Олег Татарников
Интереск проблеме контроля давления в шинах в последнее время значительно возрос, ипроизошло это благодаря тому, что в США вступает в силу требование Национальнойадминистрации по безопасности на транспорте (NHTSA) об обязательном наличиидатчиков давления на всех новых автомобилях 2006 модельного года. Отныне всевыпускаемые для США автомобили должны быть оснащены такими системами(ожидается, что это повысит стоимость новых автомобилей всего на 50-70долларов). А к 2008 году все автомобили Америки, чья масса менее 4535килограммов, должны быть оснащены системами мониторинга давления шин.
Напомним,что это требование было сформулировано NHTSA еще в сентябре 2003 года, но позжеоно несколько раз корректировалось. В результате остановились на том, чтобыустанавливать автономный контроль давления на каждом колесе и подаватьтревожный сигнал в том случае, если оно окажется на 25 % ниже нормы. Однако невсе производители шин согласны с таким решением и требуют ужесточить эти нормы.Примерно с 2002 года компании, выпускающие дополнительное оборудование кавтомобилям, активно подключились к разработкам системы контроля давления вшинах, которая с тех пор получила название Tire Pressure Monitoring System и неменее узнаваемую аббревиатуру ТРМ (или TPMS).
Первыесерьезные исследования в отношении эксплуатации автомобилей и дорожныхситуаций, связанных с недостаточным или избыточным давлением в шинах,американские специалисты проводили еще в конце 1990-х годов. В результате былиопубликованы следующие цифры, отражающиеся на бюджете водителя: падениедавления в шине на 20 % от нормы сокращает срок ее служ6ы на 25-30% и увеличиваетрасход топлива примерно на 3 %.
Нонастоящий скандал, после которого приступили к подготовке этого проекта,разразился в 2000 году после крупных отзывов компании Ford — тогда из-зарезкого снижения давления в шинах Firestone погибло более 270 человек и ещемножество получили ранения различной степени тяжести.
Устройства,позволяющие контролировать давление в шинах, не новость в мире колеснойтехники, однако до последнего времени они не имели широкого распространения иустанавливались разве что на грузовики, пикапы и тяжелые внедорожники. Однаковышеупомянутое решение NHTSA распространяет данное требование на все моделитранспортных средств, что, конечно, подстегнет производителей всего мира на ихскорое внедрение.
Впрочем,сейчас уже многие производители автомобилей оснащают свои новые моделиподобными системами или предлагают их установку за дополнительную плату вкачестве опции. Речь уже не идет об автомобилях представительского класса, гдетакие системы давно используются, или о таких дорогих внедорожниках, как VWTouareg, Porsche Cayenne или BMW X5, где установка систем контроля давления вшинах никого не удивляет.
Сегоднядело дошло и до моделей среднего класса. Так, например, и Toyota Corolla 2005модельного года в комплектации XRS оснащена датчиками давления в шинах, и унового Renault Megane II система контроля давления выводит информацию надисплей бортового компьютера. Даже такие недорогие и компактные модели, какRenault Modus, будут оснащаться системами контроля давления в шинах задополнительную плату.
Некоторыепроизводители оснащают свои новые модели и более совершенными системами. Так,например, новый минивэн Honda Odyssey получил шины MIchelin с системой Pax,которая позволяет автомобилю после прокола проехать еще около 200 километров.Пакет Pax включает в себя шину с гибким поддерживающим ободом внутри, колесо исистему контроля давления. В компании Honda, правда, пока не определились,будут ли «неспускаемые» шины входить в стандарт оснащения, либо предлагаться вкачестве опции. Конечно, рекорды скорости на проколотом колесе ставить нельзя,но проехать десятки и даже сотни километров до сервисной станции — не проблема.
Похожиеконструкции предлагают Goodyear, Bridgestone и другие крупные производители.Специалисты полагают, что к 2020 году покрышки, которым не страшны проколы, будутна всех автомобилях, ведь безопасность управления при возросших скоростяхпередвижения приобретает особое значение.
Однаконужное давление в шинах — это не только хорошая управляемость и безопасность,но еще и экономия топлива, а также увеличение срока службы самих покрышек.Причем оптимальное давление не только позволяет избежать преждевременногоизноса шин, но и дольше сохраняет элементы подвески в исправном состоянии, Ведьв конструкции любого автомобиля заложены определенные пятна контакта шин с дорогой,способность шины к деформации и прочие параметры, на которые влияет давление. Всвою очередь, все эти параметры определяют, насколько точно поведениеавтомобиля будет отвечать спроектированному, а значит, от них зависят и всерасчетные характеристики — начиная от надежности и износоустойчивости узлов иагрегатов и заканчивая безопасностью водителя и пассажиров.
Особенноэффективным является применение систем контроля давления в шинах для тяжелыхвнедорожников, а также при эксплуатации автомобилей в нестандартных условиях(при полной загрузке, движении с очень высокой скоростью и т. д.).
Кстати,в мае 2005 года компания Michelin, которая являетсякрупнейшим производителем шин, проводила в России акцию «Проверь давление вшинах!», и оказалось, что давление соответствует норме менее чем у 15 %автомобилей, а более чем у половины автомобилей этот показатель являетсяопасным или особо опасным. Для сравнения, в Европе давление в шинах толькоодного автомобиля из десяти является особо опасным, а еще трех из десяти — потенциально опасным. Так что неправильное давление в шинах является одной изпричин дорожных происшествий, а автомобилисты, к сожалению, относятся к этомунедостаточно внимательно.
Системы визуального контроля: от простого к сложному
Наиболеепростым и дешевым способом постоянного контроля давления в шинах является,например, установка на колесе вместо штатного колпачка ниппеля специальногоконтрольного устройства. Такие изделия выпускают многие компании, существуют иотечественные разработки. Так, например, применение колпачков Easy Control отбельгийской компании Environix позволяет быстро узнать, не упало ли давление вколесе: достаточно просто взглянуть на цвет колпачка. Если он остается зеленым— то давление в норме, станет желтым — необходима более точная проверка, а еслипокраснеет, то шины необходимо срочно подкачать. Такие колпачки обычнопродаются комплектами под разное штатное давление в шинах. Если давлениепередних и задних колес должно быть разным, то нужны две пары из разных комплектов.Напомним, что в случае полной загрузки автомобиля задние колеса, как правило,следует подкачать, так что колпачки контроля давления в этом случае придетсясменить.
Этии более сложные системы контроля и мониторинга давления продаются у нас обычнов фирмах, которые занимаются установкой сигнализаций, парковочных радаров идругой автомобильной электроники. В основу большинства таких систем положенодин и тот же принцип — датчики, способные отслеживать давление в шинах,устанавливаются внутри автомобильных колес и с помощью радиосигнала передаютинформацию на приемное устройство водителя. Приемное устройство может иметьпростую световую или звуковую индикацию, а более совершенные системы могутиметь даже дисплей для отображения цифровой информации.
Однако,несмотря на относительно недолгий период развития, системы контроля давления вшинах за прошедшие несколько лет довольно сильно эволюционировали. Например,появились датчики, способные отслеживать не только давление внутри шины, но итемпературу. Сегодня такие системы выполняют уже не просто функции контролядавления в шипах, по и осуществляют постоянный мониторинг этого и другихпараметров шин в режиме реального времени. При возникновении внештатныхситуаций такие системы немедленно информируют водителя о серьезных измененияхдавления или температуры.
Увеличилсясредний срок службы батарей в датчиках, повысилась точность отображения,улучшились настройки и упростилась эксплуатация таких систем. Помимо импортныхразработок, предлагаемых сегодня на рынке, таких как ParkMaster, PreciseMeters, Smartire и других, сегодня появились уже и отечественные разработки.
Системы контроля от производителей шин
Отдельностоит остановиться на системах контроля и мониторинга давления в шинах, которыевыпускаются самими производителями или их дочерними подразделениями.
NokianTyres представила систему RoadSnoop (hrtp://www.roadsnoop.com), которая былаанонсирована еще в 2001-2002 годах, но вышла на рынок только весной 2003 года.Эта система отличается от вышеописанных тем, что ее легкие датчики (25 граммов)крепятся металлическими хомутами па колесные диски (с внутренней стороны,которая будет закрыта бескамерной шиной) — это позволяет легко менять резину ипрактически не влияет на балансировку колес. Каждый датчик содержит не подлежащийзамене элемент питания (гарантированная продолжительность работы — около 150тысяч километров). Работает система при температурах от -40 до +125 градусовЦельсия. Диапазон измеряемого давления — от 100 до 450 kPa (1—4,5 атмосферы).Чувствительность измеряемого давления: +/- 12 kРа (0,12 бар). В целях экономииэнергии система работает и передает данные только в движении (включается прискорости около 20 Км/ч).
Небольшоеприемное устройство питается от батареек, весит всего 40 граммов и постоянно находитсяв режиме ожидания. После начала движения приемное устройство ловит сигнал откакого-нибудь датчика и переходит в рабочий режим. После потери сигнала от всехдатчиков (после остановки автомобиля) устройство переходит в ждущий режим. Винструкции рекомендуется устанавливать его, например, на солнцезащитныйкозырек.
Планируютсятакже начать выпуск варианта устройства, питающегося от бортовой сетиавтомобиля, с более мощной приемной антенной. Дополнительным его преимуществомявляется то, что датчики устанавливаются скрытно, не привлекают к себе вниманияи не требуют вмешательства при последующем монтаже резины (т. е. менятьповрежденные шины можно будет в любом шиномонтаже, не опасаясь повреждениядатчиков). Из возможных проблем можно отметить только необходимостьпредупреждения специалистов при замене резины — иначе датчики по неосторожностимогут повредить.
Pirelliпредлагает свой взгляд на контроль давления в колесах. Целая серия устройстввышла на рынок под общим названием X-Pressure и представляет собой датчикиопределенного типа, закрепляемые на колесных дисках и в колпачках вентилей.Датчики в режиме реального времени реагируют на падение давления.
Существуютчетыре модификации системы, обеспечивающие передачу информации разнымиспособами:
X-PressureOptic — цветной сигнализатор на колпачке вентиля (белый — норма, красный —опасность);
X-PressureAcoustic — сигнал передается через установленную на автомобиле электронyюсистему управления;
X-PressureAcousticBlue — сигнал передается через порт Bluetooth мобильного телефона;
x-PressurcMonitor — сигнал подастся через установленную на автомобиле системуInfoMobility.
Устройствоновинки легко разбивается на три составляющие: датчики давления, управляющиймодуль и панель индикаторов. Датчики закрепляются на поверхности колесныхдисков во внутренней полости шины посредством хомутов, длина которых рассчитанана диски диаметром 13-21 дюйм. Разумеется, после такой процедуры требуетсябалансировка колес, так как масса датчика — 40 граммов (отметим, что обычнотакие датчики имеют меньшую массу). Конечно, датчик находится на относительнонебольшом расстоянии от оси вращения колеса, что делает его влияние на баланснезначительным, но все же для минимизации усилий при балансировке Pirelliрекомендует заранее определить самую легкую зону колеса и совместить ее сположением датчика при установке.
Вслучае электронной системы управления каждый датчик имеет свой уникальный код,что позволяет предотвратить перекрестное считывание сигналов при нахождении внепосредственной близости нескольких автомобилей, оборудованных подобнымисистемами. Управляющий модуль обрабатывает полученную информацию в соответствиис заложенной в него программой и в случае необходимости информирует владельцапосредством индикационной панели (или подачей сигнала на мобильный телефон).
Заисключением цветного сигнализатора, которым оснащена первая из перечисленныхсистем, все остальные генерируют световые и звуковые сигналы, позволяющиеопределить колесо, шина которого не в порядке. Причем характер сигнала зависитот того, насколько сильно изменилось давление в одной из шин.
Такимобразом, X-Pressure позволяет без особого труда постоянно контролироватьдавление в шинах. Интервал между считываниями показаний с датчиков составляетнесколько секунд, а это значит, что неожиданный прокол это устройство обнаружитбыстрее, чем даже вы успеете его почувствовать.
Pirelliобещает очень длительный срок службы батарей датчиков (не менее пяти лет пригодовом пробеге не более 50 000 километров), что, естественно, значительноменьше, чем срок службы шин (а для многих и самого автомобиля). Кстати,возможно, именно из-за такого длительного срока автономной работы датчикиX-Pressure имеют относительно большую массу.
Помимосистемы мониторинга давления в шине X-Pressure, Pirelli предлагает также болеесложную комплексную систему безопасности колес SWS. Эта система в случаепрокола включается устройство подкачки шин и позволяет дольше двигаться напроколотой шине, не опасаясь за безопасность. Система SWS работает и в томслучае, если давление уменьшается естественным путем, что позволяетподдерживать его оптимальным на протяжении 9-12 месяцев.
Систематакже монтируется на ободе колеса и реагирует на прокол следующим образом:потерянное давление возмещается за счет воздуха, содержащегося вовмонтированном в обод баллоне (механизм подкачки активируется датчиком,аналогичным применяемому в системе X-Pressure). Предполагаегся, что даннойсистемой будут оснащаться новые внедорожники, хотя возможно, что подобныесистемы появятся и в розничной продаже.
Интереснойразработкой концерна Pirelli является система Cyber Wheel — колесные диски,оснащенные контрольно-измерительными приборами. Cyber Wheel — это самая сложнаясистема контроля за состоянием колес, которая позволяет в режиме реальноговремени через антенну, установленную под колесной аркой, регистрироватьразличные данные о состоянии колес во время движения и передавать информацию насистемы динамического контроля автомобиля.
Инаконец, новейшей разработкой Pirelli стала «шина с памятью» Cyber Tyre — этасистема при помощи специального устройства, установленного под протектором,передает на бортовой компьютер автомобиля в режиме реального времени наиболееполную информацию о состоянии колес. Передача осуществляется с помощью двухантенн, одна из которых вмонтирована в шину, а другая установлена в колеснойарке. Различные модификации системы Cyber Tyre могут выполнять функциифизической памяти, с помощью которой осуществляется контроль работы шины засчет поступления следующей информации:
основныехарактеристики шины;
рабочаятемпература и давление;
времяи расстояние, которое может пройти машина после прокола;
типдорожного покрытия;
вертикальнаянагрузка на шину;
размерыпятна контакта.
Последниетри параметра в сочетании с возможностью задать тип установленных шин могутпредставлять интерес с точки зрения оптимизации работы бортовых электронныхсистем, таких как ESP, ABS, а также всех прочих систем динамического контроляавтомобиля.
Вместо заключения
Отметим,что описанные системы контроля давления в шинах являются вспомогательными и неосвобождают водителя от необходимости оставаться бдительным и ответственноотноситься к автомобилю. Несмотря на наличие в комплектации автомобиля бортовойсистемы контроля давления в шинах или при установке подобных систем отдельно,следует регулярно проверять давление в колесах (в том числе и в запасном) стем, чтобы убедиться, что поведение автомобиля на дороге останется оптимальными никаких неприятностей в пути не случится. Ведь в работе любой системы могутпроисходить сбои, вызванные, например, источниками радиоволн с аналогичнымичастотными параметрами или какими-либо другими причинами.
Там,где система контроля давления в шинах является штатным оборудованием, все видыее ремонта, а также замена колес, оборудованных датчиками контроля давления,должны осуществляться только специалистами на фирменных сервисных станциях.
Список литературы
ЖурналDиректор-Инфо №31 08.05.