шинах, і в нового Renault Megane II контроль тиску виводить інформацію на дисплей бортового комп’ютера. Навіть такі недорогі і компактні моделі, як Renault Modus, оснащуватимуть системами контролю тиску в шинах за додаткову плату.

Некоторые виробники оснащують нові моделі і більше досконалими системами. Так, наприклад, новий минивэн Honda Odyssey отримав шини MIchelin і системи Pax, що дозволяє автомобілю після проколу проїхати ще близько 200 кілометрів. Пакет Pax включає у собі шину з гнучким які підтримують ободом всередині, колесо і системи контролю тиску. У компанії Honda, щоправда, доки визначилися, чи буде «неспускаемые» шини укладати стандарт оснащення, або пропонуватися як опція. Звісно, рекорди швидкості на проколотом колесі ставити не можна, але проїхати десятки і навіть сотні кілометрів до сервісною станції — не проблема.

Похожие конструкції пропонують Goodyear, Bridgestone й великі виробники. Фахівці вважають, що 2020 року покришки, якою страшні проколи, будуть усім автомобілях, адже безпеку управління за зрослих швидкостях пересування набирає особливого значение.

Однако потрібне тиск у шинах — це хороша керованість і безпека, але що й економія палива, і навіть збільшення терміну служби самих покришок. Причому оптимальне тиск як дозволяє уникнути передчасного зносу шин, а й довше зберігає елементи підвіски в справному стані, Адже в конструкції будь-якого автомобіля закладено певні плями контакту шин з колишньою дорогою, здатність шини до деформації й інші параметри, куди впливає тиск. У своє чергу, всі ці параметри визначають, наскільки точно поведінка автомобіля відповідатиме спроектированному, отже, від нього залежать і всі розрахункові характеристики — починаючи з надійності і износоустойчивости вузлів і агрегатів і до безпекою водія і пассажиров.

Особенно ефективний застосування систем контролю тиску в шинах для важких позадорожників, і навіть при експлуатації автомобілів в нестандартних умовах (за цілковитої завантаженні, русі з дуже високою швидкістю тощо. д.).

Кстати, у травні 2005 роки компанія Michelin, що є найбільшим виробником шин, проводила у Росії акцію «Перевір тиск у шинах!», і сталося, що конкурентний тиск відповідає нормі менш як у 15% автомобілів, ні тим більше ніж в половини автомобілів цей показник небезпечним чи особливо небезпечним. Порівняйте, у Європі тиск в шинах лише одну автомобіля на десяток є особливо небезпечним, та ще три з десяти — потенційно небезпечним. Отож неправильне тиск у шинах є одній з причин дорожніх подій, а автомобілісти, на жаль, ставляться до цього недостатньо внимательно.

Системы візуального контролю: від простого до сложному

Наиболее простою й дешевий спосіб постійного контролю тиску в шинах є, наприклад, розпорядження про колесі замість штатного ковпачка ниппеля спеціального контрольного устрою. Такі вироби випускають багато компаній, є і вітчизняні розробки. Приміром, застосування ковпачків Easy Control від бельгійської компанії Environix дозволяє швидко дізнатися, не впала чи тиск у колесі: не так важко подивитись колір ковпачка. Якщо він є зеленим — тиск гаразд, стане жовтим — необхідна точніша перевірка, і якщо почервоніє, то шини необхідно терміново підкачати. Такі ковпачки зазвичай продаються комплектами під різне штатне тиск у шинах. Якщо тиск передніх і задніх коліс має різнитися, то потрібні пари із різних комплектів. Нагадаємо, у разі повне завантаження автомобіля задні колеса, зазвичай, слід підкачати, отже ковпачки контролю тиску у разі доведеться сменить.

Эти і складніші системи контролю та моніторингу тиску продаються ми зазвичай в фірмах, які займаються установкою сигналізацій, парковочных радарів і інший автомобільної електроніки. У основу більшості таких систем покладено і той ж принцип — датчики, здатні відстежувати тиск у шинах, встановлюються всередині автомобільних коліс і з допомогою радіосигналу передають інформацію на приймальне пристрій водія. Приймальний пристрій може мати просту світлову чи звукову індикацію, причому більше скоєні системи можуть мати навіть дисплей для відображення цифровий информации.

Однако, попри щодо недовгий період розвитку, системи контролю тиску в шинах у попередні кілька років дуже еволюціонували. Наприклад, з’явилися датчики, здатні відстежувати як тиск всередині шини, а й температуру. Сьогодні такі виконують не просто функцій контролю тиску в шипах, про й здійснюють постійний моніторинг цього інших параметрів шин як реального часу. У разі позаштатних ситуацій такі негайно інформують водія про серйозні зміни тиску, або температуры.

Увеличился середній термін їхньої служби батарей в датчиках, підвищилася точність відображення, поліпшилися настроювання й спростилася експлуатація таких систем. Крім імпортних розробок, запропонованих сьогодні над ринком, як-от ParkMaster, Precise Meters, Smartire та інших, сьогодні виникли і вітчизняних разработки.

Системы контролю від виробників шин

Отдельно стоїть зупинитися на системах контролю та моніторингу тиску в шинах, які випускаються самими виробниками чи його дочірніми подразделениями.

Nokian Tyres представила систему RoadSnoop (hrtp://internet що була анонсована ще 2001;2002 роках, але вийшла ринок лише навесні 2003 року. Цю систему відрізняється від вищеописаних тим, що її легкі датчики (25 грамів) кріпляться металевими хомутами па колісні диски (з боку, яка закрита безкамерної шиною) — це дозволяє легко змінювати гуму і мало впливає баланс коліс. Кожен датчик містить не підлягає заміні елемент харчування (гарантована тривалість роботи — близько 150 тисячі кілометрів). Працює система за температур від -40 до +125 градусів Цельсія. Діапазон вимірюваного тиску — від 100 до 450 kPa (1—4,5 атмосфери). Чутливість вимірюваного тиску: +/- 12 kРа (0,12 бар). З метою економії енергії система працює і передає дані лише у русі (включається при швидкості близько 20 Км/ч).

Небольшое приймальне пристрій харчується від батарейок, важить лише 40 грамів і постійно перебуває як очікування. З початком руху приймальне пристрій ловить сигнал від якогось датчика і у режим. Після втрати сигналу від усіх датчиків (після зупинки автомобіля) пристрій перетворюється на який чекає режим. У інструкції рекомендується встановлювати його, наприклад, на сонцезахисний козырек.

Планируются також почати випуск варіанта устрою, який ласує від бортовий мережі автомобіля, з потужнішою приймальні антеною. Додатковим його перевагою і те, що датчики встановлюються таємно, не привертають до собі уваги і вимагають втручання при наступному монтажі гуми (т. е. змінювати пошкоджені шини можна буде у будь-якому шиномонтаже, не побоюючись ушкодження датчиків). З можливих проблем можна назвати лише необхідність попередження фахівців при заміні гуми — інакше датчики необережно можуть повредить.

Pirelli пропонує свій погляд контроль тиску в колесах. Ціла серія пристроїв вийшла ринок під загальним назвою X-Pressure і становить датчики певного типу, що закріплюються на колісних дисках й у ковпачках вентилів. Датчики як реального часу реагують на падіння давления.

Существуют чотири модифікації системи, щоб забезпечити передачу інформації різними способами:

X-Pressure Optic — кольорової сигналізатор на ковпачку вентиля (білий — норма, червоний — опасность);

X-Pressure Acoustic — сигнал передається через встановлену автомобілем электронyю систему управления;

X-Pressure AcousticBlue — сигнал передається через порт Bluetooth мобільного телефона;

x-Pressurc Monitor — сигнал піде через встановлену автомобілем систему InfoMobility.

Устройство новинки легко розбивається втричі складові: датчики тиску, управляючий модуль і панель індикаторів. Датчики закріплюються лежить на поверхні колісних дисків у внутрішній порожнини шини у вигляді хомутів, довжина яких розрахована на диски діаметром 13−21 дюйм. Зрозуміло, після такої процедури потрібно балансування коліс, оскільки маса датчика — 40 грамів (відзначимо, які зазвичай такі датчики мають меншу масу). Звісно, датчик перебуває в щодо невеличкому відстані від осі обертання колеса, що робить її впливом геть баланс незначним, проте для мінімізації зусиль при балансуванню Pirelli рекомендує заздалегідь визначити саму легку зону колеса й поєднати її з становищем датчика при установке.

В разі електронної системи управління кожен датчик має власний унікальний код, що дозволяє запобігти перехресне зчитування сигналів під час перебування в безпосередній наближеності кількох автомобілів, обладнаних подібними системами. Керуючий модуль обробляє одержану інформацію згідно з закладених у нього програмою у разі необхідності інформує власника у вигляді индикационной панелі (чи подачею сигналу на мобільний телефон).

За винятком кольорового сигналізатора, яким оснащена перша з вище перерахованих систем, й інші генерують світлові і звукові сигнали, дозволяють визначити колесо, шина якого гаразд. Причому характер сигналу залежить від цього, наскільки сильно змінилося тиск у одній з шин.

Таким чином, X-Pressure дозволяє без особливих зусиль постійно контролювати тиск у шинах. Інтервал між считываниями показань з датчиків становить лічені секунди, але це отже, що несподіваний прокол цей прилад знайде швидше, ніж ви встигнете його почувствовать.

Pirelli обіцяє дуже термін служби батарей датчиків (щонайменше п’ять років при річному пробігу трохи більше 50 000 кілометрів), що, природно, значно менше, ніж термін їхньої служби шин (а багатьох і самої автомобіля). До речі, можливо, саме через такого тривалого терміну автономної роботи датчики X-Pressure мають щодо велику массу.

Помимо системи моніторингу тиску в шині X-Pressure, Pirelli пропонує зустрічалися з більш складну комплексну систему безпеки коліс SWS. Цю систему у разі проколу включається пристрій підкачування шин і дозволяє довше рухатися на проколотої шині, не оберігаючи безпеку. Система SWS працює у тому разі, якщо тиск зменшується природним шляхом, що дозволяє підтримання його оптимальним протягом 9−12 месяцев.

Система також монтується на ободі колеса реагує на прокол так: втрачене тиск відшкодовується з допомогою повітря, що міститься у умонтованому в обід балоні (механізм підкачування активується датчиком, аналогічним застосовуваному у системі X-Pressure). Предполагаегся, що даної системою оснащуватимуть нові позашляховики, хоча, можливо, що такі системи будуть у роздрібній продаже.

Интересной розробкою концерну Pirelli є система Cyber Wheel — колісні диски, оснащені контрольно-вимірювальними приладами. Cyber Wheel — це найскладніша контроль станом коліс, що дозволяє як реального часу через антену, встановлену під колісної аркою, реєструвати різні дані про стан коліс під час руху, і передавати інформацію на системи динамічного контролю автомобиля.

И нарешті, новітньої розробкою Pirelli стала «шина з пам’яттю» Cyber Tyre — ця система з допомогою спеціальної устрою, встановленого під протектором, передає на бортовий комп’ютер автомобіля в режимі реального часу найбільш повну інформацію про стан коліс. Передачу здійснюють з допомогою двох антен, одній із яких вмонтована в шину, іншу встановлена у колісної арці. Різні модифікації системи Cyber Tyre можуть виконувати функції фізичної пам’яті, з допомогою якій здійснюється контроль роботи шини за рахунок надходження наступній інформації:

основные характеристики шины;

рабочая температура і давление;

время і відстань від, що може пройти машина після прокола;

тип дорожнього покрытия;

вертикальная навантаження шину;

размеры плями контакта.

Последние три параметра разом із можливістю поставити тип встановлених шин можуть становити інтерес з погляду оптимізації роботи бортових електронних систем, як-от ESP, ABS, і навіть всіх інших систем динамічного контролю автомобиля.

Вместо заключения

Отметим, що описані системи контролю тиску в шинах є допоміжними і звільняють водія від виробничої необхідності залишатися пильним і відповідально ставитися до автомобіля. Попри його присутність серед комплектації автомобіля бортовий системи контролю тиску в шинах або за установці подібних систем окремо, слід регулярно перевіряти тиск у колесах (зокрема й у запасному) з тим, аби переконатися, поведінка автомобіля Донецькій залізниці залишиться оптимальним і жодних неприємностей їсти дорогою не станеться. Адже роботі будь-який системи можуть відбуватися збої, викликані, наприклад, джерелами радіохвиль з частотними параметрами або будь-якими іншими причинами.

Там, де контроль тиску в шинах є штатним устаткуванням, всі види її ремонту, і навіть заміна коліс, обладнаних датчиками контролю тиску, має здійснюватися лише фахівцями на фірмових сервісних станциях.

Список литературы

Журнал Dиректор-Инфо № 31 08.05.