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胎压监测的原理

 吴和

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胎压监测的重要性


 有数据表明,由爆胎引起的车祸在恶性jiao通事故中所占的比例非常高,而所有会造成爆胎的因素中胎压不足当为首要原因。这并不是耸人听闻,即使你不选择带有胎压监测的车型,也要提高对车辆轮胎的重视,避免人和车发生严重的损伤。


   当胎压过高时,会减小轮胎与地面的接触面积,而此时轮胎所承受的压力相对提高,轮胎的抓地力会受到影响。另外,当车辆经过沟坎或颠簸路面时,轮胎内没有足够空间吸收震动,除了影响行驶的稳定性和乘坐舒适性外,还会造成对悬挂系统的冲击力度加大,由此也会带来危害。同时,在高温时爆胎的隐患也会相应的增加。


监测分类


  胎压监测主要分为两种,一种是间接式胎压监测(Wheel-Speed Based TPMS,简称WSB),另一种是直接式胎压监测(Pressure-Sensor Based TPMS,简称PSB)。另外还有一种复合式TPMS。


监测原理


 直接式胎压监测:直接式胎压监测装置是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压,利用无线发射器将压力信息从轮胎内部发送到中央接收器模块上,然后对各轮胎气压数据进行显示。当轮胎气压太低或漏气时,系统会自动报警。


 间接式胎压监测:间接式胎压监测的工作原理是:当某轮胎的气压降低时,车辆的重量会使该轮的滚动半径将变小,导致其转速比其他车轮快。通过比较轮胎之间的转速差别,以达到监视胎压的目的。间接式轮胎报警系统实际上是依靠计算轮胎滚动半径来对气压进行监测。


 直接式胎压监测与间接式胎压监测对比:这两种胎压监测装置各有优劣。直接式胎压监测装置可以提供更高级的功能,随时测定每个轮胎内部的实际瞬压,很容易确定故障轮胎。间接系统造价相对较低,已经装备了4轮ABS(每个轮胎装备1个轮速传感器)的汽车只需对软件进行升级。但是,间接式胎压监测装置没有直接系统准确率高,它根本不能确定故障轮胎,而且系统校准极其复杂,在某些情况下该系统会无法正常工作,例如同一车轴的2个轮胎气压都低时。


系统类型


 间接式WSB:(Wheel-Speed Based TPMS,简称WSB),这种系统是通过汽车ABS 系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别,以达到监测胎压的目的。ABS通过轮速传感器来确定车轮是否抱死,从而决定是否启动防抱死系统。当轮胎压力降低时,车辆的重量会使轮胎直径变小,这就会导致车速发生变化,这种变化即可用于触发警报系统来向司机发出警告。


 直接式PSB:(Pressure-Sensor Based TPMS,简称PSB)。


 复合式TPMS:它兼有上述两个系统的优点,它在两个互相成对角的轮胎内装备直接传感器,并装备一个4轮间接系统。与全部使用直接系统相比,这种复合式系统可以降低成本,克服间接系统不能检测出多个轮胎同时出现气压过低的缺点。但是,它仍然不能像直接系统那样提供所有4个轮胎内实际压力的实时数据。


 轮胎压力监测系统还是存在着不少需要完善gai进的地方。对于间接系统来说,同轴或2个以上 轮胎缺气的情况无法显示;车速100 km/h以上时监测失效。而对于直接系统,无线信号传输的稳定性和可靠性、传感器的使用寿命、报警提示的准确性(有无误报、错报)以及传感器的耐压性等都是亟待提高的。


 已安装轮胎压力监测系统的有奥迪、宝马、奔驰、法拉利、保时捷和大众等的部分车型,可以说 TPMS属于比较高端的产品,离大众化和普及化还有很长的距离。据统计,在2004年的美国,登记在册的35%的新车都安装了TPMS,预计 2005年将达到60%。在高度重视汽车安全性的未来,轮胎压力监测系统早晚会成为所有汽车上的标准配置,就像ABS从出现到普及一样,需要一个过程。


第一种:内置直接测量式



 这种胎压监测最明显的一点就是可以单独测量每一个轮子的胎压,并以数字的形式显示在仪表盘或者显示装置上,驾驶员可以很直观的了解当前每一个车轮的胎压状况,当某一个车轮胎压异常,过高或者过低,行车电脑就会发出报警。



 内置直接测量式胎压监测原理:每一个传感器都内置在轮胎里位于气门口附近,原厂的会与气门做在一起,每一个单独的传感器靠电池供电,将测量的胎压数值通过无线传输至接收器,然后显示出来。



 这种传感器的优点:显示数字相对准确,无需手动校准。缺点:后天安装或更换过程较为复杂,电池寿命长短不一。


  第二种:外置直接测量式


 这种胎压监测同样也可以单独显示每一个轮子的胎压,并以数字的形式显示在显示装置上。




 外置直接测量式胎压监测原理:这种胎压监测的原理与第一种类似,无非就是传感器不是藏在轮胎里面的,而是像气门盖一样拧上去,就像充气时候用的胎压表一样,只不过它也靠电池给传感器供电通过无线发射信号,接收器接收之后显示出来。




 这种传感器的优点:安装简单省事,可以直观显示单独轮胎胎压数值。缺点:电池寿命有限,可靠性不高,裸露在外容易损坏,而且被偷盗的可能性极其高,所以原厂大多不会配备这种胎压监测,通常都是车主后天加装所用。


  第三种:通过ABS所用轮速传感器间接测量



 这种胎压监测无法独立地显示每一个轮胎的压力,只能是在有一个轮胎缺气时发出报警,给驾驶员给予提醒,但是驾驶员并不知道到底是哪一个轮胎出现了问题。



 轮速传感器间接测量胎压原理:我们都知道当一个轮胎缺气的时候它的周长就会发生改变,所以说轮速传感器可以分析出4个轮胎转速的差别,行驶相同的距离缺气的轮胎由于周长变长转动的圈数就会变少,当差别很大时行车电脑就会发出胎压异常报警。


 这种传感器的优点:成本相对较低,不受电池寿命的影响,工作相对稳定。缺点:无法单独显示各个轮胎的压力,且某一车轮空转后容易出现误报的情况。

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