Как работают датчики давления в шинах — ДРАЙВ

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 какими-то приборами невелико. Тем более что есть уже целый ворох систем, умеющих проверять это самое давление.

Колпачки китайского производства сигнализируют о падении давления изменением цвета. Информативность хороша, точность под вопросом.

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 чудо-колпачка появится предупреждающая жёлтая (оранжевая, фиолетовая) полоска. Ага, понятно, с колесом что-то 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 каких-то определённых значений, которые, кстати, для вашего автомобиля и ваших колёс могут быть вполне нормальными. Значит, подбирать их надо именно под вашу машину.

Радиодатчики многих электронных систем мониторинга устанавливаются на диск при помощи специальных хомутов.

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 Bluetooth-связи на телефоны или коммуникаторы. А что, очень удобно.

Система мониторинга давления X-Pressure, разработанная компанией Pirelli. В самом простом варианте Optic она представляет собой четыре колпачка, которые устанавливаются на штатные вентили. А о падении давления они сигнализируют изменением цвета.

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.

Система X-Pressure в исполнении Acoustic. В колпачки встроены датчики, которые регистрируют давление, и радиопередатчики, обеспечивающие связь с центральным блоком. Как только давление упало, на табло этого блока появляется соответствующая индикация и раздаётся предупреждающий звуковой сигнал. Элементов питания в колпачках хватает примерно на 5 тысяч часов работы, что соответствует пяти годам эксплуатации. Замена батареек в колпачках не предусмотрена, поэтому по истечении срока службы комплект нужно менять полностью.

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.

Один из самых навороченных вариантов X-Pressure — AcousticBlue умеет передавать данные о давлении через порт Bluetooth на мобильный телефон. Стоит такая штука от 160 евро.

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 30—40%. 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.

Многие автомобили сами предупреждают своего хозяина о падении давления в шине.

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.

Конструкция, принцип работы и местонахождение датчика давления масла

Содержание статьи

Благодаря контрольно-измерительным приборам водитель может постоянно получать информацию о работе систем силовой установки. Установленные в салоне на приборной доске информационные датчики и сигнальные лампы позволяют принять меры в случае возникновения проблем в работе авто.

Для получения требуемой информации на составных частях силовой установки находятся измерительные датчики.  Один из важнейших среди них — датчик давления масла.

В задачу системы смазки входит снижение трения между трущимися поверхностями узлов и механизмов, установленных в разных частях силовой установки. Одни  смазываются разбрызгиванием, другие – под давлением.

Для нормального функционирования двигателя давление смазки должно быть в определенном диапазоне. Если его будет недостаточно, то смазка не попадёт к некоторых узлам (например, к распредвалу, установленному в ГБЦ). Превышение же давления выше нормы приведет к продавливанию резинотехнических элементов.

 Типы датчиков давления масла

Для контроля давления в системе смазки используются два типа датчиков:

• аварийный;
• измерительный.

Аварийный предназначен для уведомления водителя о том, что давление снизилось ниже критического значения. Он соединяется с контрольной лампой на приборной панели. Примечательно, что двигатели некоторых авто комплектуются двумя аварийными датчиками – низкого и высокого давления, которые сигнализируют водителю  о падении или превышении давления в системе.

Измерительные элементы используются не на всех автомобилях. В задачу этих датчиков входит постоянное информирование о функционировании системы смазки. С его помощью водитель может  узнать текущее давление.

Датчики для определения давления использовались  с момента появления двигателей внутреннего сгорания. Первые из них представляли собой  трубку со стеклянным окошком, подсоединенным к системе смазки и установленную в салоне. По пульсации масла по трубке водитель и определял о функционировании системы.

Видео: Установка датчика давления масла!

Особенности работы

Затем на машинах начали применяться мембранные датчики, позволяющие  определить параметры работы смазочной системы. Они бывают двух типов:

1. Механические.
2. Электрические.

Механические устарели и не используются. Измерительный прибор состоял из двух датчиков – мембранного и измерительного.  Они соединялись трубкой, заполненной маслом. Суть работы очень проста – возрастающее давление в системе приводит к прогибанию мембраны, установленной внутри датчика. Мембрана смещается, толкает шток, который выдавливает масло в трубке. Возникающее давление приводило к перемещению стрелки на измерительном датчике, а по установленной шкале водитель определял давление в системе. Так сейчас работают диагностические аналоговые манометры.

Конструкция и принцип работы

Электрические сейчас являются самыми распространенными. При этом конструкция элемента зависит от назначения.

Так, датчик аварийной сигнализации включает в себя мембрану с подсоединенным к ней штоком. Внутри детали два контакта, которые замыкают цепь сигнальной лампы. Один неподвижен, второй крепится к штоку.

Принцип работы прост: пока давления в системе нет, цепь питания сигнальной лампы на приборной доске замкнута. После запуска мотора, давление повышается, что приводит к выгибанию мембраны, которая толкает шток с контактом и цепь размывается – лампа гаснет, сигнализирует о том, что система нормально функционирует. Если давление падает ниже определенной отметки, цепь снова замыкается.

Измерительный датчик конструктивно более сложен. Для обеспечения функционирования информационного элемента (со шкалой), установленного на приборной доске, требуется изменение сопротивления электрической цепи.

Такой датчик представляет собой реостат с механическим управлением. Внутри находится нихромовая обмотка сопротивления (или беговая дорожка), бегунок и приводной механизм.

Работает этот элемент так: при изменении давления мембрана прогибается, толкает шток, связанный с приводным механизмом. Тот перемещает бегунок по поверхности обмотки или дорожки, изменяя сопротивление в цепи, обеспечивающей питание информационного датчика.

Выше описана только один из видов конструкций измерительного датчика. Но  есть и другие – полупроводниковый (на основе пъезокристалла) и с биметаллическим преобразователем. Но и эти элементы тоже используют движение мембраны.

Где находится, проверка, замена датчиков давления

Расположение датчиков давления на двигателе может быть самым разным, но он врезается в масляные каналы системы смазки. Некоторые производители устанавливают их на головке блока, другие в место установки на блоке цилиндров, возле масляного фильтра. Первый вариант  используется для аварийных элементов, второй – для измерительных.

Обнаружить  датчики несложно, поскольку они вкручиваются в тело ГБЦ или блока и к нему подходит один провод.

Несмотря на простоту конструкции, датчики выходят из строя. Кстати, при обнаружении проблем в работе системы смазки при помощи сигнальной лампы чаще неисправность связана с датчиком, а не деталями самой системы.

Видео: Ремонт датчика давления ВАЗ 2107

Проверить аварийный элемент несложно, и для этого потребуется только мультиметр, установленный в режим омметра и насос. Проверка делается просто – подсоединяем штуцер датчика к насосу, «плюсовой» щуп мультиметра к выводу на датчике, а «минусовой» бросаем на корпус. При этом измерительный прибор показывает определенное значение сопротивления. Далее делаем один интенсивный качок насосом и следим за показанием омметра. При качке создается давление, которое приводит к разрыву цепи и сопротивление в этом случае – бесконечное.

Проверка измерительного элемента сложнее, поскольку нужно знать, каков диапазон измерений и  какое сопротивление создаёт датчик при том или ином давлении. Если эта информация имеется, то в дальнейшем технология проверки схожа с предыдущей.

То есть, насосом создаем требуемые значения давлений и замеряем сопротивления. При обнаружении сильных отклонений  элемент считается неисправным.

Оба вида датчиков  неразборные, поэтому не ремонтируются. Если они неисправны, то делается замена.

Выполнить замену несложно. Подбираем соответствующий по размеру ключ, снимаем клемму с аккумулятора, чтобы обесточить сеть, отсоединяем провод и выкручиваем деталь. На его место  вкручиваем новый (аналогичный или с идентичными параметрами) и подсоединяем к нему проводку.

Датчик аварийного давления масла: назначение, принцип работы, проверка

Современные механические транспортные средства используют устройства контроля большинства технологических процессов, косвенно или напрямую влияющих на процесс перевозок.

Одним из таких устройств является датчик аварийного давления масла (ДАДМ), применяемый в некоторых моделях автомобилей, тракторов и других механизмах. В ходе ремонта автотракторной техники иногда приходится сталкиваться с отказами  именно такого сенсора. Поэтому в данной статье мы рассмотрим назначение, принцип работы и способы ремонта датчика.

Назначение и расположение

Основной задачей датчика давления масла является осуществление контроля за состоянием смазывающей жидкости в двигателе автотранспортного средства. Его срабатывание происходит как в аварийных ситуациях — при снижении уровня масла ниже номинальных пределов или повышения давления более допустимой нормы.

Так и в штатных режимах при различных технических несоответствиях:

• при плохом функционировании редукционного клапана;
• в случае изношенности элементов масляного насоса;
• при засорении фильтрационных приспособлений на насосе;
• при смещении датчика аварийного уровня относительно оси или места крепления.

Место установки датчика будет отличаться в зависимости от модели авто. Некоторые производители располагают его за блоком цилиндров, другие, на корпусе распредвала, в нижней части двигателя или вблизи кожуха ГРМ.

Рис. 1. Расположение ДАДМ на корпусе двигателя

Следует отметить, что для установки применяются штатные отверстия с резьбой и специальной прокладкой. Поэтому расположение сенсора должно выполняться в строгом соответствии с инструкцией завода изготовителя, иначе вы получите некорректные показания.

Устройство и принцип работы

Для понимания принципа работы датчика аварийного давления более подробно рассмотрим его конструкцию.

Рис. 2. Устройство датчика аварийного давления масла

В качестве примера рассмотрим устройство мембранной модели, которая состоит из:

• Корпуса – обеспечивает механическую прочность сенсора и устойчивость к воздействию окружающей среды. На корпусе обустраивается резьба или другой вариант фиксации в месте установки.
• Мембраны – воспринимает усилие от давления масла в системе. Способна изменять свои геометрические параметры и положение в пространстве в зависимости от степени прилагаемого усилия.
• Толкателя  — представляет собой рычаг, совершающий физическое перемещение за счет усилия от мембраны. Может выполняться в форме штока или рычага, взаимодействующего с контактной группой.  
• Контактной группы – система передачи электрических сигналов посредством коммутации переключателя. Могут выполняться подвижными элементами или электронными полупроводниковыми ключами, микросхемами. Выход от контактов через электрическую проводку подключается к сигнализатору или входу микропроцессора.
• Компенсационная пружина – предназначена для компенсации усилия от давления масла на мембрану. Обеспечивает возврат деформируемой поверхности в исходное положение после смены давления.

Принцип действия датчика аварийного давления масла осуществляется следующим образом:

Рис. 3. Принцип действия датчика аварийного давления масла

Если рассматривать систему циркуляции масла в состоянии покоя, давление будет минимальным, и мембрана останется в недеформированном состоянии. Контактная группа будет находиться в замкнутом состоянии. При этом микропроцессор проанализирует состояние двигателя и не подаст сигнал об аварийном снижении давления.

Как только вы повернете ключ зажигания и начнете движение на транспортном средстве, масло будет циркулировать по системе и создаст избыточное давление. От повышения усилия мембрана изогнется и переведет контактную группу в противоположное состояние. Микропроцессор оценивает состояние системы в номинальном режиме работы и не подает сигнал на индикатор.

В случае утечки масла из системы давление упадет, мембрана перейдет в изначальное состояние и замкнет контактную группу. Микропроцессор сопоставит номинальный режим работы и сигнал от контактной группы и запустит индикатор на приборной панели. Когда вы останавливаете автомобиль и глушите двигатель, насос прекращает перекачивание масла и мембрана возвращается в исходное состояние. Микропроцессор от датчика оценивает переход контактной группы, но в связи с прекращением работы двигателя сигнал на лампочку не подается.

Признаки и причины неисправности

Довольно часто автолюбители сталкиваются с ситуацией, когда на приборной панели загорается соответствующий индикатор об аварийном снижении давления масла – это основной признак. Также может выражаться как проблема с запуском двигателя, возникновение толчков на низких оборотах, проблемы с работой замка зажигания, потеря мощности на этапе разгона. Однако на поверку оказывается, что объем масла в системе смазки двигателя остается в допустимых пределах. Такая ситуация свидетельствует о неисправности самого датчика или нарушении технологии его установки.

К основным причинам неисправности можно отнести:

• Недостаток масла – датчик начинает сигнализировать о его нехватке, а водитель банально забывает проверять показания щупа. В этом случае долейте масло до нужного уровня, но обязательно проверьте двигатель и всю систему на наличие подтеков.
• Поломка насоса – масло не циркулирует по контуру и давление не поднимается до номинального значения – требуется замена компрессорной установки.
• Изнашивание мембраны или места фиксации – в ходе постоянного перемещения, воздействия избыточного давления мембрана расшатывается. Со временем масло просачивается внутрь датчика и контакты не размыкаются или переходят в недоотключенное состояние. Из-за чего лампочка датчика может мигать на неровностях, кочках и т.д.
• Засорение датчика аварийного давления – из-за некачественного масла в зоне соприкосновения с жидкостью может налипать мусор. Достаточно удалить засоры и функции восстановятся.   
• Перегорел предохранитель или реле датчика из-за короткого замыкания в цепях питания.
• Засорился масляный фильтр в смазочной системе двигателя внутреннего сгорания.

Для устранения любой неисправности вам потребуется отыскать место повреждения. Поэтому изначально проведите диагностику оборудования.

Диагностика и замена

Зная принцип действия датчика аварийного давления масла, начните диагностику именно с него:

• Снимите коннектор с  датчика, чтобы получить доступ к электрическим контактам.

Рис. 4. Снимите коннектор

Он может крепиться на защелке, поэтому аккуратно нажмите на фиксатор, не нужно тянуть его с силой.

• Проверьте давление масла в смазочной магистрали. Для этого возьмите рожковый или глубокий торцевой ключ и выкрутите датчик с посадочного места.

Рис. 5. Выкрутите датчик с посадочного места

 Эта процедура производится при заглушенном двигателе, чтобы избежать утечки масла. На место датчика вкрутите манометр и запустите мотор, давление масла проверяется в режиме холостого хода, на оборотах стартера и в работе.

Рис. 6. Установите манометр

• Если давление масла в магистрали соответствует заводским, проверьте сам датчик с  помощью мультиметра.

Рис. 7. Проверьте датчик мультиметром

Для этого датчик придется вкрутить обратно или воспользоваться насосом. На выводах датчика, в состоянии покоя сопротивление будет минимальным, а при запущенном двигателе тестер покажет разрыв цепи.

• При условии, что и давление масла, и сам датчик в норме, проблему следует искать в автомобильной проводке. Также проверьте лампочку, возможно, проблема в ней.

Для замены датчика заглушите двигатель авто и отключите вывод силовой цепи. Если нового устройства у вас под рукой нет, заглушите отверстие, чтобы избежать утечки масла. Заметьте, устанавливать аналог не всегда оправдано, лучше закажите оригинальную модель, так как от качества и соответствия его характеристик будет зависеть дальнейшая работа вашего авто.

Как выбрать новый датчик?

В некоторых ситуациях модель сигнализатора аварийного давления масла пытаются подобрать по марке и модели автомобиля, но такой подход не дает стопроцентной гарантии совместимости. Поэтому куда выгоднее подбирать по VIN-коду, это поможет избежать проблемы с соответствием.

Рис. 8. Выбор датчика аварийного давления масла по коду

В остальном, чтобы приобрести изделие надлежащего качества, следует руководствоваться несколькими правилами:

• Избегайте заманчиво низких цен – если стоимость ощутимо  ниже средней по рынку, скорее всего это подделка.
• Изображение на этикетке должно быть четким, буквы хорошо видимы, не смазаны.
• В соответствии с п.3.2. ГОСТ 22520-85 на корпусе новой детали должны отсутствовать видимые механические повреждения – царапины, сколы, трещины и т.д.
• В комплект входит и сам датчик, и уплотнительное кольцо к нему. В случае подделки, довольно часто изделие не комплектуется прокладкой в целях экономии средств.

Список использованной литературы

• Райф Конрад «Датчики в автомобиле» 2013
• Алейников А.Ф., Гридчин В.А., Цапенко М.П. «Датчики» 2001
• А. Кашкаров «Датчики в электронных схемах: от простого к сложному» 2013
• В.В. Литвиненко «Автомобильные датчики, реле и переключатели. Краткий справочник» 2004
• Соснин Д. А. «Автотроника. Электрооборудование и системы
• бортовой автоматики современных легковых автомобилей» 2001

Загорелся индикатор «проверьте масло». Что делать? — Российская газета

На приборной панели вашего автомобиля зажегся индикатор уровня масла. Повод ли это для волнения и немедленных действий? Давайте разберемся.

Когда на «приборке» загорается значок «масленка», а на некоторых автомобилях — надпись Check Engine Oil Level — это может быть сигналом о целом ряде проблем, которые мы рассмотрим ниже, однако в подавляющем большинстве случаев речь идет о банальном снижении уровня масла.

Желтый индикатор загорается, когда уровень смазочной жидкости снизился более, чем на 1 литр относительно нормы. Красная «масленка» — сигнал о том, что уровень масла критический, читай — продолжать движение на автомобиле настоятельно не рекомендуется.

Почему выгорает масло

Фото: iStock

Расход масла при активной эксплуатации автомобиля — совершенно нормальная вещь, причем интенсивность его сжигания зависит от множества факторов. Производители двигателей, как известно, указывают в паспортных данных, сколько масла расходует тот или иной силовой агрегат в среднестатистических условиях.

Для справки — современные бензиновые моторы выпивают в среднем 0,3% от потребленного объема топлива, дизели же потребляют и вовсе до 3% от объема сожженной солярки. Иными словами, доливать масло в дизельный автомобиль придется по определению чаще, чем в бензиновый. Турбированные моторы, как правило, расходуют больше масла, чем атмосферные. Моторы с большим пробегом выпивают, как правило, больше масла, чем новенькие агрегаты — дело в том, что по мере износа двигателя газы из камеры сгорания все активнее прорываются в картер, повышая давление и увеличивая расход масла.

Когда нужно просто долить

Так можно ли продолжать движение, если на «приборке» загорелась желтая масленка? Ответ положительный. Однако ехать нужно до ближайшего магазина или сервиса, чтобы приобрести масло для долива. Как правило, вы не нанесете вреда двигателю, если проедете после загорания желтого значка «масленка» 100 — 150 км.

В магазине или сервисе нужно будет выбрать именно ту смазку, которая ранее была залита в двигатель вашего автомобиля. Или же, при отсутствии масла с такими спецификациями, выбираем подходящий аналог. О том, какие масла допускается использовать для доливки, «РГ» подробно писала. Разумеется, прежде чем долить масло, нужно остановить автомобиль на ровной поверхности, дать ему постоять около 20 минут и только после этого произвести долив, убедившись, что уровень смазки находится между отметками MIN и MAX масляного щупа.

Неисправный топливный фильтр

Фото: Антон Денисов/ РИА Новости

Случаются ситуации, когда после проверки вы обнаруживаете нормальный уровень моторного масла, однако сигнальная лампа на приборке тем не менее горит. Как вариант, такую ситуацию может провоцировать забитый масляный фильтр. Случается, что фильтрующий элемент плохо пропускает через себя поток моторного масла (а это, как правило, связано с низкими качествами последнего, и чаще всего — в результате несвоевременной замены масла).

Как следствие, снижается давление в масляной системе и повышается нагрузка на масляный насос. Водителю в такой ситуации следует убедиться в нормальном тепловом режиме работы силового агрегата. Приемлемая температура 90-100 градусов по Цельсию. Если этот показатель выше, то, скорее всего, необходимо менять фильтр. На проблемный масляный фильтр может указать также его состояние. Если вы заметили протечку масла из корпуса фильтрующего элемента — вам прямая дорога на сервис.

Неисправный датчик давления масла

Фото: iStock

Нечасто, но случается, что причиной появления на «приборке» значка «масленки» является неисправный датчик давления масла. Если вы уверены, что в двигатель залито качественное масло в должном объеме — проведите нехитрый тест: поднимите обороты примерно до 1,5 тысяч в минуту.

Если индикатор «масленка» погаснет, значит с давлением масла все нормально, а вот сам датчик как раз требуется либо чистить, либо менять. На сервисной станции для выявления неисправности датчика, вероятнее всего, используют манометр. Он устанавливается на место датчика, после чего замеряется давление масла.

Залито неподходящее масло

Фото: iStock

Еще одна причина зажигания индикатора «масленка» — использование масла, неподходящего вашему двигателю. Если лампочка загорелась вскоре после замены масла, очень вероятно, что вязкость (степень густоты масляной жидкости) не соответствует характеристикам вашего мотора.

Насос в этом случае начинает качать смазку с повышенной нагрузкой, соответственно давление снижается, и датчики посылают соответствующий сигнал на «приборку». Похожая ситуация может возникнуть по мере эксплуатации автомобиля и загрязнении масла — в этом случае тоже может сработать датчик давления масла, и «масленка» подмигнет вам с «приборки».

Неисправность масляного насоса

Фото: iStock

При любом типе используемого масляного насоса при выходе его из строя, в системе возникнет падение давления, и, соответственно электроника оповестит об этом водителя.

Добавим, что индикатор «масленка» могут зажечь также и более серьезные проблемы в силовой линии. Выход из строя редукционного клапана, забитые масляные каналы, износ поршней и цилиндров — лишь некоторые из возможных сценариев. Однако в любом случае, убедитесь сначала, что масло на щупе двигателя находится между отметками MIN и MAX, а также осмотрите моторный отсек на предмет протечек. В остальных случаях за неимением обширного опыта лучше отправиться на сервис.

Зачем нужен контроль давления в шинах и как он работает

Как давно вы проверяли давление в шинах? Скорее всего, никогда или когда-то очень давно. Классический подход – выставлять пресловутые 2,2 атмосферы раз в полгода на шиномонтаже и в лучшем случае определять «на глаз», не спустило ли колесо. Конечно, влияние на управляемость и безопасность при небольшом отклонении от нормы уловить сложно, а вот износ полуспущенных шин идет значительно быстрее, чем накачанных. Значит, измерять давление все-таки нужно? Еще как! И это проще, чем вы думаете.

Первые системы контроля давления в шинах появились в ХХ веке у военных. Колеса всевозможных тягачей и БМП были подключены к общему пневматическому контуру автомобиля. Естественно, за давлением в нем следили механические манометры. В случае чего водитель мог, не отвлекаясь от боевой задачи, подкачать колесо дистанционно, на основании показаний приборов, открыв специальный вентиль.   

Позже часть из этих технологий в области контроля давления перекочевала и на гражданские автомобили, но уже в электронном виде. Произошло это после изобретения системы ABS. Еще в конце 80-х годов дистанционный мониторинг давления в шинах применили на люксовых европейских автомобилях. В США первым автомобилем с TPMS (Tires Pressure Monitoring System) стал Chevrolet Corvette 1997 года, после чего технология пошла в массовое производство. Первые системы были довольно просты. 

Спущенное колесо имеет меньший диаметр и в единицу времени проходит меньшее расстояние, чем накачанное. Штатные датчики антиблокировочной системы фиксировали это и в случае чего передавали информацию на блок управления ABS. Минус конструкции в том, что погрешность в данных составляет до 30%. К тому же эти цифры были не абсолютными, а лишь вычисленными на основе первоначальной калибровки каждого колеса. В случае использования шин других моделей или типоразмеров всю систему TPMS приходилось перепрограммировать, то есть задавать новые параметры для корректной работы «Блока/системы» TPMS.

Куда точнее конструкции, использующие абсолютные значения давления воздуха.  Кстати, если бы не появление в XXI веке таких беспроводных цифровых протоколов передачи данных, как Bluetooth или Wi-Fi, – ведь цифровые данные по давлению надо  как-то дистанционно передавать – то о TMPS в современном виде можно было и не мечтать. 

Но это лишь одна часть решения вопроса. Вторая заключалась в разработке компактных датчиков давления и обеспечении их энергией. Изначально приборы встраивали в центральную выемку на внутренней поверхности диска и закрепляли скотчем. Позже появились системы, соединенные с вентилем или монтируемые вместо него, но их первоначальный вес достигал немалых 50 г. 

По современным меркам много, поэтому началась борьба за уменьшение веса и габаритов датчиков, а также элементов их питания. На сегодняшний день масса устройств для каждого колеса не превышает 20 г, а в ближайшем будущем производители обещают дальнейшее ее снижение и расширение функционала.

Дело дошло до того, что, помимо штатных датчиков, установленных производителями автомобилей, на рынок вышли комплекты, которые можно установить на любой автомобиль. Стоимость их от 25 до 150 долларов. Как с внутренними датчиками, так и с внешними, которые накручиваются вместо защитного колпачка на ниппель. Любой из вариантов можно поставить в специализированных шинных сервисах или самостоятельно – при условии уверенности в своих знаниях.

Разница между штатным и нештатным устройством небольшая. В первом случае информация выводится на дисплей бортового компьютера автомобиля. Во втором ответное устройство подключается к прикуривателю или любому другому источнику питания. 

Как правило, на выносной нештатный блок передаются не только данные по давлению, но и по температуре. Еще один вариант – передача данных на смартфон. Существуют комплекты, которые работают как с Android, так и с iOS. Чаще всего это – нештатные комплекты китайского производства, что, правда, далеко не всегда говорит об их низком качестве.

Основная проблема заключается лишь в том, что каждый из датчиков нужно «поженить» с приемным блоком и откалибровать в соответствии с используемым типоразмером шин и дисков. Дело в том, что у каждого производителя автомобилей стоит своя система контроля давления и протоколы зачастую разные. Также у датчика TPMS есть свой уникальный ID номер, который должен соотносится с «Блоком управления системой контроля давления в шинах». Поэтому их требуется адаптировать и программировать для правильной работы. Чаще всего это делается с помощью специального программатора, в который вшиты параметры используемых колес для самых популярных моделей автомобилей. Но их можно ввести и вручную.

Срок службы комплекта составляет 5-10 лет, батареи – несколько лет, в зависимости от условий эксплуатации. Датчики можно менять по отдельности, главное – чтобы они соотносились с приемным устройством. Однако чтобы система работала, за датчиками нужно следить и правильно их обслуживать. В частности, периодически заменять вентиль. Также возможны такие проблемы, как ускоренный разряд батареи, повреждения датчика при езде на полностью спущенном колесе, нарушение герметичности и многое другое. Устранять неисправности лучше в специализированных сервисах.

Казалось бы, зачем все это нужно? В ведущей американской компании по выпуску систем контроля давления Schrader привели цифры исследования Национальной администрации безопасности дорожного движения США (NHTSA) от 2012 года: до обязательного появления в автомобилях TPMS ежегодно недокачанные шины провоцировали порядка 250 тысяч ДТП. В них погибали порядка 660 человек и еще около 33 тысяч получали травмы. С появлением датчиков давления число аварий из-за нарушения давления в шинах уменьшилось до 8 500, а число погибших – до 120 в год.

Но в NHTSA приводят и другие данные. Из-за сниженного давления в шинах ежедневно перерасходуется порядка 16 тысяч тонн топлива. Все это бьет не только по экологии, но и по кошельку владельцев автомобилей. Причем куда больше, чем установка комплекта датчиков TPMS.

Комментарий эксперта

Александр Голубев

В российских условиях датчики давления – совершенно необходимая вещь. С учетом расстояний и больших единовременных пробегов водитель может заметить лишь критичную потерю давления в шинах. А это чаще всего приводит к их повреждению и невозможности дальнейшей эксплуатации. В нашей компании возможна установка датчиков давления практически на любой автомобиль. Лучше, чтобы он был укомплектован легкосплавным дисками, но у нас датчики устанавливают и на штампованные модели. 

На данный момент мы работаем с датчиками ведущих мировых производителей: BH Sens (Huf), Pacific, Schrader и т. д., а также OEM-датчиками TPMS. Они несколько дороже «серых» аналогов, но экономия на «оригинале» может выйти потребителю «боком». 

Дешевая батарея с низким ресурсом, сомнительного качества компоненты, отсутствие официальной поддержки и обновления ПО для новых автомобилей – это лишь незначительный перечень возможных проблем с дешевыми датчиками. 

Датчик давления в шинах — как работает датчик давления, установка и отключение

Автомобильное колесо вместе с покрышкой отвечают за безопасность движения. Водитель должен регулярно проверять эти компоненты, чтобы не столкнуться с разрывом покрышки в самый неподходящий момент. На сегодняшний день существуют современные автомобильные системы, такие как датчик контроля давления, помогающие следить за состоянием шин.

В этом обзоре мы рассмотрим, что собой представляет и как работает датчик давления в шинах. Этот компонент позволяет нам контролировать давление и в экстренной ситуации предупреждает о критичном повышении или понижении показателя.

Виды датчика давления

Контроль давления в шинах автомобиля ведется при помощи разных датчиков, которые делятся на:

• Внешние. Удобный вариант, который идеально подходит для любителей бездорожья или владельцев нескольких автомобилей. Устанавливается внешний датчик прямо на ниппель, при необходимости вы можете его быстро снять и переставить на другую покрышку.
• Внутренние. Такие датчики стоит отнести к новому поколению, они крепятся на колесный диск вместо мундштука. Современные автомобили изначально комплектуются системами, которые осуществляют контроль давления в шинах. При необходимости вы можете самостоятельно выполнить монтаж датчика.

Важно! Компания Continental производит не только автомобильные шины, но и датчики контроля давления в них. Особенность их продуктов заключается в том, что компонент крепится к внутренней стороне шины. Помимо давления он измеряет длину поля зацепления покрышки. Благодаря этим данным водитель сможет подобрать оптимальное давление. Следить за шинами вы можете прямо со своего смартфона.

Принцип работы, расположение и устройство датчика давления

Датчики давления шин отличаются друг от друга не только качествами, но функциями. В любом случае, принцип работы датчика контроля давления в шинах основывается на одной и той же схеме. На новых моделях датчики устанавливаются в виде колпачков – миниатюрный элемент передает данные на бортовой компьютер и сообщает и резком повышении или понижении давления. Также в серийных комплектациях датчики давления работают через ABS. Устройство следит за скоростью вращения шины. Когда давление падает, профиль покрышки уменьшается, как результат, автомобилю требуется большая скорость для прохождения того же расстояния. При изменении давления колеса начинают вращаться с разной скоростью – датчик фиксирует эти изменения и запускает индикацию.

Отдельно стоит рассмотреть систему за контролем давления, TPMS в которую входят внутренние датчики. Устанавливаются устройства на колесе. Передача данных ведется по Bluetooth или при помощи радиосвязи, в итоге данных приходят на коммуникатор или смартфон. Установка датчиков давления в шинах проходит за пару минут, если не считать демонтаж покрышки, который не всегда требуется. Главный вопрос – это прошивка. Процедуру стоит выполнять самостоятельно, если у вас есть опыт в установке программного обеспечения на компоненты автомобиля.

Нужна прошивка для того, чтобы каждый датчик получил определенное место, в соответствии с колесами. Обычно прошивку выполняют на специализированных станциях техобслуживания.  Еще один распространенный вопрос — где находится датчик давления в шинах. Компонент может располагаться на колесе (выглядит как вентиль) или внутри покрышки. Что касается автомобилей, где контроль давления выполняется при помощи системы ABS, то там датчики – это миниатюрные элементы, которые снять будет проблематично.

Установка и отключение датчиков давления

Иногда датчики давления в шинах выходят из строя и на экране появляется индикатор. Датчик можно заменить или отключить – это зависит от предпочтений водителя. Сначала узнаем, как отключить датчик давления в шинах. На современных (особенно японских) авто отключение через бортовой компьютер невозможно, поэтому приходится разбирать подлокотник и доставать штекеры, установленные за пепельницей. В других случаях придется менять датчики, также стоит попробовать подкачать шину, возможно устройство работает исправно.

Проще всего устанавливать внешние датчики, так как вам нужно только прикрепить компонент к колесу. Обычно в комплекте есть схема крепления и даже материал (специальный клей или двухсторонний скотч). Встроенные датчики следует менять в специализированном центре технического обслуживания.

Итог

Теперь читатели знают устройство датчика давления в шинах и принцип работы. Если на вашей машине нет штатного компонента, то рекомендуется приобрести внешний датчик. Это полезное дополнение, которое увеличит безопасность и предотвратит разрыв шины, главное, следить за индикатором.

Что делать, если загорается лампа давления масла в двигателе авто (советы)

На панели приборов автомобиля есть лампочка, которая сигнализирует об аварийном давлении масла в моторе. Когда она загорается это явный признак неисправности. Расскажем что делать, если загорается данная лампа и как устранить неисправность.

Лампа не гаснет длительное время

Если загорелась лампочка — это означает недостаточное давление масла в двигателе. Как правило, она загорается лишь на несколько секунд и не представляет для мотора большую угрозу. Например, она может загораться при сильном крене машины в повороте или при холодном пуске зимой. Первым делом, когда загорится данная лампочка — проверьте наличие моторного масла. Если уровень ниже нормы, возможно загорание лампы. Проблема решается просто — нужно долить масло до нужного уровня. Если лампочка погасла — радуемся, и не забываем вовремя доливать масло, иначе это может обернуться серьезными проблемами.

Также, данная ситуация происходит, когда меняют масло в двигателе на новое. После первого запуска может загореться лампочка давления масла. Если масло хорошего качества, она должна погаснуть через 10-20 секунд. Если не гаснет — причина в бракованном или неработающем масляном фильтре. Возможно, нужно заменить его?

Виноват датчик

Давление масла на холостом ходу (примерно 800 — 900 об/мин) не должно быть менее 0,5 кгс/см2. Датчики для измерения аварийного давления бывают с различным диапазоном срабатывания: от 0,4 до 0,8 кгс/см2. Если на автомобиле установлен датчик с величиной срабатывания 0,7 кгс/см2, то даже при 0,6 кгс/см2 он будет включать контрольную лампу, сигнализирующую об аварийном давлении масла. Чтобы понять, виноват в загорании лампочки датчик масла или нет, нужно повысить обороты коленчатого вала до 1000 оборотов в минуту на холостом ходу. Если лампочка погаснет, то давление масла в норме. Если нет — необходимо обратиться к специалистам, которые измерят показатели манометром, подсоединив его вместо датчика.

От ложных срабатываний датчика помогает прочистка. Нужно отвернуть его и тщательно прочистить все масляные каналы, ведь причина ложных срабатываний датчика может быть в засорениях.

Уровень масла и датчик в норме

Первым делом, нужно проверить масляный щуп и убедиться не стал ли больше уровень масла после последней проверки? Не пахнет ли от масляного щупа бензином? Возможно, в двигатель попадает бензин или тосол. Проверить наличие в масле бензина легко, нужно опустить щуп в воду и посмотреть останутся ли бензиновые разводы. Если да, то нужно обращаться в автосервис, возможно предстоит ремонт двигателя.

Неисправности в двигателе сопровождаются потерей мощности, увеличением расходом топлива, из выхлопной трубы выходит черный или синий дым. Если уровень масла в норме, то не стоит опасаться длительной индикации низкого давления масла, например при холодном пуске. Зимой, при низких температурах, это нормальный эффект.

Видео — как устранить

После ночной стоянки масло стекает из всех магистралей и густеет. Насосу нужно время, чтобы заполнить магистрали и создать необходимое давление. Масло к коренных и шатунным шейкам поступает раньше, чем к датчику, поэтому износа деталей исключен. Если лампочка давления не гаснет около 3 секунд — это не опасно.

Датчик давления в шинах может спасти вас от выброса воздуха

Датчик давления в шинах — это небольшое программируемое электронное устройство, расположенное в герметичном кармане колеса и шины, которое постоянно измеряет давление воздуха внутри шины. Датчик передает эту информацию по низкочастотному радио на бортовой компьютер автомобиля и, если он есть в автомобиле, на соответствующий дисплей в комбинации приборов. Он измеряется в фунтах на квадратный дюйм (psi) и загорается желтым сигнальным светом, чтобы предупредить вас, если в одной или нескольких шинах заканчивается воздух.

Датчики давления в шинах являются составной частью так называемой системы контроля давления в шинах (TPMS). Миллионы этих систем были установлены на легковых автомобилях с 2008 модельного года, когда они стали обязательными в Соединенных Штатах. Датчики давления в шинах обычно прикрепляются к узлу клапана со штоком каждой шины и питаются от батарей.

Предупреждает о низком давлении в шине

В случае, если датчик обнаруживает, что давление воздуха в шине упало до опасно низкого уровня — на 25 процентов ниже рекомендуемого давления воздуха в соответствии с постановлениями федерального правительства, — появляется предупреждающее сообщение. или свет будет отображаться на комбинации приборов.Рекомендации по давлению накачки для шин, которые изначально устанавливаются на автомобиль, обычно можно найти на этикетке на пороге водителя.

Датчик системы контроля давления в шинах ACDelco GM

Датчики

TPMS питаются от батарей, рассчитанных на несколько лет работы, но со временем они теряют свой заряд. Поскольку датчики не могут быть легко удалены, когда их батарея разряжается, необходимо заменить весь датчик.

Сменные датчики для шин различаются по цене в зависимости от вашего автомобиля, и их можно найти во многих источниках, от Amazon до Advance Auto Parts и Tire Rack — или в местном магазине шин.Ожидайте, что вы заплатите не менее 100 долларов за комплект из четырех штук, и их нужно будет заменить в ремонтной мастерской или в магазине шин. Вы можете продолжать движение бесконечно с неисправным датчиком TPMS на одном или нескольких колесах, но тогда система никогда не сможет предупредить вас, если вы заметили прокол в этих шинах и находитесь на грани разрыва.

Вот как выглядит обдув. Это может произойти в мгновение ока, когда у вас опасно низкие шины, и это может привести к потере контроля над автомобилем.

Getty Images

Существует второй тип системы контроля давления в шинах, который работает совершенно иначе. Он не использует датчики давления в шинах, вместо этого полагаясь на датчики скорости вращения колес антиблокировочной тормозной системы, чтобы определить, не синхронизирована ли скорость вращения какой-либо конкретной шины с другими. Это указывает на то, что окружность предполагаемой шины изменилась и что в ней могло быть потеряно давление воздуха.

Чтобы датчики давления системы TPMS вашего автомобиля оставались работоспособными как можно дольше, всегда устанавливайте на место колпачок штока клапана после проверки давления воздуха или накачивания шин.Это помогает предотвратить коррозию штока клапана, особенно когда соль используется для очистки дорог зимой.

Если загорается сигнальная лампа TPMS

Если сигнальная лампа TPMS загорается — при взгляде сзади автомобиль выглядит как спущенная шина — проверьте дисплей комбинации приборов, а затем используйте манометр для проверки всех четырех шины, чтобы определить, какие из них низкие. Заполните их в соответствии с рекомендациями производителя как можно скорее, помня, что если вы проехали несколько миль, чтобы добраться до воздушного шланга, ваши шины нагреются, и вы должны их равномерно накачать.

Например, если, когда вы добираетесь до заправочной станции, давление в одной шине 20 фунтов на квадратный дюйм, а в других трех — 34, подведите низкую шину к трем другим, если они находятся на уровне или выше рекомендованного производителем транспортного средства давления.

Однако, если предупреждение TPMS снова появляется через короткий промежуток времени — часы или дни — у вас, скорее всего, протекает одна из ваших шин. Отправляйтесь в магазин шин и немедленно отремонтируйте их. Езда на плохо накачанной шине может ее разрушить; что еще хуже, это может привести к потере контроля над автомобилем и попаданию в аварию.

Наконец, для водителей, которые устанавливают комплект зимних шин на второй комплект колес для использования в снежные месяцы, мы рекомендуем также установить совместимые датчики TPMS на второй комплект шин. Таким образом, вы будете защищены независимо от сезона или шин, которые вы используете в данный момент. В конце концов, мы бы не хотели, чтобы вы чувствовали себя, кхм, опустошенными, получив квартиру.

---

Вам тоже нужен манометр

Сегодня доступно множество видов манометров, которые различаются по размеру, форме и цене.Вот выбор на выбор.

В продаже

Манометр Joes Racing

У нас есть предыдущий опыт работы с цифровыми манометрами Joes, поэтому мы уверены, что этот аналоговый прибор также обладает высокой точностью. Джоус снабжает команды во многих гоночных сериях, и гонщикам требуется точное давление в шинах, чтобы добиться максимальной производительности от своих гоночных машин. Один из них сослужит вам хорошую службу.

В продаже

Цифровой датчик покрышек Longacre

Как и Joes, Longacre продает гонщикам, и некоторые из его самых точных цифровых профессиональных датчиков стоят сотни долларов. Даже этот недорогой цифровой датчик имеет некоторые преимущества перед аналоговыми. Во-первых, его легче читать, давление отображается с шагом 0,2 фунта на квадратный дюйм, а Longacre утверждает, что его точность составляет 0,8 процента. Этого должно быть более чем достаточно для любого.

Цифровой манометр Accutire

Это датчик, который мы измерили достаточно хорошо, чтобы использовать его в испытательном гараже Car and Driver . Мы точно устанавливаем давление в шинах всех наших тестовых автомобилей, чтобы обеспечить их максимальную эффективность в рамках нашей комплексной программы тестирования.Этот недорогой цифровой манометр Accutire прекрасно работает. Он отображается с шагом в полфунта, поэтому вы можете установить давление в шинах так же точно, как и мы.

В продаже

Карандашный манометр Milton

Этот аналоговый датчик относится к современным цифровым датчикам, как пишущая машинка для портативного компьютера. Хотя это древняя технология, она все же лучше, чем ничего, и она поможет вам поддерживать шины в правильном диапазоне накачки — и делать это по минимальной цене.Но мы рекомендуем (и используем) прибор Accutire, так что он должен сказать вам, где мы находимся.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Как работает система контроля давления в шинах?

От проколов до неправильной регулировки колес — многое может повлиять или повредить способность ваших шин поддерживать давление.К счастью, многие современные автомобили оснащены датчиками, которые в режиме реального времени сообщают вам о проблемах. Но эти системы контроля давления в шинах не безупречны, поэтому некоторые OEM-производители работают над их обновлением.

Как работает TPMS?

СВЯЗАННЫЙ: Почему нельзя просто поставить современные шины на классический автомобиль

Однако в некоторых автомобилях датчики давления в шинах подключены к системе ABS. Однако эти «косвенные» датчики, как объясняет Bridgestone , на самом деле не измеряют давление. Вместо этого они измеряют вращение шины. Неправильно накачанная шина не катится с той же скоростью, что и правильно накачанная. Таким образом, если TPMS замечает дисбаланс скорости, он включает сигнальную лампу.

BMW M2 CS

2021 года Однако в последнее время некоторые поставщики пытаются улучшить конструкцию TPMS. BMW и Michelin, например, совместно разработали «подключенную шину», в которой используются датчики для измерения не только давления, но и температуры в шинах.Цель состоит в том, чтобы использовать эти данные, чтобы предоставить водителю ценную информацию о тренировках.

СВЯЗАННЫЙ: Когда мне нужно заменить все четыре шины?

Кроме того, The Drive сообщает, что Bridgestone и Microsoft работают над системой, которая может отслеживать повреждения шин, а также давление. Эта новая система также будет определять, попадает ли шина в выбоину или другую неровность, и маркировать ее с помощью GPS. Затем, используя связь между автомобилями, он сообщит другим машинам, чтобы избежать этого места.

На момент написания этой статьи «TDMS» Microsoft доступна в новых Автомобили VW, Nissan, Mitsubishi и Renault. Неизвестно, когда и если технология будет распространяться на другие бренды. Однако это может помочь предотвратить некоторые из проблемы, которые могут мешать обычным датчикам давления в шинах.

Может выйти из строя или сломаться?

TPMS — полезный инструмент, но не безошибочный. Во-первых, сигнальная лампа обычно загорается только тогда, когда давление в шинах по крайней мере на 25% ниже, сообщает Edmunds . Во-вторых, как и в случае с подушками двигателя, каталитическими нейтрализаторами или любым другим датчиком, датчики в ваших шинах могут сломаться и действительно сломаются.

СВЯЗАННЫЙ: Что это означает, когда горит индикатор ABS на приборной панели?

Поскольку датчики прямого действия являются частью вашего колеса или шины, они подвержены неровностям дороги. Это означает, что достаточно сильный удар, например, глубокая выбоина, может повредить их. Как сообщает Cars.com , это может быть дорожный мусор или суровая погода.Обычно об этом сигнализирует мигание индикатора TPMS, а не постоянное свечение.

Кроме того, датчики давления в шинах работают с использованием радиочастот. Если сигнал блокируется или возникают помехи, может появиться ложный световой сигнал неисправности. Это может произойти, например, если вы установите зимнюю шину, несовместимую с вашей TPMS.

Однако датчики

Direct имеют еще одну потенциальную неисправность. точка. В отличие от непрямых, которые подключены к электронике автомобиля, прямые Датчики давления в шинах имеют собственные батареи.Со временем они становятся плоскими, и необходимо заменить весь датчик. И, как и при замене датчиков на адаптивный круиз-контроль или автоматическое экстренное торможение, для этого требуется система повторная калибровка.

По всем этим причинам, хотя TPMS является полезным инструментом, он не должен заменять регулярный осмотр шин.

Почему важно правильное давление в шинах? Омск, Россия — 27 октября 2018 г .: Проверка давления в шинах автомобиля с зимними шинами | Дмитрий Феоктистов / ТАСС через Getty Images

Поддержание надлежащего давления в шинах может показаться не таким важным, как, скажем, обеспечение достаточного количества масла в двигателе. Однако это по-прежнему важная задача обслуживания. Вот почему производители оригинального оборудования наносят рекомендованное давление в шинах на наклейку на дверном косяке.

СВЯЗАННЫЙ: Почему автопроизводители избавляются от запасных шин?

Если шина недостаточно или чрезмерно накачана, как объясняет Car and Driver , это портит пятно контакта. Это означает, что ваша машина не так хорошо и безопасно управляется. Вот почему Chevrolet попытался использовать давление в шинах, чтобы исправить недостатки Corvair с задним расположением двигателя.Неправильно накачанная шина также не поглощает удары, что может привести к дальнейшему повреждению подвески или TPMS.

Плюс, шина без достаточного давления изгибается сильнее, объясняет AAA , что вызывает чрезмерный нагрев и ускоренный износ. Недостаточное накачивание также увеличивает сопротивление качению, что заставляет сжигать больше топлива.

Следите за обновлениями MotorBiscuit на нашей странице в Facebook.

Эволюция автомобильных датчиков давления

Дата первоначальной публикации: 1 мая 1999 г.

Почти во всех новых автомобилях электронный модуль управления двигателем объединяется с датчиками и исполнительными механизмами, составляя систему управления двигателем.Одним из наиболее важных входов этой системы является абсолютное давление в коллекторе (MAP). В режиме «плотности скорости» MAP позволяет делать выводы о массе воздуха, протекающего в двигателе, и позволяет определять опережение топлива и опережения зажигания для оптимальной работы. Даже автомобили, которые полагаются на прямое измерение массового расхода воздуха, содержат сопутствующий датчик барометрического абсолютного давления (BAP), в первую очередь для компенсации высоты над уровнем моря. Ежегодно производятся десятки миллионов датчиков MAP и BAP, и их широкое распространение за последнее десятилетие стало причиной создания нескольких поколений сенсорных модулей.

Сегодня доминирующей конструкцией датчиков MAP / BAP является микромашинный кремниевый пьезорезистивный датчик давления. Установленные в большинстве легковых автомобилей, эти датчики MAP / BAP заложили основу для технологии микромашинных датчиков давления, которые будут использоваться в других новых автомобильных приложениях, таких как измерение давления в системах рециркуляции выхлопных газов (EGR), утечки в топливных системах для выбросов парниковых газов. , и давление в системе впрыска топлива.

Элемент датчика давления

Пьезорезистивные преобразователи, имплантированные в кремниевую пластину с объемными микрообработанными диафрагмами, стали доминирующей технологией для производства автомобильных датчиков давления.Первоначально самой популярной конфигурацией стал абсолютный, объемный пьезорезистивный сенсорный элемент давления с микромеханической обработкой с задним ограничением для формирования вакуумной эталонной полости — необходимого элемента для приложений MAP / BAP. Однако в последнее время калибровочные и дифференциальные конфигурации, а также конфигурации, в которых заднее ограничение добавляется только для снятия напряжения (см. Рисунок 1), эволюционировали в значительные объемы производства.

Рис. 1: Чтобы удовлетворить широкий спектр приложений, требуемых автомобильным рынком, производители датчиков должны иметь возможность предоставлять несколько конфигураций чувствительных элементов для измерения диапазонов от низкого до высокого давления в абсолютном, манометрическом или дифференциальном формате.

Формирование и калибровка сигнала

Силиконовые сенсорные элементы давления, изготовленные на микромашиностроении, демонстрируют широкий разброс своих параметров от детали к детали, а также превышение температуры (см. Рис. 2). Чтобы создать действительно взаимозаменяемый модуль для производителей автомобилей, разработчики датчиков должны индивидуально откалибровать и выполнить температурную компенсацию каждого датчика.

Рис. 2: Микрообработанные кремниевые пьезорезистивные сенсорные элементы с периодической обработкой демонстрируют изменение от детали к детали на пластине, от пластины к пластине и от партии к партии.Отдельные пьезорезистивные элементы также значительно изменяются в зависимости от температуры. Следовательно, во время окончательной сборки сенсорного модуля требуется индивидуальная подстройка и калибровка каждого датчика в упаковке.

Обычным методом является использование некоторой регулировки (подстройки) в цепи преобразования сигнала. Методы изготовления и сборки, а также требования к электрическим характеристикам готового сенсорного модуля помогают определить, как реализована схема преобразования сигнала. Технология интеграции для этой схемы — CMOS, BiCMOS или биполярная — в первую очередь зависит от выбранной техники подстройки.

Формирование аналогового сигнала

Сначала автомобильные пьезорезистивные датчики давления содержали схемы формирования аналоговых сигналов, построенные с использованием готовых корпусных биполярных ИС, которые монтировались на печатной плате. Все необходимые настройки были выполнены с помощью лазерной обрезки сети толстопленочных резисторов, которые были нанесены на керамическую подложку и затем вставлены в печатную плату в виде обрезков. Последующие успехи в технологии гибридных схем позволили как изготавливать керамическую подложку, содержащую печатные толстопленочные резисторы, так и устанавливать ИС формирования сигнала либо в корпусе, либо в виде голого кристалла.Эти сенсорные модули стали компактными, и значительные их объемы все еще производятся. Этот зрелый производственный процесс обеспечивает рентабельные сенсорные модули для приложений с умеренными требованиями к размерам, где стабильность и точность толстопленочного резистора являются достаточными.

Тем не менее, постоянное стремление автомобильной промышленности к дешевым компонентам вынудило повысить уровень интеграции, чтобы минимизировать количество компонентов и стоимость сборки модулей датчиков давления. В результате аналоговые активные схемы были объединены на одном кристалле с пассивными тонкопленочными подстреливаемыми резисторами. Сделав это, производители значительно уменьшили размеры сенсорных модулей и улучшили характеристики сенсора, в первую очередь из-за превосходной стабильности тонкопленочного резистора. Интеграция такого типа привела к созданию двухчиповых решений, в которых чувствительный элемент является одной микросхемой, а ИС с тонкопленочными резисторами — другой. Монолитные (однокристальные) решения, в которых чувствительный элемент, активная схема и тонкопленочные резисторы объединены на одном кремниевом кристалле, также используются в массовом производстве.

Все вышеперечисленные схемы формирования сигнала являются аналоговыми по своей природе, и предполагается, что регулировка подстройки лазера осуществляется непрерывно.

Дискретно-аналоговая обрезка

Второй вариант формирования сигнала пьезорезистивных датчиков давления, дискретно-аналоговая подстройка, основан на дискретной, а не непрерывной регулировке. В этом случае плавкие перемычки могут быть открыты для изменения значения сопротивления или тока. Обработка сигнала датчика остается в аналоговой форме, но калибровка и подстройка выполняются дискретными шагами; это может ограничить точность, разрешение и диапазон чувствительности датчика.Подход дискретного аналогового преобразования сигнала может быть расширен еще больше, поскольку уровни регулировки могут храниться в энергонезависимой памяти и реализовываться в технологии CMOS. Пьезорезистивные датчики давления, изготовленные с использованием дискретно-аналогового подхода, построены на двух микросхемах с использованием смешанных технологий. Одна микросхема, которая хранит калибровочные коэффициенты в EPROM, реализована по технологии CMOS; вторая микросхема включает в себя чувствительный элемент и усилители и выполнена по биполярной технологии.

Цифровая опция

Сигналы пьезорезистивных датчиков давления также могут обрабатываться с помощью цифровой обработки сигналов (DSP). В этом методе сигналы давления и температуры оцифровываются, а затем представляются как входные данные для алгоритма DSP. Калибровка и температурная компенсация выполняются с использованием арифметических операций, после которых цифровой сигнал преобразуется обратно в аналоговую область.

Цифровым решениям требуется определенная память, поэтому они лучше всего подходят для технологии CMOS.Этот подход рассматривался много лет; Однако для реализации требовалось несколько микросхем, и связанные с этим более высокие затраты на такое решение не подходили для автомобильной реализации. По мере того, как процесс CMOS и технология микроконтроллеров / DSP становятся все более продвинутыми и высоко интегрированными, этот подход может стать все более популярным. Продолжаются дискуссии о том, будут ли площадь микросхемы и накладные расходы на схему стандартных микропроцессоров, используемых для этой цели, конкурировать с менее гибкими (но меньшими и менее дорогостоящими) специализированными конструкциями DSP, которые можно настроить для выполнения конкретной функции калибровки датчика.

Встроенный датчик давления, показанный на фото 1, использует специальный цифровой сигнальный процессор и энергонезависимую память для калибровки и температурной компенсации семейства элементов датчиков давления для широкого спектра автомобильных приложений.

Фото 1: В этом монолитном датчике давления используется специальная схема цифровой обработки сигналов и энергонезависимая память для калибровки и температурной компенсации встроенных пьезорезистивных чувствительных элементов давления и температуры. Подход цифрового преобразования сигнала также предусматривает программирование уникальных функций, специфичных для заказчика.

Этот программируемый механизм преобразования сигналов работает в цифровой области с использованием алгоритма калибровки, который учитывает эффекты более высокого порядка, выходящие за рамки большинства подходов к преобразованию аналоговых сигналов. Монолитный датчик обеспечивает расширенные функции, которые обычно реализовывались вне микросхемы (или не реализовывались вообще) с традиционными решениями преобразования аналогового сигнала, в которых используется лазерная или электронная подстройка. Специально разработанный цифровой интерфейс связи позволяет калибровать отдельный сенсорный модуль через контакты разъема после того, как модуль полностью собран и инкапсулирован. Обработка после обрезки исключается, а калибровка и настройка модуля могут выполняться как неотъемлемая часть испытаний в конце производственной линии по завершении производственного процесса. ИС содержит сенсорный элемент давления, который обрабатывается совместно на этапе изготовления полупроводниковой КМОП-пластины со смешанными сигналами и может быть масштабирован для различных приложений измерения давления в автомобилях. Доступны как цифровые, так и аналоговые выходы датчиков.

Рекомендации по производству и сборке

Процесс сборки модуля играет большую роль в принятии производителем решения о том, какой метод подстройки и калибровки использовать, и, таким образом, также влияет на конструкцию электрической схемы.Методы лазерной обрезки требуют оптического доступа к модулю в какой-то промежуточный момент в процессе сборки для выполнения калибровки. Этот шаг обычно включает в себя приложение температуры и давления, что усложняет производственное оборудование, требующее тщательного обслуживания и калибровки. Поскольку все современные конструкции автомобильных датчиков давления большого объема требуют определенного типа калибровки для обеспечения взаимозаменяемости на уровне заказчика, подгонка становится критическим шагом, который оказывает значительное влияние на стоимость производства и темпы производства.Это особенно верно для монолитных и тонкопленочных конструкций обрезки, где крохотные размеры и более высокая точность усложняют задачу.

Кроме того, производственные операции после обрезки могут вызвать сдвиг вывода до того, как модуль дойдет до финального теста, при котором он потенциально может стать параметрическим браком. Учитывая эти соображения, производители продолжают использовать различные формы электрической обрезки, которые позволяют тестировать готовые модули и обрезать их в их окончательном виде.

Эволюция интеграции автомобильных кремниевых пьезорезистивных датчиков давления следует общей тенденции в индустрии ИС (см. Рис. 3).

Рис. 3: Более высокие уровни интеграции и калибровки сенсоров развиваются параллельно с тенденциями в технологии изготовления интегральных схем.

Таблица 1 суммирует способы использования некоторых из различных подходов для калибровки, компенсации, подстройки и интеграции кремниевых микромашинных пьезорезистивных датчиков давления.

Требования к электрическим датчикам

Помимо базовой параметрической точности автомобильные датчики должны соответствовать другим требованиям к операционной среде и системе. Таблица 2 представляет собой выборку вопросов, которые необходимо учитывать.

Некоторые из них являются сложными и часто могут стать важными факторами затрат. Учет их в конструкции может очень легко усложнить простую в остальном схему преобразования сигнала. Такие детали, как электромагнитная совместимость (ЭМС), также могут повлиять на конструкцию корпуса и процесс сборки модуля.Например, отсутствие подходящего электрического решения для электромагнитной совместимости может означать, что для защиты потребуются дополнительные компоненты и экранирование.

Упаковка. Компонент упаковки автомобильного датчика давления имеет решающее значение по трем причинам:

1. Стоимость
2. Размер
3. Живучесть в суровых условиях

Стоимость упаковки и сборки продукта с использованием микромашинного устройства обычно превышает стоимость самого устройства и поэтому является важным фактором для успеха такого продукта на рынке.

Элемент упаковки

Монтаж и герметизация чувствительного элемента должны соответствовать противоречивым ограничениям: для проведения измерения датчик должен находиться в тесном контакте со средой измерения давления и при этом быть устойчивым к нежелательным воздействиям среды, таким как коррозия электрических соединений или напряжение, которое может вызвать смещение выходного сигнала датчика. Эти два требования поставили перед инженерами-материаловедами задачу разработать индивидуальные полимерные герметики и материалы для крепления матрицы для крепления и пассивирования сенсорного элемента. Эти материалы должны выдерживать не только пары нефти и газа

. Рис. 4: Изготовленные на заказ полимерные герметики и материалы для монтажа матрицы, подробное структурное моделирование и уникальные процессы сборки необходимы для создания устойчивых к среде сенсорных модулей. Примером может служить этот элемент датчика выбросов парниковых газов в модуле датчика, установленном в топливном баке.

Выбор монтажной подложки и материала для крепления матрицы варьируется в зависимости от производителя, но должен быть достаточно устойчивым в суровых условиях, чтобы предотвратить длительные сдвиги на выходе в этом очень низком давлении и очень чувствительном к напряжению элементе.Аналогичная ситуация возникает с датчиками, используемыми для измерения давления впрыска топлива: длительное воздействие жидкого топлива и высокого давления требует осторожности при выборе правильных материалов и монтажной геометрии, чтобы обеспечить стабильный и надежный датчик. Проектирование этих конфигураций датчиков включает в себя значительный объем структурного анализа, испытаний на механическую нагрузку и испытаний на воздействие сред.

Дополнительная технология упаковки элементов, которую одобрили несколько производителей, состоит из металлического коллектора с электрическими вводами и порта для доступа под давлением на задней стороне.Это устройство может быть запечатано в герметичном контейнере или вентилироваться в атмосферу для обеспечения манометрического измерения. Это, как правило, более дорогостоящий подход, чем упаковка под давлением с обратной стороны, когда элемент устанавливается непосредственно на подложку, содержащую электронику формирования сигнала. Тем не менее, это надежный подход, хорошо известный в электронной промышленности, и снижение стоимости сводится к минимуму в конфигурации преобразования сигнала с использованием монолитного однокристального интегрированного датчика. Это не требует разработки специальных герметиков, которые должны выдерживать измерительную среду.

Модуль упаковки

Наиболее распространенный подход к упаковке сенсорного модуля заключался во вставке литых пластиковых корпусов, содержащих рамку с выводами, которая обеспечивает интерфейс с жгутом разъема транспортного средства. Металлические литые корпуса использовались, и некоторые из них все еще производятся, но их применение составляет меньшинство. Технология литья под давлением и штамповки выводных рамок была широко разработана для различных автомобильных электронных модулей и была адаптирована для датчиков давления, чтобы обеспечить погодоустойчивые, экологически безопасные модули для использования под капотом.В таблице 3 приведены примеры условий, при которых эти модули и их содержимое проверяются, чтобы гарантировать срок службы> 10 лет или> 100 000 миль на транспортном средстве.

После многих из этих испытаний на воздействие окружающей среды автомобильный датчик давления обычно может сохранять стабильность с точностью до 0,1% 0,3% от полной шкалы. При самых жестких длительных испытаниях, таких как те, которые включают комбинацию условий испытаний или испытания, которые пытаются вызвать отказ, эти датчики могут по-прежнему сохранять стабильность с точностью до 1% F.S.S.

Два основных подхода используются для установки чувствительного элемента и электронных компонентов внутри пластикового модуля. В одном случае для монтажа компонентов используется подложка, а затем подложка вставляется и прикрепляется к корпусу и выводной рамке. Этот метод подходит для конфигураций с несколькими микросхемами, особенно для тех, которые требуют дополнительных пассивных компонентов для защиты от перенапряжения или электромагнитной совместимости. Множественные уплотнения необходимы для обеспечения точного измерения давления при сохранении целостности модуля, чтобы он не был поврежден внешним загрязнением или утечкой в ​​корпус.

Несколько производителей представили модели, в которых датчик и матрица формирования сигнала устанавливаются непосредственно в корпус, что устраняет стоимость отдельной подложки (см. Рисунок 5). Это особенно удобно для высокоинтегрированных конструкций, таких как монолитный однокристальный датчик, который требует небольшого количества дополнительных пассивных компонентов или не требует их вообще.

Рис. 5: Этот монолитный монолитный датчик давления с прямым монтажом на кристалле упрощает производство и повышает надежность в полевых условиях, устраняя необходимость в отдельной подложке или промежуточном корпусе сенсорных элементов на уровне кристалла.

Конечно, размер пакета ограничен его содержимым, и пакеты обещают стать меньше по мере увеличения уровня интеграции датчиков и электроники. Фотография 2 иллюстрирует эволюцию размера корпуса датчика MAP до почти минимальной геометрии. Это часто ограничивается указанным производителем транспортного средства размером разъема, портом давления и схемой монтажа.

Фотография 2: Конструкция наиболее зрелого автомобильного приложения для измерения давления, датчиков MAP, эволюционировала от дискретных компонентов на печатной плате до более простых гибридных подложек с толстопленочными резисторами.Размер этих гибридов был уменьшен за счет использования тонкопленочных резисторов на кристалле.

Коммерческие соображения

Одним из ключевых соображений при коммерческой разработке автомобильных микромашинных датчиков давления был драйвер большого объема (датчик MAP), который обеспечил базовую технологию, широко применимую к другим датчикам давления. Затем можно было бы использовать методы проектирования, возможности процесса и установленную базу производственного капитала, чтобы обеспечить эффект кривой обучения, который принесет пользу и ускорил внедрение и рост продуктов для новых приложений.Размер рынка для движущей силы продукта должен был иметь достаточно большой единичный объем, абсолютную сумму в долларах и маржу прибыли, чтобы оправдать объем ресурсов и инвестиций, необходимых для выхода на рынок.

Устройства

Micromachined могут выступать в качестве ключевой технологии для продуктов с более высокой добавленной стоимостью, которые стратегически важны для производителя подсистем. Примерами являются датчики MAP, используемые для управления двигателем, акселерометры, используемые в системах подушек безопасности, и инерционные датчики, используемые в динамических системах транспортных средств.Микросделанные устройства могут создавать «технологическую нелинейность», которая может предоставить поставщику возможность разработки продукта, которая отличает поставщика от его конкурентов. Различные уровни интеграции продукта, такие как модули с несколькими датчиками или датчики в сочетании с исполнительными механизмами и возможностями управления, также поддерживают тенденцию к закупке подсистем производителями транспортных средств.

Заключение

Взгляд на эволюцию технологии автомобильных датчиков давления ясно показывает, что для производства успешного коммерческого продукта требуется множество возможностей.Опыт в механической упаковке; материаловедение; схемотехническое и системное проектирование; Дизайн ИС; крупносерийная отделка, обмер и организация производства; и разработка приложений, отвечающих требованиям конечного пользователя к системе, — все это важные факторы, которые могут способствовать успеху производителя датчиков.

Емкостная альтернатива Емкостное измерение давления с использованием объемной кремниевой пластины, подвергнутой микромеханической обработке, прикрепленной к стеклянному ограничителю, вначале имело некоторый успех в больших объемах, но уступило место пьезорезистивному типу по мере развития автомобильной промышленности. Размер емкостного устройства не так хорошо поддается усадке (и последующему снижению стоимости), как пьезорезистивный тип. Емкостное измерение давления лучше подходит для абсолютных, а не для манометрических или дифференциальных приложений. Однако методы поверхностной микрообработки и электроника преобразования сигнала КМОП, особенно методы с переключаемыми конденсаторами, могут сделать емкостные датчики более конкурентоспособной альтернативой приложениям измерения абсолютного давления. Отказ от процесса объемной микрообработки на задней стороне в пользу сравнительно чистого и контролируемого травления передней поверхности при микрообработке поверхности является привлекательной перспективой и может быть преимуществом для полностью интегрированных монолитных датчиков.Тем не менее, широко обсуждаемая синергия методов поверхностной микрообработки и процессов изготовления ИС остается недостижимой целью для некоторых производителей, которым требуется высокопроизводительное крупносерийное производство.

Дополнительная литература

Альба, М., февраль 1989 г. «Применение микроконтроллеров в автомобильных интеллектуальных датчиках», Proc SAE International Congress and Exposition.

Czarnocki, W.S. и другие. Март 1999 г. «Программируемый интегрированный датчик давления CMOS», Proc SAE International Congress and Exposition.

Czarnocki, W.S. и J.P. Schuster. 22 мая 1994 г. «Автомобильные датчики», Proc COE’94 Conference.

Czarnocki, W.S. и J.P. Schuster. Май 1995 г. «Надежный, модульный, интегрированный датчик давления», Proc 7-й Международный конгресс по датчикам.

Kress, H.J. et al. Февраль 1995 г. «Интегрированный кремниевый датчик давления для автомобильной промышленности с электронным регулированием угла наклона», Proc SAE Международный конгресс и выставка.

Махана, П.М. и Ф. Трофименко. Июнь 1986 г. «Обработка выходного сигнала преобразователя с помощью восьмиразрядного микрокомпьютера», IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement , Vol. ИМ-35, №2.

Об авторах

W.S. Чарноцки — главный штатный инженер, а Дж. П. Шустер — технический директор Motorola, Inc., Группа автомобильной и промышленной электроники.

Осмысление автомобильных датчиков давления

Независимо от того, применяется ли приложение в двигателе, шинах или пассажирском салоне (см. Врезку «Датчики давления в боковых подушках безопасности»), соответствующий пьезорезистивный автомобильный датчик давления (, рис. 1, ) может обеспечить рентабельную надежность. и долгий срок эксплуатации.Оперативное слово — , соответствующее . Чтобы выбрать правильный датчик, вам необходимо понимать функции, которые он выполняет, условия, в которых он работает, и конструктивные особенности, которые делают его уникальным.

Рис. 1. Кремниевая пластина, содержащая пьезорезистивные датчики давления для измерения перепада давления при низком давлении.

Функции
Конструкторы используют автомобильные пьезорезистивные датчики давления в основном в трех областях применения: оптимизация двигателя, контроль выбросов и повышение безопасности. В первой категории устройства позволяют достичь оптимальных условий двигателя, определяя давление воздуха на впуске (MAP) в коллекторе и барометрическое давление воздуха (BAP) для блока управления двигателем.

Чтобы добиться большего контроля выбросов, датчики служат ключевым компонентом системы контроля выбросов парниковых газов, которая защищает окружающую среду от выбросов углеводородов из топливного бака. Они также помогают очищать выхлопные газы от частиц сажи, запуская регенерацию фильтров в дизельных двигателях.Для повышения безопасности датчики контролируют давление в шинах и предупреждают водителя при обнаружении опасной потери давления (см. Врезку «Датчики давления в шинах») и помогают срабатывать подушки безопасности при боковом ударе. Эти устройства даже делают вождение более комфортным, управляя надувными подушками безопасности в динамических сиденьях.

Условия эксплуатации
Автомобильные датчики давления работают в чрезвычайно агрессивных средах. Установленные на двигателе датчики работают в диапазоне температур от –40 ° C до 150 ° C.Те же датчики, наряду с устройствами контроля давления в шинах, подвергаются воздействию топлива, масла, тормозных и трансмиссионных жидкостей, которые могут засорить датчики и поставить под угрозу их работу. В то же время соленая вода и растворители разрушают саму структуру устройств. В этих приложениях электромагнитные помехи (EMI) находятся в диапазоне от 2 МГц до 2 ГГц при воздействии 200 В / м. Датчики давления в салоне автомобиля подвержены аналогичным электромагнитным помехам и низким температурам.

Хотя эти условия создают серьезные проблемы, они не являются непреодолимыми.Прочная конструкция защищает датчики и обеспечивает надежность и длительный срок службы.

Конструкция
Основные требования к проектированию и производству датчиков давления для автомобильной промышленности обеспечивают оптимальную работу в диапазоне температур, вибрации, среды, ударов и электромагнитных условий, которым должен выдерживать датчик для выполнения жизненно важных функций ( Рисунок 2 ). В суровых условиях требуется усиленная защита электрических структур датчика от среды под давлением.

Рисунок 2. Типичные требования к автомобильному датчику давления.

Минимальная рабочая температура	–40 ° С
Максимальная рабочая температура
Салон автомобиля	85 ° С
Шасси / колесо	125 ° С
Под капотом	> 140 ° С
Статическое ускорение	> 2000 г (для приложений TPMS)
Динамическое ускорение (удар)	> 5000 г (для приложений TPMS)
Вибрация	20 Гц – 2 кГц (в течение длительного периода времени)
Химическая стойкость	Ко всем видам жидкостей, присутствующим в автомобильной среде, в том числе в мастерской: топливо, масла, тормозные жидкости, очистители, вода, соленая вода.

С этой целью пьезорезистивный мост на микромашинной силиконовой мембране обычно не подвергается непосредственному воздействию окружающей среды, в которой он работает.

Рис. 3. Ультра-маленькая матрица пьезорезистивного датчика абсолютного давления, покрытая силиконовым гелевым покрытием (светло-голубая область в правом нижнем углу конструкции) для защиты пьезорезистивных структур и силиконовой мембраны, подвергнутой механической обработке. датчик давления подушки безопасности из-за суровых условий окружающей среды

Вместо этого защитные силикон-гелевые покрытия или колпачки образуют барьер между лицевой стороной датчика и суровыми средами, такими как те, которые используются в приложениях MAP и BAP (, рис. 3, ).Полевые экраны и благородные металлы также используются для защиты электрических структур датчика от воздействия среды под давлением. Идея состоит в том, чтобы защитить переднюю сторону датчика от среды и оставить только кремниевую заднюю часть, подверженную воздействию агрессивных сред. Этот подход широко используется в датчиках давления в шинах и MAP.

Выбор датчика
При выборе датчика давления необходимо учитывать три основных атрибута: надежность, срок службы и стоимость. Датчик должен работать 100% времени.Он должен надежно проработать 10–15 лет, или 150 000–250 000 миль. Наконец, учитывая экономичность автомобильной промышленности, датчик должен быть экономичным.

Надежность — это результат ряда характеристик датчика. Электрическая мощность, точность, условия эксплуатации и механическое соединение являются важными факторами при выборе автомобильного датчика давления. Однако, пожалуй, наиболее важными являются стабильность и повторяемость. Отклики датчика на температуру и давление должны быть предсказуемыми.Поставщик может гарантировать повторяемость своих датчиков с помощью нескольких тестов и строгих процедур аттестации. Такой сравнительный анализ включает в себя циклическое изменение температуры с приращениями от низкого к высокому и наоборот, а также проверку на деградацию материала во время испытания на высокотемпературную выдержку, дополнительно усиленную приложением постоянного и / или меняющегося давления и механического напряжения. Поскольку обычные автомобильные квалификационные стандарты, такие как AEC-Q100, предназначены для аттестации КМОП-схем, а установленные стандарты аттестации датчиков давления все еще отсутствуют, для проведения таких квалификационных испытаний требуется большой опыт.

В некоторой степени долгий срок службы зависит от упаковки и сборки, которые, по иронии судьбы, часто стоят дороже, чем сам датчик. Стоимость упаковки, размер и способность выдерживать суровые дороги имеют решающее значение. Длительное воздействие бензина и высокого давления требует, чтобы производитель датчика использовал надлежащие материалы и монтаж.

Как и в большинстве отраслей массового производства, в крупносерийном автомобилестроении главной проблемой являются изменения. Снижение затрат является причиной большинства изменений в производстве.Давление со стороны производителей автомобилей с целью сохранить низкие цены на единицу продукции представляет собой проблему для поставщиков МЭМС-датчиков, которая может повлиять на вас, покупателя. Вывод датчика давления на рынок может занять до четырех лет, и вы должны знать, что только несколько из наиболее авторитетных поставщиков MEMS могут предложить датчики давления, отвечающие вашим потребностям. По мере роста спроса может возникнуть дефицит некоторых типов датчиков.

Датчики давления боковой подушки безопасности Оптимальная защита от бокового удара — сложная задача, несмотря на обычно гораздо более низкую скорость столкновения.Боковое пространство, доступное для поглощения энергии столкновения в кузове автомобиля, намного меньше, и расстояние между подушкой безопасности и пассажиром намного меньше. Буквально каждый дюйм имеет значение, чтобы спасти жизни и предотвратить серьезные травмы. В случае серьезного бокового удара датчики давления помогают сэкономить драгоценное время реакции, измеряя резкое и быстрое повышение давления в полостях дверей легковых автомобилей. Еще до того, как акселерометры, прикрепленные к блоку управления подушек безопасности, получат сигнал, указывающий на сильный удар, датчики давления определили, что дверные полости были сжаты в результате аварии.Это раннее обнаружение дает блоку управления подушками безопасности дополнительное время для запуска сложных алгоритмов для определения стратегии развертывания подушки безопасности, которая обеспечит оптимальную защиту пассажиров. Враждебные условия в дверной полости усложняют применение. Летние и зимние температуры легко создают разницу температур более 100 ° C, а относительно закрытая, но не полностью герметичная дверь позволяет парам и конденсату скапливаться в помещении. Добавьте к этому возможность замерзшей влажности с добавлением соли, брызг и других агрессивных веществ, а также вибрации и ударов, и проблемы станут серьезными.Строгие процедуры квалификационных испытаний, включая механические и химические испытания, а также сложные функции самодиагностики, предотвращают неблагоприятные последствия в случае редкой неисправности, несмотря на всю строгость испытаний.

Датчики давления в шинах Система контроля давления в шинах (TPMS) — это относительно старое применение датчиков давления. Первоначально он использовался в основном в дорогих и высокопроизводительных автомобилях из-за его высокой стоимости.Недавние правила США способствовали развитию этого приложения, признав, что недостаточно накачанные шины могут стать причиной несчастных случаев, а Национальное управление безопасности дорожного движения потребовало от производителей автомобилей установить систему TPMS на все автомобили и легкие грузовики к 2008 году. Доступны два типа TPMS. Первый использует косвенное измерение, основанное на небольших изменениях диаметра колеса в ответ на потерю давления. Система обнаруживает и вычисляет изменения на основе измерений скорости вращения колес, обеспечиваемых антиблокировочной тормозной системой.Датчики давления не требуются. Однако эта технология не может обнаружить одновременную потерю давления во всех четырех шинах и, следовательно, недостаточна для удовлетворения требований американского мандата. Следовательно, необходимо использовать второй тип системы, основанный на прямом измерении. В этом случае электронное устройство, содержащее датчик давления, переключатель движения и беспроводной передатчик, устанавливается в штоке клапана или колесе шины для проведения измерения. Датчик отправляет информацию об уровнях давления в шине по радиосигналам на приемный блок внутри транспортного средства. Оба типа TPMS имеют индикатор на приборной панели, предупреждающий водителей о том, что уровень давления в одной или нескольких шинах упал ниже 25% от рекомендуемого давления. Прямой метод считается более точным, чем косвенный, но один отраслевой эксперт отмечает, что преимущество большей точности компенсируется стоимостью от 65 до 80 долларов на одно транспортное средство. Рыночная цена системы, состоящей из датчика давления, электроники и беспроводного передатчика, составляет 12–15 долларов за колесо. Производство в больших объемах должно снизить цену до уровня ниже 10 долларов. Поскольку типичная система датчика давления в шинах питается от батареи, она работает при напряжении от 2,5 до 3,6 В с предупреждением о низком напряжении, если напряжение падает ниже 2,5 В. Диапазон датчика составляет от 4,5 до 8 бар абсолютного давления с диапазон температур от –40 ° C до 125 ° C.

Неисправность датчика давления в шинах: вот что вам нужно знать

Один из наиболее часто неправильно понимаемых сигнальных огней транспортного средства — это световой сигнал датчика давления в шинах. Честно говоря, это больше похоже на кипящий котел, чем на спущенное колесо…

Авторемонт стоит ДОРОГОЙ

Но даже те, кто делает , знают, что означает свет, регулярно игнорируют его или говорят себе: «Я доберусь до него, когда доберусь до него».По правде говоря, даже давление в шине на 5 фунтов на квадратный дюйм может вызвать взрыв.

Это довольно серьезный риск. Особенно учитывая, что у вас есть только 4 листа бумаги формата А4 между вашей машиной и дорогой. Если выйдет из строя хотя бы одна из ваших шин, вы можете попасть в серьезную аварию.

Так что не игнорируйте этот надоедливый желтый огонек.

Что такое датчик давления в шинах?

Датчик давления в шинах — это компонент системы контроля давления в шинах (TPMS), которая постоянно измеряет давление в шинах вашего автомобиля.Это небольшое электронное устройство, которое передает информацию от колеса к ЭБУ автомобиля, как правило, с помощью низкочастотных радиоволн.

Не все автомобили имеют систему TPMS, однако эти датчики являются обязательным оборудованием на всех транспортных средствах в США с 2008 года.

Большинство датчиков давления в шинах прикреплены к штоку клапана шины и питаются от батареи. Они запрограммированы немного по-разному для каждого автомобиля, но, как правило, они обнаруживают, когда давление в шинах упало на 25% или более ниже рекомендуемого давления. Это считается опасно низким уровнем давления, и на приборной панели загорится сигнальная лампа или сообщение.

Как работают датчики давления в шинах?

Есть два типа датчиков давления в шинах.

Первый, называемый непрямым TPMS, фактически не измеряет давление внутри самой шины. Да, датчик давления, который фактически не измеряет давление…

Indirect TPMS вместо этого использует систему ABS вашего автомобиля, подключаясь к датчику скорости колеса, чтобы увидеть, вращается ли одна шина быстрее других.Недокачанные шины имеют меньшую окружность, что, в свою очередь, означает, что они должны вращаться быстрее, чем должным образом накачанные шины. Эта разница в скорости вращения сообщает системе непрямого TPMS, что давление в этой шине может быть ниже, и загорается свет.

Второй тип датчика давления в шинах — это прямой TPMS. Они, напротив, действительно измеряют давление внутри шины. В этих системах используется датчик, установленный внутри клапана шины, который отправляет сигнал на компьютер вашего автомобиля. Эта информация затем отображается на вашем тире в зависимости от типа вашей системы прямого TPMS.

Низкая прямая система TPMS просто активирует сигнальную лампу низкого давления, предоставляя водителю возможность определить, какой шине требуется больше воздуха.

Hi-line direct системы TPMS отображают индивидуальное давление в каждой шине на приборной панели. Это дает вам более подробное представление о состоянии автомобиля, сообщая вам, какая конкретная шина стоит в низком положении и в каком размере.Это также обычно означает, что вы можете регулярно контролировать давление в шинах, даже не выходя из машины.

Непрямая TPMS	Прямой TPMS
Относительно недорого	Обычно дороже косвенных датчиков TPMS
Требуют меньше обслуживания, чем Direct	Требует большего обслуживания, чем непрямое
Менее точен, чем Direct	Более точный, чем косвенный
Может стать неточным, если вы купите шину другого размера или шины изношены неравномерно	Не склонен к неточностям из-за размера и износа
Должен быть сброшен после накачивания каждой шины или после вращения шины	Сброс не всегда требуется
Аккумуляторы не нужны	Батареи обычно не обслуживаются, это означает, что датчики необходимо заменять, когда батарея умирает
Фактическое давление не отображается	Может сказать вам конкретное давление в каждой шине (системы Hi-Line)

Почему датчики давления в шинах так важны?

Давление в шинах — один из наименее понятных компонентов технического обслуживания автомобиля. Большинство людей понимают, что изношенный протектор шины невероятно опасен, но низкое или неравномерное давление в шинах может быть не менее опасным.

Шины предназначены для эксплуатации в определенном диапазоне давлений, обычно изображенном на табличке внутри порога двери водителя, а часто и на самой шине.

Если давление в шине ниже рекомендованного, даже немного, она может серьезно повредиться. По мере того, как давление становится ниже, все больше и больше шины соприкасается с дорогой.В какой-то момент часть самой стенки шины начинает выходить на дорогу. Эта часть шины очень сильно отличается на от протектора, и в результате она может изнашиваться и будет очень быстро изнашиваться.

Это представляет собой серьезную проблему безопасности для всех, кто находится в вашем транспортном средстве, поскольку движение с шиной низкого давления означает гораздо больший риск разрушения шины. Хотя некоторые выбросы (в основном на низких скоростях) можно контролировать, экстремальные выбросы на высоких скоростях могут иметь катастрофические последствия.

На менее тревожном уровне более низкое давление в шинах означает большую площадь поверхности земли. Это увеличивает трение и неизбежно увеличивает расход топлива. Еще одна причина проверять давление в шинах не реже раз в месяц.

Что делать, если горит индикатор давления в шинах

Если во время движения загорается индикатор давления в шинах, немедленно снизьте скорость и найдите безопасное место, где можно остановиться и остановиться.

Хотя во многих случаях индикаторы давления в шинах просто предупреждают о низком уровне воздуха и необходимости доливки, это также может означать, что у вас прокол.

Если это действительно прокол, то вам точно не стоит ехать дальше, поэтому лучше сразу же остановиться и осмотреть каждую из шин. Если это прокол, то вам нужно поставить запасное колесо.

Если нет, то вам следует отправиться на ближайшую заправочную станцию ​​и проверить давление в шинах. Если с тех пор, как вы в последний раз это делали, прошло много времени, возможно, это просто обычное обслуживание. В этом случае датчик давления в шинах выполнил свою работу, и вы должны воспринимать это как напоминание о том, что вам нужно улучшить свою игру по техобслуживанию.Системы TPMS не заменяют регулярные проверки давления в шинах.

Если вы обнаружите, что через несколько дней свет снова загорится, вероятно, у вас медленная утечка. Лучше всего в этом случае отправиться в местный шинный магазин и, если возможно, отремонтировать шину.

Но бывают случаи, когда просто подъехать к заправке и накачать шины, на самом деле не выключить свет. В зависимости от вашего автомобиля вам может потребоваться выполнить сброс датчика давления в шинах, который обычно представляет собой кнопку, которую вы нажимаете и удерживаете.

Если это все еще не помогает и индикатор горит постоянно, это может быть признаком неисправности датчика давления в шинах. Нередко выходит из строя сам датчик.

Почему выходят из строя датчики давления в шинах?

Датчики давления в шинах выходят из строя по ряду причин. Самый распространенный из них — возраст. Батареи внутри этих датчиков давления обычно служат около 5-7 лет, поэтому датчики давления в шинах нередко выходят из строя несколько раз в течение срока службы автомобиля.

На этот износ также может повлиять частота и дальность движения транспортного средства; более интенсивное движение означает, что датчик больше взаимодействует с бортовым компьютером, что приводит к большему расходу заряда аккумулятора.

Известно, что некоторые датчики давления в шинах выходят из строя в результате коррозии. Это особенно характерно для некоторых моделей Toyota. Это может привести к поломке или растрескиванию штоков клапанов, что приведет к сползанию шины.

Другие причины отказа включают неисправности проводки, проблемы с системами доступа без ключа и отказ модуля TPMS, однако все они встречаются гораздо реже. Скорее всего, если ваш индикатор давления в шинах горит в результате сбоя где-то в системе TPMS, это связано с неисправным датчиком давления в шинах.

Сколько стоят датчики давления в шинах?

Как и все остальное, это во многом зависит от марки и модели вашего автомобиля, а также от того, есть ли у вас прямая или косвенная настройка TPMS.

Датчики

Indirect TPMS могут стоить всего 25 долларов за шину. Однако, если у вас есть прямая система TPMS, вы, скорее всего, будете искать от 50 до 250 долларов за шину.

В зависимости от системы вашего автомобиля могут потребоваться некоторые специальные инструменты TPMS, поэтому для такой работы лучше всего обратиться к специалисту по шинам. Вам также нужно будет учесть любые затраты на рабочую силу, связанные с ремонтом.

Нужно ли мне заменять датчики, когда я получаю новые шины?

В большинстве случаев ваши датчики давления в шинах могут быть откалиброваны при замене шин. В некоторых моделях, особенно старых автомобилях, этот процесс повторной калибровки настолько сложен, что он просто неоправдан, и полная замена датчиков может быть лучшим вариантом.

При принятии этого решения следует также учитывать возраст датчиков. Тот факт, что датчик еще не вышел из строя, не означает, что его срок службы близок к концу. Так же, как замена батарей в дымовой сигнализации каждые три месяца, вам следует подумать о замене датчиков давления в шинах, если срок их службы приближается к концу.

Батареи в большинстве датчиков давления рассчитаны на срок службы около 5-7 лет, поэтому, если ваша машина приближается к этому возрасту, возможно, сейчас самое подходящее время, чтобы их сменить, особенно если вы уже находитесь в магазине, покупая новый комплект резины.

Может ли температура влиять на датчики давления в шинах?

Еще один аргумент в пользу регулярной проверки давления в шинах — это тот факт, что изменения наружной температуры могут иметь прямое влияние на давление воздуха внутри шин.

Если у вас есть непрямая система TPMS, вы вряд ли увидите свет на приборной панели из-за этого, конечно, если предположить, что давление во всех четырех шинах изменяется одинаково.

В случае автомобиля с прямой системой TPMS, которая измеряет фактическое давление внутри вашей шины, такие изменения температуры могут очень легко вызвать срабатывание сигнальной лампы.

Изменение температуры окружающей среды на 10 ° F повлияет на давление в шинах примерно на 1 фунт / кв.дюйм. Это означает, что сезонные изменения, при которых температура падает с 80 ° F до 30 ° F, могут создавать разницу в давлении в шинах на 5 фунтов на квадратный дюйм. Такие изменения обязательно вызовут сигнальную лампу TPMS.

Лучший способ обойти это? Регулярно проверяйте давление в шинах. Рекомендуется ежемесячно проверять давление в шинах, что позволит легко избавиться от сигнальных лампочек давления в шинах в результате изменений температуры окружающей среды.

А как насчет шин, не подверженных сползанию?

Многие современные автомобили оснащены противоскользящими шинами, которые позволяют продолжать движение даже в случае прокола.

Эти шины имеют усиленную боковину или внутреннее опорное кольцо, которое поддерживает работоспособность шины, поэтому вы можете добраться до ближайшего центра ремонта шин.

В результате водители автомобилей с спущенными шинами часто не чувствуют последствий прокола или спущенной шины.Это сделало измерение давления в шинах жизненно важным в этих типах транспортных средств, что привело к преобладанию прямой системы TPMS над косвенными типами.

Что делать, если в моем автомобиле нет системы TPMS?

Многие старые автомобили не имеют средств измерения давления в шинах. К счастью, существует ряд послепродажных систем TPMS, которые можно установить на старые автомобили.

Многие из них будут использовать розетку прикуривателя вашего автомобиля на 12 В для питания дисплея TPMS, поскольку намного сложнее установить сигнальную лампу внутри самой комбинации приборов.

Заключение

Есть лампа давления в шинах, которая просто не гаснет? Скорее всего, у вас неисправен датчик давления в шинах. Отправляйтесь в местный гараж и сразу же проверьте, последнее, что вам нужно, — это взрыв.

Если это действительно окажется чем-то более зловещим и более дорогостоящим, то вы можете подумать о продаже своей машины за наличные. Вы можете продать нам свою машину и получить за нее деньги. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать цену!

TPMS: Система контроля давления в шинах

Узнайте, почему TMPS является важной функцией вашего автомобиля, и научитесь его читать.

Что такое TPMS?

Система контроля давления в шинах (TMPS) — это электронная система в вашем автомобиле, которая контролирует давление воздуха в шинах и предупреждает вас, когда оно становится опасно низким.

Почему в автомобилях есть TPMS?

Чтобы помочь водителям осознать важность безопасности давления в шинах и технического обслуживания, Конгресс принял закон TREAD, который требует, чтобы большинство автомобилей, выпущенных после 2006 года, были оборудованы системой TPMS.

Как работает система контроля давления в шинах?

Сегодня используются два разных типа систем: Direct TPMS и Indirect TPMS.

Direct TPMS использует датчик, установленный в колесе, для измерения давления воздуха в каждой шине. Когда давление воздуха падает на 25% ниже рекомендованного производителем уровня, датчик передает эту информацию в компьютерную систему вашего автомобиля и включает световой индикатор на приборной панели.

Indirect TPMS работает с датчиками скорости вращения колес антиблокировочной тормозной системы (ABS) вашего автомобиля. Если давление в шине низкое, она будет катиться с другой скоростью, чем другие шины.Эта информация фиксируется компьютерной системой вашего автомобиля, которая включает световой индикатор приборной панели.

Каковы преимущества TPMS?

TPMS уведомляет вас, когда давление в шинах вашего автомобиля низкое или спустится. Помогая поддерживать надлежащее давление в шинах, TPMS может повысить вашу безопасность на дороге, улучшив управляемость вашего автомобиля, уменьшив износ шин, уменьшив тормозной путь и повысив экономию топлива.

Оборудован ли мой автомобиль системой контроля давления в шинах?

Ваш автомобиль оснащен системой TPMS, если на приборной панели загорается сигнальная лампа «низкого давления в шинах», когда ключ повернут в положение «включено».

Что мне делать, если загорается индикатор предупреждения?

Проверьте давление воздуха в шинах и накачайте любую шину с низким давлением (в соответствии с рекомендациями производителя). Когда шина находится под надлежащим давлением, индикаторная лампа должна погаснуть.

При необходимости замените шину на запасную и посетите местный магазин Tyres Plus для необходимого ремонта или замены. Они проверит давление в шинах вашего автомобиля и проведут системный тест на всех ваших датчиках в шинах, чтобы диагностировать проблему.После того, как наши специалисты решат проблемы с шинами для вашего автомобиля, они порекомендуют вам надлежащее обслуживание, чтобы вы могли безопасно вернуться на дорогу.

Почему обслуживание шин с помощью Direct TPMS стоит дороже?

Шины

Direct TPMS в обслуживании стоят немного дороже, чем шины без оборудования, поскольку для надлежащего ухода требуются дополнительные детали и труд. Ремонтный комплект клапана, который включает сердечник клапана, колпачок, гайку и уплотнительное кольцо (уплотнение), необходимо всегда заменять при демонтаже шины для обслуживания или замены.Также требуется специальный инструмент TPMS и дополнительное время для проверки и сброса системы датчиков.

Что делает датчик атмосферного давления для вашего двигателя?

Датчик BARO считывает барометрическое давление. PCM использует эту информацию для корректировки топливной коррекции и синхронизации двигателя. Требования к двигателю сильно отличаются при движении в Сан-Диего на уровне моря по сравнению с Денвером на высоте 5000 футов.

Где расположены эти датчики?

Автономные датчики BARO обычно устанавливаются на противопожарной перегородке или на внутренней юбке крыла.Датчики BARO последней модели встроены в датчик MAP и могут быть установлены на впускном коллекторе.

Будет ли неисправный датчик барометрического давления включать лампу проверки двигателя или влиять на работу автомобиля?

Да, неисправный датчик может включить контрольную лампу неисправности и вызвать проблемы с управляемостью, такие как спотыкание, сваливание и медленное ускорение.

Каковы общие причины сбоев?

Обычно эти датчики выходят из строя из-за воздействия элементов в результате места установки.

Как определить, неисправны ли эти датчики?

Датчик BARO можно проверить с помощью диагностического прибора, сравнив показания диагностического прибора с местными барометрическими показаниями. Для автономных датчиков Ford требуется специальный инструмент, чтобы определить, правильно ли работает датчик. Контроллер ЭСУД установит код неисправности P0105 при обрыве или коротком замыкании в цепи BARO. Существует стратегия Fail-Safe, которая включается при обнаружении этого кода. PCM использует предопределенное время зажигания и триммер AF для поддержания уровня выбросов.

Ознакомьтесь со всеми продуктами датчиков , доступными на NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания NAPA AutoCare для текущего обслуживания и ремонта. Для получения дополнительной информации о датчике атмосферного давления поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.