Как-то на клубной встрече владельцев американских внедорожников разгорелся нешуточный спор о датчиках давления в шинах. Нет, не о полезности или бесполезности – с этим-то как раз все просто и споров уже не вызывает: данная опция давно перестала быть экзотикой, и специально обученные “белки”, работающие в отечественных шиномонтажных мастерских, выучили что неаккуратная разборка колеса с датчиком ведет к его, датчика, поломке и к финансовым потерям виновного в порче имущества. И это прекрасно!
В Америке и в Европе, действующие в настоящий момент законы обязывают автопроизводителей устанавливать TPMS в каждый продаваемый автомобиль. А значит, и в Россию их приезжает с каждым годом все больше, и, возможно, в недалеком будущем, новые автомобили Российской сборки также будут комплектоваться такими системами. С каждым годом набирают популярность системы, устанавливаемые опционально, а их ассортимент и предложение на отечественном рынке растет. Как раз о них и разгорелся спор уважаемых одноклубников. Главной обсуждаемой темой стал классический вопрос: «Что такое хорошо и что такое плохо?». Было решено докопаться до истины и расставить все точки над i путем проведения полноценных ходовых испытаний и «лабораторных тестов». Удовольствие конечно не из дешевых, но тут уже было дело принципа, и каждый хотел доказать свою правоту.
Системы TPMS были приобретены и испытаны. Полученные результаты проанализированы, определены лидеры и попросту опасные для использования модели, но сначала немного базовой информации.
Определимся с классификацией и критериями сравнения
TPMS бывают двух типов – DIRECT (прямые, оснащенные датчиками давления в каждом колесе) и INDIRECT (опосредованные, работающие путем вычисления показателей давления колес, исходя из данных модуля АБС). Кроме этого, существуют еще колпачки с цветовой дифференциацией штанов давления, но в дороге они абсолютно бессмысленны для любого, кто не обладает длинной, как у жирафа шеей, чтобы посмотреть на них высунувшись из окна. Жирафы пока у нас машин не водят, поэтому оставим это изобретение китайцам, а поговорим о действительно работающих моделях. Системы DIRECT в разы надежнее и информативнее, и именно о них наш разговор. DIRECT-системы отличаются между собой по форм-фактору и способу крепежа датчиков: внутренние датчики на вентиль, внешние датчики на вентиль и внутренние на хомут. Наиболее надежными являются датчики, крепящиеся внутри колеса на вентиль, именно их обычно ставят автопроизводители на заводах. Батареи в таких датчиках несменные, рассчитанные на работу 5 – 7 лет, в зависимости от условий эксплуатации. Вес датчика влияет на баланс колеса, но балансировка это легко устраняет.
Для установки датчиков используются специальные вентили (обычно входящие в комплект поставки). Вентили могут быть латунными с резиновым покрытием или алюминиевыми с резиновыми уплотнителями. Второй вариант предпочтительней, так как исключает возможность поломки вентиля в процессе монтажа, что нередко случается с латунно–резиновыми. Также, в процессе эксплуатации «обрезиненный» латунный вентиль чаще выходит из строя и может подтравливать воздух из-за дефектов резинового покрытия, в отличии от алюминиевого с отдельным резиновым уплотнителем. Вентиль датчика служит антенной передачи данных. К недостаткам внутренних датчиков с креплением на клапан можно отнести необходимость шиномонтажа при установке, а так же запрет использования пенных заполнителей для экстренного ремонта колеса (датчик после этого придется менять).
Внешние датчики накручиваются на вентиль вместо защитного колпачка и фиксируются различными контргайками. Они проще в установке (не требуют шиномонтажа) и могут быстро переставляться с одной машины на другую. Питаются от сменной батареи и обычно не требуют балансировки за счет своего малого веса. По надежности и безопасности они имеют ряд недостатков. В случае неисправности такой датчик сам может создать угрозу безопасности, стравив воздух из колеса во время движения. Если датчик имеет избыточный вес, то на больших скоростях он под действием центробежной силы может (в зависимости от угла установки и длины вентиля) отгибать вентиль от нормального положения и вызывать этим подтравливание воздуха через клапанное отверстие диска.
Будучи установленным на вентиль, датчик нажимает на золотник и выравнивает давление между колесом и своим корпусом. Если в датчике использованы материалы, непредназначенные для работы в жестких условиях (низкая ударная прочность, несоответствующие коэффициенты температурного расширения и т.п.), это может привести к потере герметичности, и есть шанс остаться с пустыми колесами.
Особое внимание стоит уделить металлам резьбового соединения датчика с вентилем и самого вентиля. Если эти металлы разные и могут активно вступать в электрохимическую реакцию в солевом растворе (образуют электрохимическую пару) – будьте готовы к тому, что датчики, при необходимости подкачать колесо, придется срезать, а не скручивать. Поэтому, лучше избегать таких сочетаний, как алюминий – латунь.
Легкость установки внешних датчиков имеет и другую сторону – легкость хищения.
Все внешние датчики, а также некоторые внутренние оснащаются G-сенсором, для сохранения энергии во время длительных стоянок.
Все DIRECT-системы различаются по способу и полноте вывода информации. Вывод данных может быть как простейшим аналоговым (загорится иконка колеса в случае неисправности), так и различным цифровым — будут отображаться показатели давления только в одном колесе, с переходом от колеса к колесу по дополнительному нажатию кнопки, или во всех колесах одновременно. Помимо давления, некоторые системы могут отображать и температуру в колесах. В штатных системах вывод информации обычно осуществляется на приборную панель в самом простом виде – иконкой неисправности, говорящей о наличии проблемы, но не информирующей, в каком именно колесе давление вышло из допустимых пределов. Реже, и в основном в премиум сегменте, на приборной панели отображаются показатели всех четырех колес. Во всех случаях подается звуковой сигнал при выходе параметров из разрешенных пределов. Системы, доступные для нештатной установки выводят показатели на собственный монитор, который можно крепить в любом удобном водителю месте. Такой монитор может питаться от пальчиковых батареек, быть подключенным к разъему прикуривателя или стационарно к бортовой сети. В некоторых системах пользователь может сам настраивать допустимые пределы давления и температуры, иногда даже раздельно по осям, а могут иметь запрограммированные и не настраиваемые значения этих пределов.
Также мы будем оценивать дизайн устройств – насколько органично они могут выглядеть в современном интерьере салона, по удобству чтения данных и пользовательского интерфейса.
Все участвующие в обзоре устройства мы установили на автомобили добровольцев и нещадно эксплуатировали весь январь (2014 год) по дорогам общего пользования.
Еще несколько тестов мы провели, уже сняв системы с автомобилей.
Надежность связи датчиков с монитором
Тест на дальность связи. Все датчики поместили в герметичную колбу с манометром и подключенным компрессором. Постоянно меняя давление в колбе мы удаляли мониторы все дальше от датчиков, до тех пор, пока изменения не переставали отображаться на экранах. Так мы получили дальность в метрах при прямой видимости. В автомобиле расстояние будет меньше полученных значений, есть преграды и помехи от двигателя и другого оборудования.
Емкость элементов питания.
Для проверки емкости элементов питания мы извлекли их, разрезав корпуса внутренних датчиков, из внешних просто вынули батареи. На момент испытаний все элементы питания уже отработали месяц в условиях зимы и нас интересовали не абсолютные показатели, а относительные: на сколько времени хватит каждой из батарей, если к ним подключить одинаковые потребители. В качестве потребителей собрали простые диодные фонарики, мощностью 20 Вт. В качестве эталона в испытании приняла участие батарея из нового штатного датчика FORD, специально приобретенного для этой цели. Результаты в часах или Ваттах не позволяют узнать срок службы батареи в датчике, в силу нелинейности потребления датчиком в реальных условиях, но позволяют сравнить элементы питания относительно друг друга.
Давление в шинах многие проверяют два раза в год во время сезонной смены шин. Причем многие верят на слово работнику шиномонтажа: если он сказал, что все в порядке, то владелец машины забывает о проблеме еще на полгода. Между тем неправильное давление в шинах может быть опасно.
Чем опасно неправильное давление в шинах?
Недостаточно накачанные шины испытывают увеличенную нагрузку на боковины. Это негативным образом влияет на целый ряд показателей автомобиля:
растет тормозной путь;
повышенное внутреннее трение вызывает нагрев, что ведет к ускоренному разрушению шины (трещины, расслоение, разрыв).
В свою очередь, сильно перекачивать шины также вредно по ряду причин. Такие шины:
легче повредить как выступами, так и впадинами на дороге;
увеличивают тормозной путь из-за уменьшения площади пятна контакта с дорогой;
делают автомобиль жестким и малокомфортным при движении.
При этом и недостаточное, и избыточное давление приводит к неравномерному износу протектора, что снижает срок службы шины.
Какое давление в шинах правильное?
Указанное производителем на стойке водительской двери или на внутренней стороне лючка бензобака оптимальное давление в колесах актуально для холодных шин. Понятие «холодные» говорит о том, что проверять давление рекомендуется на постоявшем несколько часов автомобиле.
Как появились системы контроля давления в шинах?
Подобные системы появилась на военной технике вместе с возможностью подкачки шин. В кабине стоял стрелочный манометр, по которому контролировалось давление в системе, и тут же был расположен кран, позволяющий снизить давление в шинах для повышения проходимости, подкачать их на твердых покрытиях, а также обеспечить непрерывную подачу воздуха в систему при повреждении шины пулями или осколками.
Избежать неприятностей, которые могут возникнуть даже от кратковременного движения на спущенном колесе, помогают системы контроля давления в шинах. В инструкциях по эксплуатации, прилагаемых к автомобилям, такое устройство называют TPMS (Tires Pressure Monitoring System). У истоков применения таких систем стояли американские фирмы. Автопроизводители начали применять TPMS на серийных автомобилях еще в конце 90-х годов прошлого века. А с 2008 года контроль давления в шинах стал обязательным для всех продаваемых на внутреннем рынке США легковушек и пикапов. Такие системы контроля за давлением (часто и температурой) получают все более широкое распространение и в нашей стране. Иногда в качестве опции.
Самой простой по конструкции является система косвенного измерения давления, вообще не требующая никаких дополнительных блоков. Она представляет собой дополнительную программу, зашитую в блок управления ABS. Работа системы основана на том, что у спущенного колеса становится меньше радиус качения и, соответственно, такое колесо проходит за один оборот меньшее расстояние, чем исправное колесо. Датчики частоты вращения колес ABS определяют расстояние, проходимое каждой шиной за один оборот. Сигналы датчиков сравниваются в блоке ABS с контрольными параметрами. При расхождении значений загорается индикатор или появляется текстовое сообщение на панели приборов и звучит предупреждающий сигнал. В такой системе всегда предусмотрена калибровка. Вручную осуществляется адаптация к давлению воздуха в шинах в случае их замены или проведения каких-либо ремонтных работ с ходовой частью.
Нештатные устройства
Существуют и нештатные системы контроля давления в шинах. Вначале рассмотрим таковые с датчиками, непосредственно измеряющими давление внутри шины и передающие по радиоканалу сигналы на приемное устройство, обычно совмещенное с индикаторным дисплеем. Такие датчики обязательно снабжаются источниками энергии в виде малогабаритных батарей, но могут значительно различаться по исполнению. Когда-то датчики устанавливали прямо в центральной канавке колесного диска с помощью ленты, проходящей по канавке. Подобная конструкция уже устарела, и сегодня гораздо чаще используются датчики, закрепленные на внутренней стороне колесного вентиля.
Для монтажа такого датчика на автомобиль нужно разбортировать колесо, извлечь штатный вентиль и на его место установить датчик. Затем — монтаж покрышки, балансировка и установка дисплея.
В состав системы контроля давления в шинах, предназначенной для легковых автомобилей, включены четыре датчика и приемник с дисплеем. Все датчики имеют собственные батарейки, обеспечивающие непрерывную работу в течение трех-пяти лет (информация сбрасывается на приемник короткими импульсами раз в минуту, а то и реже). Общение с приемником осуществляется по радиоканалу, «прописка» датчика на определенном колесе — автоматически либо вручную.
Весьма важен вес самих датчиков. От этого зависит, не придется ли приклеивать с противоположной стороны «гантелю», чтобы отбалансировать колесо. Также надо учесть, что при движении покрышка нагревается, что приводит к росту давления, поэтому многие датчики определяют и температуру воздуха в шине. При расчете показываемых на экране величин приемник учитывает поправку на температуру. Еще система способна отличить очень медленное, естественное снижение давления от быстрой утечки воздуха в результате прокола.
В продаже есть и другие датчики давления воздуха в шинах, которые наворачиваются на резьбу вентилей снаружи колеса. Такая конструкция обеспечивает весьма быстрый монтаж своими силами. А принимать сигнал и показывать давление на рабочем месте водителя может специальное устройство, но порой используется и смартфон владельца, принимающий сигнал от датчиков по протоколу Bluetooth.
Главный недостаток — такие датчики не защищены от хищения, а потому менее предпочтительны.
Значительные размеры таких датчиков обусловлены необходимостью установки в них элемента питания.
Однако есть и более компактные варианты:
Я бы рекомендовал систему с внутренними датчиками и принимающим устройством, которое вставляется в гнездо прикуривателя.
Предлагаю в комментариях поделиться, какие системы контроля давления в шинах используете вы (ну, помимо ручного манометра).
В данном обзоре речь пойдет о гаджете для автомобилистов. Это монитор контроля давления в шинах с внутренними датчиками. Прибор позволяет в режиме реального времени контролировать давление в шинах, не выходя из салона автомобиля, позабыв о беготне с манометром вокруг автомобиля или необходимости заезжать на шиномонтаж.
Наиболее часто встречаемые мониторы давления в шинах (TPMS) это мониторы с внешними и внутренними датчиками. Внешние накручиваются на вентили (соски) колес, внутренние вставляются в диск вместо штатных, обычных вентилей.
Внешние датчики крайне просто установить самостоятельно – они накручиваются на вентили колес вместо колпачков. Для установки внутренних датчиков требуется посетить шиномонтаж, где снимут покрышку, удалят обычный вентиль, и вместо него установят внутренний датчик давления. И в том и в другом случае колесо желательно балансировать так, как оба вида датчиков имеют свой вес.
Поскольку внешние датчики могут стать легкой добычей мелких хулиганов или автоворов, а так же могут пострадать от прилетевшего камня или других факторов, то в связи с предстоящей поездкой на шиномонтаж для сезонной смены шин, решил установить монитор давления с внутренними датчиками.
Характеристики:
Дисплей: цветной экран LCD;
Звуковая сигнализация;
Тип датчика: внутренний;
Напряжение питания: DC 5V;
Источник питания: солнечная панель для зарядки внутреннего аккумулятора + microUSB;
Частота: 433,92 МГц ± 20,00 МГц;
Размер: прибл. 9,5 х 8,5 х 2,8 см / 3,74 х 3,35 х 1,10 »;
Диапазон давления воздуха: 0,1
8,0 Bar;
Диапазон настройки температуры: 40
90 ℃;
Рабочая температура: -20
80 ℃;
Напряжение питания датчиков: Рабочее напряжение: 2,1 В — 3,6 В;
Комплект поставки:
Основной блок – 1;
Внутренние датчики – 4;
USB-кабель для зарядки/питания – 1;
Монтажный набор – 1 (шестигранный ключ + липкая площадка для фиксации монитора на поверхности);
Руководство пользователя – 2 (английский + китайский язык)
Коробка не пестрит множеством надписей на бортах, указана лишь основная информация о назначении и заложенных функциях системы контроля давления.
На одной из сторон коробки указаны возможные варианты комплектации, а в соответствующем окне отмечено, что в данном случае комплект с внутренними датчиками.
Монитор от повреждений во время пути дополнительно был прикрыт поролоном и зафиксирован в таком же бампере. Немного забегая вперед, скажу, что кабель USB имеет длину один метр, но в дальнейшем он не понадобился так, как солнечная панель, которой оснащен монитор, полностью справляется со своим функциями, заряжая внутренний аккумулятор гаджета даже в пасмурный день.
Таким же поролоновым бампером защищены датчики.
Кроме монитора и датчиков в комплект входят стикеры, напоминающие работникам шиномонтажа об установленных датчиках (клеятся на диск), шестигранный ключ для фиксации датчика, липучка для крепления монитора на поверхности и две инструкции (на английском и китайском языках).
В данном случае датчики состоят из двух узлов – вентиля и самого датчика, каждый из которых подписан – FL, FR, RL, RR, т.е. передний левый, передний правый, задний левый и задний правый.
Вентиль и датчик соединены между собой шарнирным соединением. Фиксация осуществляется винтом под шестигранним.
В данном комплекте датчики неразборные. Электроника и элемент питания спрятаны в пластиковом корпусе и залиты резиноподобной субстанцией. С одной стороны это не очень хорошо, ведь батарейку не предполагается менять, хотя и прослужит она пару-тройку лет. С другой стороны электроника датчика более чем надежно защищена от воздействия влаги, которая присутствует в воздухе шины. Ну, а при большом желании, удалив резиноподобную субстанцию, можно батарейку и поменять. Можно предположить, что элементом питания служит литиевая батарейка CR1632.
Вентиль сделан из алюминиевого сплава.
Возможно, в зависимости от конструктива диска, нужно учитывать длину вентиля и диаметр цилиндрической гайки.
Большую часть верхней стороны вполне приличного корпуса занимает солнечная панель, накрытая транспортировочной пленкой. Размеры корпуса соответствуют заявленным. На верхней же стороне расположены три кнопки, которые на мой взгляд нужно было делать так же черными, чтобы не привлекать внимание к прибору с улицы.
Экран так же защитили транспортировочной пленкой.
В корпусе имеются вентиляционные отверстия для охлаждения электроники гаджета.
На левой стороне корпуса ничего нет, а на правой расположен разъем microUSB, хотя мне он ни разу не пригодился благодаря солнечной панели.
На нижней стороне корпуса есть сектор, куда наклеивается прямоугольник липкой резиновой площадки для крепления гаджета на торпедо. На время транспортировки он защищен с двух сторон глянцевой бумагой.
Внутри корпуса расположена небольшая плата с дисплеем и антенной в виде пружины, и аккумулятор на 500 мАч.
Основные чипы на плате:
— контроллер заряда литиевых аккумуляторов ТС4056А (она же ТР4056);
— контроллер ЖК экрана НТ16С23;
— радиомодуль реализован на чипе с маркировкой 219В
Проблем с установкой вентилей с датчиками не возникло – сначала вставляется вентиль и затягивается цилиндрической гайкой с наружной стороны диска. После этого датчик подгибается вплотную к диску и затягивается шестигранным ключом.
В данном комплекте монитора инструкция универсальная для разных вариантов поставки. В частности указано, что датчики начинают обмениваться информацией с монитором после разгона автомобиля до 20 км/ч. Однако в моем случае информация с датчиков начала поступать сразу по мере накачивания колеса, но с небольшой задержкой. Т.е. еще не установив колесо на автомобиль уже можно узнать, какое давление в колесе. Нельзя не отметить высокой точности показаний. Кроме манометра на шиномонтажке были проведены измерения собственным манометром и расхождений не выявлено, т.е. обозреваемому гаджету можно доверять.
Так он прописался на торпедо машины.
Комплектный кабель питания не понадобился так, как солнечная панель полностью удовлетворяет потребности гаджета в энергии. Кроме того через некоторое время после прекращения движения на длительное время, гаджет уходит в спящий режим и информация на экране не отображается. Но стоит открыть дверь, т.е. создать колебания кузова, как монитор включается, издав короткий pic.
Включается прибор длительным нажатием левой кнопки (со стрелкой влево и значком включения питания). В случае, если все в порядке, то на экране появится следующая информация:
Разумеется у датчиков, как в плане измерения давления, так и в плане измерения температуры, есть некоторая погрешность. На фото данные после нескольких часов простоя автомобиля. По мере прогрева воздуха в шинах во время движения показания давления выравниваются (недокачали на пару десятых правое заднее), а температура в передних колесах всегда на пару-тройку градусов выше, чем в задних – там и нагрузка выше и двигатель через коробку и валы дополнительно нагревает воздух в шинах).
Показания температуры полезны тем, что позволяют в случае значительной разницы судить о неисправности суппорта, тормозных дисков и колодок, что удобно.
В данной версии монитора предусмотрена регулировка яркости дисплея. Здесь всего два уровня, но все же. Нажатие левой кнопки делает экран темнее, правой светлее.
Изначально единицами измерения давления и температуры установлены Bar и градусы Цельсия. Настройки прибора позволяют изменить Bar на Psi, градусы Цельсия на Фаренгейта, установить свои нижний и верхний пороги давления в шинах и температуру воздуха в них, при достижении которых будет срабатывать звуковая сигнализация.
Для входа в меню настроек нужно длительно зажать среднюю кнопку М.
Нумерация пунктов начинается с нулевого – установка единиц измерения давления. Изменения вносятся левой и правой кнопками, подтверждение осуществляется кратким нажатием кнопки М с переходом к следующему пункту настроек.
 |
 |
Далее пункт единиц измерения температуры.
 |
 |
Монитор отслеживает верхнее и нижнее значение давления в шинах и при достижении заданного значения сигнализирует звуковыми сигналами. Эти пороги устанавливаются в пунках 2 и 3.
Заводская установка верхнего контрольного значения давления 3,2 Bar и можно изменить от 2,8 до 6,7 Bar.
 |
 |
Нижний порог давления по умолчанию установлен на отметке 1,8 Bar и может быть задан в диапазоне 1,1 – 2,0 Bar.
 |
 |
В четвертом пункте настроек устанавливается значение температуры воздуха в шинах, при превышении которого, прибор сообщит звуковыми сигналами и соответствующим значком на дисплее. По умолчанию установлено значение 68 градусов Цельсия, диапазон изменений от 40 до 90 градусов.
 |
 |
Иногда возникают ситуации, когда колеса нужно поменять местами. Для того, чтобы не возникло путаницы с фактическим местоположением колеса и отображаемым его положением и значениями данных с датчика на дисплее в мониторе предусмотрена функция переназначения датчиков. Предусмотрено множество комбинаций.
Можно поменять местами пары передних колеса с парами задних.
 |
 |
Парами левые с правыми.
 |
 |
 |
 |
И поодиночке в любое место.
Есть в приборе и загадка). Это пункт настроек под номером 6. В инструкции о нем ничего не написано и что означают символы с числами понять так и смог.
 |
 |
 |
 |
Возможно, этот пункт настроек относится к другой комплектации монитора и другим датчикам с другим функционалом.
И в случае, если пользователь что-то настроил не так как нужно, то всегда можно сбросить настройки до заводских, зайдя в пункт меню 7. Активировать сброс можно двумя способами – либо длительным удержанием кнопки М либо ничего не нажимая в течении 15 секунд. Гаджет сбросит текущие установки и вернется до заводских.
Кроме звуковой сигнализации соответствующими значками на дисплее монитор уведомляет пользователя о нештатных ситуациях от снижения или увеличении давления сверх пороговых значений, резком снижении давления, снижении напряжения питания датчика, потери связи с ним, повышении температуры и т.д. Т.е. услышав звуковой сигнал причину его можно увидеть на дисплее.
Максимальная яркость дисплея в темное время суток не контрастирует с яркостью подсветки приборов машины.
Знакомые, увидев прибор, проявили к нему неподдельный интерес, и ввиду полной автономности прибора, удобства считывания информации одновременно со всех четырех колес, возможности установки параметров давления для разных шин и автомобилей, отслеживания давления и температуры воздуха в колесах, компактных размеров и приличного внешнего вида нашли гаджет весьма полезным. Мнение их полностью разделяю и со своей стороны могу данный монитор лишь рекомендовать.
Кто уже переобул машину, но заинтересовался монитором, могут рассмотреть вариант с внешними датчиками.
Организация пунктов меню там немного другая, но точность измерений и удобства на столь же достойном уровне.