Меню

Датчик контроля температуры шин

Контроль давления и температуры в шинах. На что стоит обратить внимание?

Собирая мнения производителей датчиков давления и температуры в шинах о работе этих систем, мы выявили ряд спорных моментов. Колебания каких показателей всё-таки опасно «проморгать»? Какие системы предпочесть — внешнего или внутреннего исполнения? Что делать с «человеческим фактором»?

Поэтому мы попросили независимого эксперта — инженера ПТО ЗАО «Стройсервис» Анну Квасову — «стать бесстрастно над белыми и красными» и поделиться своим опытом работы с системами контроля.

А опыт у Анны, нужно сказать, существенный: несколько лет назад она занималась написанием кандидатской диссертации о тепловых разрушениях шин, а сегодня работает на крупном угледобывающем предприятии.

В обязанности специалиста входит, в частности, анализ состояния шин на различной спецтехнике. Поэтому представляем вашему вниманию настоящий профессиональный взгляд изнутри.

— Анна, много ли на рынке сегодня производителей систем контроля давления и температуры в шинах?

— Немало, причём количество их растёт. Когда в 2012 году я начинала работать над диссертацией и делала литературный обзор темы, чаще других упоминалась PressurePro — эта система была на рынке первой или как минимум одной из первых. Помню, что подробно изучала в одном из научных журналов описание применения этих датчиков на технике разреза Виноградовского. Позже появились китайские производители. К ним присоединяются производители техники.

Скажем, собственную систему контроля разработал БЕЛАЗ — она очень близка к PressurePro, но всё-таки своя. Плюс производители шин, например, Michelin, Bridgestone, Triangle. То есть предложений на рынке достаточно.

— Среди упомянутых вами датчиков есть системы и внешнего, и внутреннего исполнения. Одинаковы ли они по функциональности?

— Знаете, я не раз спорила с производителями датчиков внешнего исполнения. Все они позиционируются как датчики давления и температуры.

Но давайте разберёмся: температуру чего может измерить внешний датчик? На этапе накручивания этого датчика на вентиль в него попадает воздух, и вот температуру воздушной камеры датчика таким образом измерить можно. Но температуру внутри шины — скорее всего, нет, поскольку нет циркуляции воздуха.

Представьте: одна сторона машины находится в тени, другая — на солнце, показатели будут совершенно разными. И коэффициент корреляции бесполезно пытаться вывести, слишком много факторов могут оказать влияние.

Но здесь есть нюанс: температуру в шине можно определить и без прямых измерений, по косвенным показателям. Между давлением и температурой, в частности, прямая зависимость: чем выше давление, тем выше температура.

Конечно же, внешние датчики для большого автопарка намного удобнее: их накрутил и поехал. На работы уходит час-полтора. Когда же мы говорим об установке внутренних датчиков, мы подразумеваем очень серьёзные работы — шину придётся разобрать.

Процесс займёт гораздо больше времени. К тому же датчик — это сложная система, он может и выйти из строя, а значит, понадобятся работы по демонтажу колеса.

— На какой же параметр стоит обращать внимание в первую очередь?

— Ключевой нормативный показатель эксплуатационной производительности шины — это ТКВЧ. И каждый производитель регламентирует именно его, указывая условия эксплуатации. И делятся шины на теплостойкие, стандартные и порезостойкие по этому принципу. Один показатель исключает другой: чем более шина порезостойкая, тем менее она теплостойкая. Каждый владелец техники, соответственно, выбирает «резину» под параметры своего производства.

ТКВЧ шины связан с температурой внутри неё. Если ТКВЧ превышается, скорее всего, температура внутри шины будет выше допустимой, вероятно возникновение тепловых разрушений. И на этапе выбора шин предприятие обязательно должно планировать будущее ТКВЧ. Скажем, на наших разрезах в основном эксплуатируются стандартные шины, но на одном из объектов самосвалы перемещаются на большие расстояния, поэтому мы приняли решение для этого разреза приобретать теплостойкие шины.

Если мы говорим о постоянном контроле давления и температуры, я бы выделила именно давление. Скажем, датчик сигнализирует: давление низкое. Значит, водителю нужно остановиться, выйти из кабины, осмотреть шину, от которой поступает сигнал, на предмет наличия механических повреждений, вызвавших утечку воздуха, и, в зависимости от ситуации, принять решение о подкачке этой шины или отправке в ремонт.

Если давление высокое, необходимо снизить нагрузку или скорость — стравливать «горячий» воздух, конечно, нежелательно.

А если превышена температура? В идеале нужно остановиться и остывать. Но кто же в условиях реального производства позволит так работать?

Датчики контроля температуры могут помочь, когда стоит задача выбрать подходящую шину с оптимальным составом резинотехнической смеси. Скажем, на предприятии не могут определиться: взять теплостойкую или стандартную «резину».

Возьмёшь теплостойкую — потеряешь на износе протектора: резина мягче, истирается она быстрее, зато теплоотвод лучше. И вот здесь можно воспользоваться данными с датчиков температуры. У нас сегодня уже есть договорённость с одним из производителей шин по оснащению одной единицы техники такой системой, чтобы отследить динамику колебаний температуры и подобрать наиболее подходящие шины под данные условия эксплуатации.

— Какие факторы могут вызвать изменение давления и, как следствие, температуры внутри шины?

— Резкое снижение давления — это, вероятнее всего, возникновение механического повреждения: пробой или порез шины. Были случаи, когда благодаря системе контроля давления удавалось спасти шину.

Например: водитель наехал на препятствие, повредил шину, система ему просигнализировала о понижении давления, он быстро приехал на ремонт. Ремонт шины получился быстрым и недорогим, потому что всё было сделано оперативно. К слову: в ремонтную зону самосвал приехал с давлением в повреждённой шине 5 бар — это очень низкий показатель. И визуально от колеса с давлением 7 бар оно ничем не отличается, так что без специальных замеров водитель ничего бы не заметил.

Читайте также:  Устройство шин заземления опор вл

Пока самосвал не эксплуатируется, в шинах давление «холодное».

Машина начинает движение — давление вместе с температурой постепенно растёт, поскольку происходит деформация боковины, трение слоёв. Для радиальной шины норма — это повышение изначальных показателей на 15%, если в этот коридор мы укладываемся — значит, всё в порядке. Скажем, для шин Michelin 33.00R51 давление при эксплуатации должно быть в пределах 6,8–7,5 бар. Если давление под 8 бар, я понимаю, что за счёт коэффициента расширения воздуха выросла и температура, причём выросла выше допустимого. Скажем, буквально несколько часов назад мне позвонили с одного из наших разрезов: машины ходили на большое расстояние, нужно посмотреть, всё ли в порядке. Я выгружаю данные по давлению и вижу: на одной машине оно было немного превышено. Возможно, мы её и перегрели. Даю рекомендации: за конкретным самосвалом следить внимательнее, с остальными всё в порядке.

— А может ли температура в шине повыситься резко?

— Да, такое возможно. Например, когда происходит поражение самосвала электрическим током или молнией. Конструкция радиальных шин подразумевает наличие металлокорда — через него заряд уходит в землю. Температура внутри шины резко взлетает, повышается давление, и шину просто разрывает.

Или, скажем, проводят на самосвале сварочные работы, заземление сделали неправильно, а машина ведь с почвой контактирует через шины. И опять: заряд проходит, температура резко возрастает.
То есть такие случаи реальны, но это, скорее, что-то из ряда вон выходящее.

— А может ли получиться так, что шина на протяжении долгого времени будет эксплуатироваться с повышенной температурой?

— Да, конечно, это очень распространённая ситуация. В этом случае в шине начинаются тепловые разрушения: ухудшается адгезия между слоями резины и кордом, начинается расслоение. Бывает, что шину простукиваешь и даже слышишь глухой звук — под протектором пустота. Это значит, расслоение уже пошло.

— Вы упоминали, что есть возможность отследить состояние шин онлайн. Значит, на вашем предприятии датчики интегрированы с системой диспетчеризации?

— Да, это очень важный момент. На предприятии работает автоматическая система контроля, у специалистов есть к ней онлайн-допуск. Машины работают на разрезах — у нас их пять, а я со своего компьютера вижу, какое в данный момент давление в каждой шине.

Можно отследить динамику, построить график — если такая информация необходима. Вижу, например, что давление было низкое, а потом выправилось — значит, водитель подкачивает колесо. Я передаю информацию механикам: с колесом что-то не в порядке, обратите внимание. Таким образом, мы заметно повышаем культуру эксплуатации.

— Системы контроля давления и температуры в шинах — это однозначно не новинка на рынке. Но насколько они популярны на российских предприятиях? Знают ли наши промышленники о таких решениях и считают ли их возможностью оптимизации затрат?

— Знают о таких системах все, но не могу сказать, чтобы все их использовали. Многие говорят, что верят только своему манометру.

Но большое количество современных предприятий видят в подобных решениях возможность экономии. Одно могу сказать точно: внедрение систем контроля давления в шинах существенно повышает культуру эксплуатации техники. Последнее — также во многом заслуга систем диспетчеризации. Ведь одно дело, когда с системой работает один водитель: мало ли что там запищало, он сигнал проигнорировал и поехал дальше.

И совсем другое, когда за процессом со стороны наблюдает специалист. Скажем, недавно мы зафиксировали низкое давление в шинах одного из наших самосвалов. Информация уходит инженеру, тот с вопросом к водителю: почему он не реагирует на тревожные сигналы? Водитель ответственность на себя не берёт: дескать, некогда мне за шинами следить, у меня план. В результате бунтаря лишили премии. Сарафанное радио работает отлично, больше таких прецедентов у нас не возникало.

Или знаковая история с опытным образцом самосвала «Тонар-7501».

Машина грузоподъёмностью 60 т была представлена на выставке «Уголь России и майнинг» в 2018 г. — как импортозамещающая продукция. Там же к производителю обратились специалисты TYREMAN GROUP, предложили оборудовать самосвал датчиками контроля давления и системой онлайн-мониторинга. «Тонар» дал своё согласие. После выставки машина отправилась на один из наших разрезов на условиях аренды. Через несколько месяцев ко мне обратились представители TYREMAN GROUP с просьбой проанализировать эксплуатацию шин. И выяснилось, что давление регулярно повышается до 35%. Классическое объяснение — превышено ТКВЧ, рекомендация, соответственно, снизить скорость или нагрузку. Но я на всякий случай проверяю характеристики шин, которые на машине установлены.

И оказывается, что максимальная допустимая нагрузка на установленные шины составляет 7300 кг на колесо. А «Тонар-7501» характеризуется развесовкой по осям 8750 кг на колесо — в гружёном состоянии. То есть на самосвале были изначально установлены неподходящие колёса.

В результате шина работает в условиях повышенных нагрузок, в ней повышается давление, и температура становится выше допустимых значений. В итоге возникают тепловые разрушения, ресурс шин понижается. После этого совместно с заводом-производителем «Тонар» было принято решение устанавливать на эти самосвалы шины другого типоразмера.

Читайте также:  Виды шин используемые для иммобилизации

В этом году мы уже приобрели данный самосвал в другой комплектации. Без датчиков давления я, признаться, и не знаю, как можно было заметить этот факт, а тут — пожалуйста, всё чётко и наглядно.

Источник

Система контроля давления в шинах (TPMS) с внутренними датчиками

В данном обзоре речь пойдет о гаджете для автомобилистов. Это монитор контроля давления в шинах с внутренними датчиками. Прибор позволяет в режиме реального времени контролировать давление в шинах, не выходя из салона автомобиля, позабыв о беготне с манометром вокруг автомобиля или необходимости заезжать на шиномонтаж.

Наиболее часто встречаемые мониторы давления в шинах (TPMS) это мониторы с внешними и внутренними датчиками. Внешние накручиваются на вентили (соски) колес, внутренние вставляются в диск вместо штатных, обычных вентилей.

Внешние датчики крайне просто установить самостоятельно – они накручиваются на вентили колес вместо колпачков. Для установки внутренних датчиков требуется посетить шиномонтаж, где снимут покрышку, удалят обычный вентиль, и вместо него установят внутренний датчик давления. И в том и в другом случае колесо желательно балансировать так, как оба вида датчиков имеют свой вес.

Поскольку внешние датчики могут стать легкой добычей мелких хулиганов или автоворов, а так же могут пострадать от прилетевшего камня или других факторов, то в связи с предстоящей поездкой на шиномонтаж для сезонной смены шин, решил установить монитор давления с внутренними датчиками.

Характеристики:

Дисплей: цветной экран LCD;

Звуковая сигнализация;
Тип датчика: внутренний;
Напряжение питания: DC 5V;

Источник питания: солнечная панель для зарядки внутреннего аккумулятора + microUSB;

Частота: 433,92 МГц ± 20,00 МГц;
Размер: прибл. 9,5 х 8,5 х 2,8 см / 3,74 х 3,35 х 1,10 »;
Диапазон давления воздуха: 0,1

8,0 Bar;
Диапазон настройки температуры: 40

90 ℃;
Рабочая температура: -20

80 ℃;
Напряжение питания датчиков: Рабочее напряжение: 2,1 В — 3,6 В;
Комплект поставки:
Основной блок – 1;
Внутренние датчики – 4;
USB-кабель для зарядки/питания – 1;
Монтажный набор – 1 (шестигранный ключ + липкая площадка для фиксации монитора на поверхности);
Руководство пользователя – 2 (английский + китайский язык)

Коробка не пестрит множеством надписей на бортах, указана лишь основная информация о назначении и заложенных функциях системы контроля давления.

На одной из сторон коробки указаны возможные варианты комплектации, а в соответствующем окне отмечено, что в данном случае комплект с внутренними датчиками.

Монитор от повреждений во время пути дополнительно был прикрыт поролоном и зафиксирован в таком же бампере. Немного забегая вперед, скажу, что кабель USB имеет длину один метр, но в дальнейшем он не понадобился так, как солнечная панель, которой оснащен монитор, полностью справляется со своим функциями, заряжая внутренний аккумулятор гаджета даже в пасмурный день.

Таким же поролоновым бампером защищены датчики.

Кроме монитора и датчиков в комплект входят стикеры, напоминающие работникам шиномонтажа об установленных датчиках (клеятся на диск), шестигранный ключ для фиксации датчика, липучка для крепления монитора на поверхности и две инструкции (на английском и китайском языках).

В данном случае датчики состоят из двух узлов – вентиля и самого датчика, каждый из которых подписан – FL, FR, RL, RR, т.е. передний левый, передний правый, задний левый и задний правый.

Вентиль и датчик соединены между собой шарнирным соединением. Фиксация осуществляется винтом под шестигранним.

В данном комплекте датчики неразборные. Электроника и элемент питания спрятаны в пластиковом корпусе и залиты резиноподобной субстанцией. С одной стороны это не очень хорошо, ведь батарейку не предполагается менять, хотя и прослужит она пару-тройку лет. С другой стороны электроника датчика более чем надежно защищена от воздействия влаги, которая присутствует в воздухе шины. Ну, а при большом желании, удалив резиноподобную субстанцию, можно батарейку и поменять. Можно предположить, что элементом питания служит литиевая батарейка CR1632.

Вентиль сделан из алюминиевого сплава.

Возможно, в зависимости от конструктива диска, нужно учитывать длину вентиля и диаметр цилиндрической гайки.

Большую часть верхней стороны вполне приличного корпуса занимает солнечная панель, накрытая транспортировочной пленкой. Размеры корпуса соответствуют заявленным. На верхней же стороне расположены три кнопки, которые на мой взгляд нужно было делать так же черными, чтобы не привлекать внимание к прибору с улицы.

Экран так же защитили транспортировочной пленкой.

В корпусе имеются вентиляционные отверстия для охлаждения электроники гаджета.

На левой стороне корпуса ничего нет, а на правой расположен разъем microUSB, хотя мне он ни разу не пригодился благодаря солнечной панели.

На нижней стороне корпуса есть сектор, куда наклеивается прямоугольник липкой резиновой площадки для крепления гаджета на торпедо. На время транспортировки он защищен с двух сторон глянцевой бумагой.

Внутри корпуса расположена небольшая плата с дисплеем и антенной в виде пружины, и аккумулятор на 500 мАч.

— контроллер заряда литиевых аккумуляторов ТС4056А (она же ТР4056);

— контроллер ЖК экрана НТ16С23;

— радиомодуль реализован на чипе с маркировкой 219В

Проблем с установкой вентилей с датчиками не возникло – сначала вставляется вентиль и затягивается цилиндрической гайкой с наружной стороны диска. После этого датчик подгибается вплотную к диску и затягивается шестигранным ключом.

Читайте также:  Шины зимние для автомобиля ниссан кашкай

В данном комплекте монитора инструкция универсальная для разных вариантов поставки. В частности указано, что датчики начинают обмениваться информацией с монитором после разгона автомобиля до 20 км/ч. Однако в моем случае информация с датчиков начала поступать сразу по мере накачивания колеса, но с небольшой задержкой. Т.е. еще не установив колесо на автомобиль уже можно узнать, какое давление в колесе. Нельзя не отметить высокой точности показаний. Кроме манометра на шиномонтажке были проведены измерения собственным манометром и расхождений не выявлено, т.е. обозреваемому гаджету можно доверять.

Так он прописался на торпедо машины.

Комплектный кабель питания не понадобился так, как солнечная панель полностью удовлетворяет потребности гаджета в энергии. Кроме того через некоторое время после прекращения движения на длительное время, гаджет уходит в спящий режим и информация на экране не отображается. Но стоит открыть дверь, т.е. создать колебания кузова, как монитор включается, издав короткий pic.

Включается прибор длительным нажатием левой кнопки (со стрелкой влево и значком включения питания). В случае, если все в порядке, то на экране появится следующая информация:

Разумеется у датчиков, как в плане измерения давления, так и в плане измерения температуры, есть некоторая погрешность. На фото данные после нескольких часов простоя автомобиля. По мере прогрева воздуха в шинах во время движения показания давления выравниваются (недокачали на пару десятых правое заднее), а температура в передних колесах всегда на пару-тройку градусов выше, чем в задних – там и нагрузка выше и двигатель через коробку и валы дополнительно нагревает воздух в шинах).

Показания температуры полезны тем, что позволяют в случае значительной разницы судить о неисправности суппорта, тормозных дисков и колодок, что удобно.

В данной версии монитора предусмотрена регулировка яркости дисплея. Здесь всего два уровня, но все же. Нажатие левой кнопки делает экран темнее, правой светлее.

Изначально единицами измерения давления и температуры установлены Bar и градусы Цельсия. Настройки прибора позволяют изменить Bar на Psi, градусы Цельсия на Фаренгейта, установить свои нижний и верхний пороги давления в шинах и температуру воздуха в них, при достижении которых будет срабатывать звуковая сигнализация.

Для входа в меню настроек нужно длительно зажать среднюю кнопку М.

Нумерация пунктов начинается с нулевого – установка единиц измерения давления. Изменения вносятся левой и правой кнопками, подтверждение осуществляется кратким нажатием кнопки М с переходом к следующему пункту настроек.

Далее пункт единиц измерения температуры.

Монитор отслеживает верхнее и нижнее значение давления в шинах и при достижении заданного значения сигнализирует звуковыми сигналами. Эти пороги устанавливаются в пунках 2 и 3.

Заводская установка верхнего контрольного значения давления 3,2 Bar и можно изменить от 2,8 до 6,7 Bar.

Нижний порог давления по умолчанию установлен на отметке 1,8 Bar и может быть задан в диапазоне 1,1 – 2,0 Bar.

В четвертом пункте настроек устанавливается значение температуры воздуха в шинах, при превышении которого, прибор сообщит звуковыми сигналами и соответствующим значком на дисплее. По умолчанию установлено значение 68 градусов Цельсия, диапазон изменений от 40 до 90 градусов.

Иногда возникают ситуации, когда колеса нужно поменять местами. Для того, чтобы не возникло путаницы с фактическим местоположением колеса и отображаемым его положением и значениями данных с датчика на дисплее в мониторе предусмотрена функция переназначения датчиков. Предусмотрено множество комбинаций.

Можно поменять местами пары передних колеса с парами задних.

И поодиночке в любое место.

Есть в приборе и загадка). Это пункт настроек под номером 6. В инструкции о нем ничего не написано и что означают символы с числами понять так и смог.

Возможно, этот пункт настроек относится к другой комплектации монитора и другим датчикам с другим функционалом.

И в случае, если пользователь что-то настроил не так как нужно, то всегда можно сбросить настройки до заводских, зайдя в пункт меню 7. Активировать сброс можно двумя способами – либо длительным удержанием кнопки М либо ничего не нажимая в течении 15 секунд. Гаджет сбросит текущие установки и вернется до заводских.

Кроме звуковой сигнализации соответствующими значками на дисплее монитор уведомляет пользователя о нештатных ситуациях от снижения или увеличении давления сверх пороговых значений, резком снижении давления, снижении напряжения питания датчика, потери связи с ним, повышении температуры и т.д. Т.е. услышав звуковой сигнал причину его можно увидеть на дисплее.

Максимальная яркость дисплея в темное время суток не контрастирует с яркостью подсветки приборов машины.

Знакомые, увидев прибор, проявили к нему неподдельный интерес, и ввиду полной автономности прибора, удобства считывания информации одновременно со всех четырех колес, возможности установки параметров давления для разных шин и автомобилей, отслеживания давления и температуры воздуха в колесах, компактных размеров и приличного внешнего вида нашли гаджет весьма полезным. Мнение их полностью разделяю и со своей стороны могу данный монитор лишь рекомендовать.

Кто уже переобул машину, но заинтересовался монитором, могут рассмотреть вариант с внешними датчиками.

Организация пунктов меню там немного другая, но точность измерений и удобства на столь же достойном уровне.

Источник

Adblock
detector