Jak działa czujnik ciśnienia w oponach?

Podnoszony stopniowo poziom bezpieczeństwa, komfortu i dążenie do ekonomicznej jazdy nie mogły ominąć nowych modeli samochodów. Te naszpikowane są licznymi, inteligentnymi technologiami, dającymi sporo korzyści użytkownikom. Zaliczamy do nich czujniki ciśnienia w oponach. Jak działają, wyglądają i gdzie dokładnie są umieszczone? To jedne z wielu pytań, które nurtują osoby niemające z nimi na co dzień do czynienia. 

Nie bez przyczyny kierowców uświadamia się, aby nie lekceważyli kwestii ciśnienia w oponach i regularnie sprawdzali jego poziom. Posiadacze nowych samochodów mają pewne ułatwienie. Ich auto już na fabrycznym wyposażeniu ma zamontowane specjalne czujniki TPMS, kontrolujące ciśnienie w ogumieniu.

Czym jest system monitorowania ciśnienia w oponach?

TPMS odpowiada za monitorowanie poziomów ciśnienia w oponach w samochodzie. Umożliwia stałą i regularną kontrolę ogumienia, a w razie wykrycia spadku ciśnienia informuje o tym kierowcę. Jest to niezwykle istotny element dla bezpieczeństwa, komfortu oraz ekonomii jazdy. Szczególnie że wytracanie powietrza w oponie jest zazwyczaj naturalne i nieuniknione. Wynika przede wszystkim z rozszczelnienia jej ścianek czy wentyli, jak również ze zmian temperatury. Oczywiście istnieje także inna, bardziej radykalna przyczyna, czyli uszkodzenia mechaniczne (np. przebicie ogumienia).

W każdym z tych przypadków odpowiednio skalibrowany system kontroli ciśnienia w oponach ostrzeże nas przed zagrożeniem i pomoże uniknąć nieprzyjemności wynikających z jazdy na niedopompowanym ogumieniu. Do potencjalnych problemów zaliczymy szybsze zużywanie opony i komponentów samochodu, po wzrost spalania, spadek komfortu czy – w ostateczności – konieczność wymiany całego koła. TPMS w starszych samochodach nie jest wymagany, ale możliwy do zamontowania.

Prawidłowy poziom ciśnienia w oponach to podstawa bezpiecznego podróżowania.

Jak wygląda czujnik ciśnienia w oponach?

Na pierwszy rzut oka czujnik wygląda niepozornie. Kiedy przyjrzymy mu się z bliska, dostrzeżmy jego złożoną konstrukcję, która w większości przypadków jest podobna.

Najszersza część to tzw. korpus (czujnik), zakończony od góry śrubą mocującą. Mimo iż jest on naprawdę niewielkich rozmiarów, skrywa jeszcze wiele elementów: układ scalony, transponder sygnału, nadajnik radiowy i baterię zasilającą, a to wszystko pod plastikową obudową.

Najdłuższą część tworzą kolejno zawór powietrza wraz z uszczelką – zwany również trzonem wentyla, podkładka, nakrętka mocująca i na końcu kapturek zaworu (metalowy lub gumowy).

Gdzie są czujniki ciśnienia w oponach? Znajdują się one pod oponą przy zaworach powietrza lub przymocowane są do obręczy. Znajomość lokalizacji czujnika TPMS jest niezwykle istotna, aby nie uszkodzić go podczas wymiany ogumienia i wyważania kół.

Jak działają czujniki ciśnienia w oponach? System TPMS bezpośredni a pośredni

Ustaliliśmy już, że obowiązujące na terenie UE przepisy narzucają montaż czujników TPMS w samochodach, jednak producenci mają wolną rękę w dobieraniu rodzaju systemu dla konkretnego modelu. Dostępne są dwa rozwiązania:

• system pośredni,
• system bezpośredni.

Jak działa czujnik ciśnienia powietrza w oponach? Zasady ich funkcjonowania są zdecydowanie odmienne, choć efekt ma być ten sam: przekazywanie precyzyjnych i bieżących danych na temat poziomów ciśnienia w oponach. Przyjrzyjmy się zasadniczym różnicom w poszczególnych systemach.

System TPMS bezpośredni – co trzeba wiedzieć?

Ten wariant uznawany jest za zdecydowanie precyzyjniejszy od pośredniego, choć jego montaż i kontrola wymagają nieco więcej uwagi, a przy tym wiążę się on z większymi, regularnymi kosztami. System często nazywany jest także aktywnym ze względu na przesyłanie sygnałów w czasie rzeczywistym.

System składa się z czujników znajdujących się w każdym z kół oraz rozwiązania umożliwiającego przesyłanie informacji z wnętrza opony do podzespołu pojazdu odpowiedzialnego za gromadzenie danych. W ten sposób kierowca wie na bieżąco o faktycznym stanie ciśnienia w każdej z opon.

Jak działa czujnik ciśnienia w oponach w systemie bezpośrednim?

Czujniki zamontowane w kołach przekazują informację za pomocą fal radiowych do komputera pokładowego samochodu lub założonego osobno odbiornika. Mogą być umieszczone bezpośrednio za zaworem powietrznym lub przymocowane do obręczy. Montowany w kole zawór musi składać się z pomiaru temperatury, zasilania bateryjnego oraz układu elektronicznego. Zasada działania czujnika ciśnienia w oponach wygląda następująco. System zawiera w sobie kryształ kwarcu i zamienia różnicę ciśnień na skoki, które transmitowane są na częstotliwości 434 MHz, do komputera pokładowego. Transmisja w tego typu systemach TPMS odbywa się średnio co minutę.

Tyle w kwestii teorii. W praktyce oznacza to, że aktywne czujniki ciśnienia oferują aktualne i dokładne dane na temat powietrza w każdej oponie. Opierają się one na wysyłanych regularnie (w 60-sekundowych odstępach) informacjach z czujników do komputera pokładowego. Dzięki temu nie tylko zwiększają bezpieczeństwo, ale także zapewniają lepszą kontrolę nad poziomem spalania paliwa i zużywania się opon.

Wady bezpośredniego systemu TPMS

Wśród wad tego systemu podaje się przede wszystkim problemy użytkowe. Każdorazowo przy wymianie opon z czujnikami należy uprzedzić wulkanizatora o tym, że w kołach mamy takie urządzenia, gdyż zdarza się, że ulegają one uszkodzeniu właśnie podczas demontażu w serwisach, a cena nowego czujnika jest stosunkowo wysoka.

Kolejny koszt to kalibracja czujnika ciśnienia w oponach, czyli wgranie zmian do oprogramowania systemu, który musi przeanalizować nowe warunki bazowe (czyli np. wymieniony czujnik TPMS).

Działanie czujnika ciśnienia w oponach – system TPMS pośredni

System pośredni stanowi kość niezgody wśród motoryzacyjnych ekspertów. Z jednej strony postrzegany jest jako tania i nie do końca skuteczna alternatywa dla aktywnych czujników, z drugiej strony to rozwiązanie jest chętnie wybierane przez producentów.

Na czym polega TPMS pośredni?

Wykorzystuje on do pracy czujniki prędkości, które funkcjonują w ramach systemu zapobiegania blokowaniu kół (ABS) oraz elektronicznego systemu stabilizacji (ESP). Pośredni układ TPMS porównuje prędkość poszczególnych kół, wykrywając niskie ciśnienie w tych, które muszą wykonać więcej obrotów od pozostałych. Opiera swoje działanie na fakcie, że opona o niższym ciśnieniu ma mniejszą średnicę, w związku z czym pokonując tę samą drogę, wykonuje więcej obrotów.

Nowsza generacja tego rodzaju systemu TPMS wykorzystuje inny parametr – wibrację kół. Poza standardowym pomiarem bada również rezultat zmian obciążeń podczas przyspieszania, hamowania lub pokonywania zakrętów.

Wady systemu pośredniego TPMS

• Ręczne resetowanie ustawień i wdrażanie nowej kalibracji opon

Punktem odniesienia systemu pośredniego nie jest prawidłowe ciśnienie dla naszych kół (nie posiada aktywnych czujników), a jedynie moment, w którym uznaliśmy, że mamy już właściwe ciśnienie. Na czym polega różnica? Czujniki ciśnienia w kołach nie dadzą nam żadnej informacji o tym, że w kołach jest już pożądane ciśnienie homologowane dla pojazdu, jedynie zaakceptują naszą decyzję o ręcznej kalibracji, którą wykonujemy przy pomocy przycisku.

Oznacza to, że pomiar ciśnienia w oponach może być błędny. Przycisku kalibracji można użyć w dowolnej chwili, którą uznajemy za stosowną, ponieważ system TPMS nie sprawdza stanu faktycznego przed kalibracją. Sygnalizator ciśnienia zaalarmuje nas jedynie w przypadku spadku ciśnienia o 20% od wartości, którą uznaliśmy za bazową.

• Dostosowanie do konkretnego kompletu opon

System ten jest idealnie dopasowany do sztywności opon, na których samochód wyjechał z fabryki. Oznacza to, że jeśli chcemy, żeby funkcjonował maksymalnie precyzyjnie, musimy założyć dokładnie taki sam komplet opon jak ten, do których został dostosowany. W przypadku pośredniego systemu TPMS drugiej generacji (bazującego na badaniu wibracji) istnieje jeszcze większa zależność między oryginalnymi oponami z pierwszego wyposażenia pojazdu (OE) a poprawnym działaniem systemu.

• Czas reakcji i aktualność danych

Istotny jest jeszcze jeden aspekt użytkowania opon z pośrednim systemem TPMS: czas reakcji. Z badań, które przeprowadziła amerykańska organizacja Department Of Transport (DOT) wynika, że kierowca po stwierdzeniu utraty ciśnienia w jednym z kół potrzebuje średnio około 10 minut, by dojechać w bezpieczne miejsce.

System pośredni TPMS stwierdzi stopniową utratę ciśnienia dopiero po przejechaniu kilku kilometrów (ponieważ jego analiza odbywa się na zasadzie porównywania zachowania opon w danym okresie). W konsekwencji zabiera nam kilka cennych minut (w tym czasie, ciśnienie w kole może zejść do zera). Ostatecznie system ten, porównując parametry kół względem siebie, nie odnotuje przypadku, gdy z wszystkich cztery kół będzie stopniowo uchodziło ciśnienie. Dlatego, że straci swój punkt odniesienia.

Czy można wyłączyć czujniki ciśnienia w oponach?

Uszkodzony lub niesprawny czujnik ciśnienia w oponach może wyświetlać powtarzające się komunikaty w komputerze pokładowym lub sygnalizować błąd poprzez zapalającą się ikonkę na tablicy rozdzielczej. W oczekiwaniu na umówioną wizytę w serwisie, który usunie usterkę, kierowca może zdecydować, że chce tymczasowo dezaktywować TPMS. Nie jest to możliwe w każdym samochodzie ani przy każdym zestawie czujników, jednak część producentów przewidziała taką ewentualność.

O tym, jak wyłączyć czujnik ciśnienia w oponie dowiesz się z instrukcji obsługi pojazdu – w każdy modelu, nawet w ramach jednej serii, może ona przebiegać inaczej. Nie zalecamy jednak wykonywać tej czynności bez wyraźnej przyczyny.

Zestaw montażowy TPMS – co to jest i jak wygląda?

Zestawy montażowe składają się z różnych elementów w zależności od ich typów. Najczęściej znajdziemy w nich: uszczelki, plastikowe nakładki i najważniejszą z części – zawór przepuszczający powietrze, wyposażony w specjalny, bezprądowo niklowany rdzeń.  Producenci dodają także narzędzia – klucze dynamometryczne, grzechotki, przedłużki lub różnych rozmiarów nasadki. Taki zestaw pozwala bezproblemowo i sprawnie dokonać montażu całego systemu.

Jako że czujniki TPMS są w przypadku nowszych samochodów montowane fabrycznie, to coraz więcej pojazdów na drogach wykorzystuje ten zaawansowany system kontroli. Oczywiście jazda bez czujników ciśnienia w oponach jest jak najbardziej możliwa, choć wymaga zdecydowanie więcej zaangażowania od kierowcy, który musi samodzielnie kontrolować stan ciśnienia.

Pamiętajmy, że jeśli nie posiadamy opon typu Run Flat ze wzmocnionymi ściankami, to każdorazowo, gdy przebijemy oponę, czujnik najprawdopodobniej ulegnie zniszczeniu. Run Flat dzięki sztywnym ściankom chroni go przed uszkodzeniem. Jeśli możemy pozwolić sobie na zakup tego typu ogumienia, to jest to komfortowe rozwiązanie. Można jednak posłużyć się tańszym, alternatywnym: dbać o swoje opony.