Система контроля давления и температуры в шинах для грузовых автомобилей и автопоездов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Белгородский государственный технологический Университет им. В.Г. Шухова

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ В ШИНАХ ДЛЯ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ И АВТОПОЕЗДОВ

Постольник П. Дуганова Е.В.

г. Белгород, Россия

Аннотация

В настоящее время большое внимание автопроизводителей уделяется повышению уровня безопасности. Особенно эта проблема находит свое отражение на крупногабаритном транспорте, который предназначается для перевозки различных грузов на большие расстояния. Чтобы обеспечить безопасность передвижения подвижного состава автопоезда, инженеры по всему миру представляют технические решения. Которые призваны снизить смертность на дорогах общего пользования с участием большегрузов. Эти технические решения основаны на действии физических законов и внедряются для помощи водителю при различных опасных ситуациях, которые, как показывает практика, могут возникнуть при потере управляемости на трассе.

Одним из таких технических решений является система контроля давления и температуры в шинах. Как связана эта система с повышением безопасности движения транспортных средств? Ответ на этот вопрос находится на поверхности: колеса являются одной из основных частей автомобиля, и от их состояния и своевременных действий водителя зависит сохранность груза и транспортного средства.

Ключевые слова. Давление, колеса, системы TPMS, безопасность, автопоезд, грузовая техника, шины, датчики.

Relevance. At the present time, great attention is paid to automotive manufacturers' safety. Especially this problem is reflected in large-sized transport, which is intended for transportation of various cargoes over long distances. To ensure the safety of the movement of the rolling stock of the road train, engineers around the world provide technical solutions. Which are designed to reduce the death rate on public roads involving heavy trucks. These technical solutions are based on the operation of physical laws and are implemented to assist the driver in various hazardous situations, which, as practice shows, can occur with loss of controllability on the track.

One such technical solution is a tire pressure and temperature monitoring system. How does this system relate to improving the safety of vehicles? The answer to this question is on the surface: the wheels are one of the main parts of the car, and the safety of the cargo and the vehicle depends on their condition and the timely actions of the driver.

Keywords. Pressure, wheels, TPMS systems, safety, articulated vehicles, trucks, tires, sensors.

Эта электронная система позволяет проследить за изменением температуры и давления в шинах автопоездов и грузовых многоосных автомобилей. Так как для обеспечения безопасности водителю необходимо владеть информацией о состоянии шин. Ведь при движении большегруза опасно как недостаточное, так и избыточное давление в шинах. При недостаточном давлении: увеличивается расход топлива, происходит интенсивный износ протектора шин, наблюдается деформация боковин покрышек, ухудшается управляемость транспортного средства, или состава транспортных средств, что может привести к сносу автомобиля с проезжей части, а также к потере контроля над полуприцепом и складыванию автопоезда. При избыточном же давлении можно заметить плохое сцепление с дорожным полотном, так как только середины покрышек будут касаться дороги, при всем этом сцепления будет недостаточно для прохождения крутых поворотов и спусков. Это "неуверенное" сцепление шин с дорогой может таить в себе неожиданные "сюрпризы" для водителя большегруза, и приводить как к потере полосы движения, так и к полному сносу с дороги. Кроме того, перекаченные покрышки более подвержены проколам. Чтобы предотвратить все негативные последствия, связанные с недостаточным или избыточным давлением в покрышках транспортных средств, существует ряд систем контроля давления и температуры. Рассмотрим основные. Первая система - механические датчики, относится к примитивным и наипростейшим, и представлена специальными колпачками с цветовыми индикаторами. Они устанавливаются на вентили подкачки колес на место обычных колпачков, и позволяют при визуальном осмотре распознать уровень давления к покрышке. Работает это так: если индикатор окрашивается в зеленый цвет - тогда давление в норме. Если же индикатор имеет желтый цвет - тогда давление будет ниже нормы и примет среднее значение. А если же окрасится в красный - тогда наблюдается значительное понижение давления. Несмотря на столь примитивное средство мониторинга уровня давления, водителю теперь не требуется вручную мерить давление манометром, к тому же цена механических датчиков невелика.

Но такая система не может обеспечить непрерывного мониторинга за давлением и температурой в шинах, так как не передает сведений водителю в постоянном режиме. А, следовательно, она бессильна, во время движения и мало информативна, показывая лишь нормальное, среднее и недостаточное давление. Система с механическими датчиками позволяет проверить давление, остановившегося транспортного средства, при визуальном осмотре каждого колеса в отдельности.

Более информативными и удобными являются электронные датчики. Они представляют собой комплект датчиков наружной установки, имеющих малый вес. Что исключает необходимость балансировать колеса после установки системы. Количество датчиков соответствует количеству колес транспортного средства. Они оснащены радиопередающими устройствами, которые передают информацию на блок управления. Радиосигнал проходит в импульсном режиме, что существенно снижает энергопотребление устройства, работающего от батареек. Блок управления сравнивает значения давления и температуры от датчиков, с установленными параметрами, заданными пользователем. И выводит данные с датчиков на дисплей монитора. Где водитель может пронаблюдать за изменениями показаний.

При выключенном зажигании система переходит в спящий режим и не получает сигнал от датчиков, тем самым экономит заряд элементов питания. На таких системах в качестве элементов питания используются батарейки; как пальчикового типа, так и плоские - таблеточного типа. В руководстве по эксплуатации этих систем предусмотрена замена элементов питания каждые полгода. автопоезд давление шина датчик

Существуют системы TPMS передающие и принимающие сигнал через Bluetooth, они позволяют отображать данные на экране смартфона или планшета. Данные просматриваются с помощью специального приложения, устанавливаемого на мобильное устройство. Это приложение позволяет в реальном времени отслеживать показания датчиков, на нескольких транспортных средствах одновременно.

Системы данного типа имеют ряд преимуществ. Во-первых, они удобны и просты в использовании, во-вторых, они отличаются высокой точностью измерения и относительно малой погрешностью. Главным же недостатком системы с электронными датчиками является дороговизна.

Внутренние датчики TPMS также относятся к электронным датчикам, только в отличие от предыдущих датчиков устанавливаются внутрь колеса. Они надежно защищены от внешних воздействий, например, от атмосферных осадков, механических повреждений и краж. Но имеют некоторые особенности эксплуатации. Внутренние датчики оснащены несъемными батареями, установленными на весь срок службы - 5; 7 лет; а также колеса с датчиками внутренней установки необходимо балансировать, так как установленный в колесо датчик разбалансирует его.

Существует еще один тип датчиков - косвенные indirect или iTPMS. Принцип работы такой системы напрямую связан с работой антиблокировочной системы ABC. Датчик скорости ABC фиксирует изменение скорости вращения колеса, что и выявляет изменение давления в шинах. Этот датчик подает сигнал на блок управления ABS, а он в свою очередь информирует водителя о падении давления в шинах с помощью сигнальной лампы на приборной панели. У этой косвенной системы есть несколько существенных недостатков.

Система распознает только падение давления, при том с низкой степенью точности, при определенных условиях. Транспортное средство должно перемещаться, его скорость должна быть в пределах 20 - 50 км/ч, а падение давления должно составлять 20 - 30%. К тому же iTPMS бессилен определить резкое понижение давления при проколе колеса. Для монтажа этой системы требуется вмешательство в штатную электронику автомобиля, что может повлиять на надежность других электронных систем автомобиля.

Вся система контроля давления в шинах называется TPMS - Tires Pressure Monitoring System, и её назначение состоит в предупреждении водителя о критическом изменении давления воздуха в колёсах, причём непосредственно во время движения авто.

При эксплуатации системы следует учитывать следующие указания производителей: нельзя превышать предельно допустимого давления в шинах, так как это может привести к выходу из строя датчиков. Предельное давление для датчиков большегрузных автомобилей 12,4 бар.; давление и температура в шинах - связанные параметры, они могут зависеть от различных факторов: температура окружающей среды, загрузка транспортного средства, скорость движения. Неверный угол установки колес может привести к повышенному трению и перегреву резины, а, следовательно, к росту давления в шинах, в таком случае необходимо обратить внимание на значения давления и температуры шин по осям. Снижение давление может быть вызвано как понижением температуры окружающей среды в холодное время года, так и длительным промежутком времени эксплуатации.

В рабочем режиме монитор отображает: данные о давлении и температуре всех колес автомобиля; состояние элементов питания; установления связи и режима звукового оповещения.

Система состоит из набора компонентов и требует корректной сборки и индивидуальной настройки с учетом колесной формулы, и особенностей транспортного средства.

Монтаж системы на транспортное средство: на раме или кузове необходимо выбрать подходящее место для размещения ретранслятора; поставить элементы питания в ретрансляторы, монитор и колесные датчики; ретрансляторы установить так, чтобы они были надежно закреплены на кронштейнах и располагались вблизи колесных датчиков. Расстояние приема-передачи от датчиков к ретрансляторам 10 метров, а от ретрансляторов к монитору до 30 метров. Элементы конструкции, препятствующие прохождению сигнала, могут уменьшить расстояние приема и передачи, поэтому при монтаже это нужно учитывать. Затем требуется установить монитор в кабине автомобиля, располагая его так, чтобы не находился вблизи радиопередающих и принимающих устройств. Далее потребуется установить связь монитора с ретрансляторами. После установки связи со всеми ретрансляторами можно приступать к установке датчиков давления и температуры на каждое колесо. При этом важно помнить, что датчики с одного ретранслятора не читаются другим. Каждый ретранслятор устанавливается со своими датчиками. Для контроля процесса установки потребуется включить монитор. Датчики колес располагать в строгой последовательности в соответствии с маркировкой, ретранслятором и схемами на мониторе. После того как все датчики найдены ретрансляторами и отображаются на мониторе, процесс монтажа завершается.

Для запуска в действие эту систему необходимо настроить. Установка единиц измерения. С помощью монитора переходим в пользовательское меню и выбираем единицы измерения давления из предложенных: PSI, KPa, BAR, Kg/сm²; наиболее удобные для использования в России "BAR", 1бар составляет 0,987 атмосфер. Выбрав единицы измерения давления аналогично, через пользовательское меню переходим к значению температуры, здесь предлагают выбрать градусы Цельсия и градусы Фаренгейта. Выбираем и сохраняем параметры. Затем выбираем количество используемых ретрансляторов и заносим в память устройства значение колесных формул тягача, полуприцепа и прицепа. Вначале выбираем колесную формулу транспортного средства из представленных 6-ти вариантов и сохраняем, затем колесную формулу для первого прицепа из 15-ти вариантов и сохраняем, также осуществляется выбор колесной формулы для второго прицепа. После перечисленных операций система контроля давления и температуры в шинах готова к работе.

Установка данных систем - оказывает помощь как водителям большегрузов, при осуществлении перевозок, так и владельцам автопоездов, осуществляющих перевозку. Система TPMS позволяет оптимизировать расходы предпринимателей как на горючее, так и на затраты по ремонту и техническому обслуживанию ходовой части; а также увеличить срок службы покрышек. Главным же образом действие таких систем может носить упреждающий характер в безопасности движения на наших дорогах. Ведь вовремя проинформированный водитель о состоянии колес своего транспорта может принять соответствующие меры и предотвратить дорожно-транспортное происшествие. Поэтому установка систем TPMS, в особенности на грузовых автомобилях с полуприцепами, полностью оправдывает все затраченные средства.

Список литературы

1. Принципы работы датчика давления в шинах: URL: http://ncpauto.ru/svoimi_rukami/princip_raboty_datchika_davleniya_v_shinah.html (дата обращения 05.12.2017)

2. Профессиональная система контроля давления и температуры в шинах для грузовых многоосных автомобилей и автопоездов TPMS CRX-1020/X: URL: http://docplayer.ru/43751683-Professionalnaya-sistema-kontrolya-davleniya-i-temperaturyv-shinah-dlya-gruzovyh-mnogoosnyh-avtomobiley-i-avtopoezdov-tpms-crx-1012-x.html (дата обращения 05.12.2017)

3. Шины выходят на связь URL: http://5koleso.ru/avtopark/shiny-vyhodyat-na-svyazresheniya-dlya-monitoringa-davleniya (дата обращения 05.12.2017)

4. Датчики давления в шинах: URL: http://www.control-auto.ru/datchiki_davlenie.html (дата обращения 05.12.2017)

5. Евгений Савельев Грузовое и пассажирское автохозяйство // DAF TRUCKS на выставке IAA 2016 в Ганновере 2016. №11-12

6. Трантер А, Руководство по электрическому оборудованию автомобилей: Руководство по ремонту, Издательство: ЗАО "Альфамер паблишинг", 2001г. Санкт Петербург - 282с.

Размещено на Allbest.ru