Otse TPMS kasutab igas reisirattas sisemiselt paigaldatud eraldi andurit – tavaliselt on see integreeritud ventiilipuusse või kinnitatud ratta servale. Need andurid kasutavad mikroelektromehaanilisi süsteeme (MEMS), et mõõta õhurõhku ja sageli ka temperatuuri otse reisiratta õhukambrist. Andmed edastatakse raadiosagedusel (RF) wirelessly sõiduki kesksele vastuvõtjale. Igal anduril on unikaalne identifikaator, mis võimaldab täpset, teljerelvaatust. See arhitektuur tagab reaalajas täpsuse ±1 psi piires ja võimaldab kohe tuvastada aeglaselt õhku kaotavaid reisiratasid, kiiret õhukadumist või soojuslikke rõhukõikumisi. Selle usaldusväärsuse ja täpsuse tõttu on otse TPMS standardiks kaubanduslikele sõidukiparkidele, kõrgtehnoloogilistele sõidukitele ning kõigile uutele väikestele sõidukitele, mis on müügil Ameerika Ühendriikides alates 2007. aastast NHTSA määruse kohaselt.
Kaudne rehvirõhku jälgiva süsteemi (TPMS) töö põhineb mitte füüsilistel rõhkusensoritel, vaid sõiduki olemasolevatel ABS-i rattakiiruse sensoritel. See tuvastab rõhu languse, mõõtes väikseid erinevusi rattade pöörlemiskiiruses: madalrõhuline rehv on väiksema efektiivse veerumisraadiusega ja seetõttu pöörleb kiiremini kui õigesti täidetud rehv. Kuigi see meetod on odav ja nõuab vähe riistvara, on tal olulisi piiranguid. See ei suuda tuvastada ühtlast rõhukao esinemist kõigil neljal rehvil – näiteks tingitud aastaaegsetest temperatuurilangustest – ja ei tööta, kui ABS või libisemisvastase kontrollisüsteemi toimimine segab mõõtmist, mis juhtub sageli niiskel, jääselt või killustatud teel. Segatud rehvikonfiguratsioonid – erinevad brändid, vööndeprofiilide sügavused või rehvi suurused – moonutavad ka algoritmi algväärtust, suurendades valepositiivseid hoiatusi või jätmata ära tegelikke hoiatusi. Seetõttu kasutatakse kaudset TPMS-i harva rasketele kaubikutele või elektriautodele, kus rehvi spetsiifiline andmed on olulised ohutuse ja tõhususe tagamiseks.
Rõhku mõõtva rehvi andurid teevad oma rolli esiliinilise ohutuskaitseena, jälgides pidevalt rehvide õhurõhku, et vältida konstruktsioonihäireid. Liiga vähe õhku sisaldavad rehvud teevad töö ajal liialt palju soojust — see on üks peamisi põhjusi kiirteel sõites toimuvateks rehvipuhkumisteks. Rahvusliku Maantee- ja Trafikohoiu Administratsiooni (NHTSA) andmetel põhjustavad rehviga seotud rike 11 000st ennetatavast õnnetusest aastas ainult Ameerika Ühendriikides; õige õhurõhu säilitamine vähendab seda riski oluliselt. Otsene rehvirõhku jälgiva süsteemi (TPMS) abil saab probleemi varakult tuvastada — juhtidele antakse hoiatus enne kui rõhu langus kahjustab rehvi terviklikkust — eriti oluline raskelt koormatud rakendustes, kus ühe rehvi läbimine võib põhjustada kontrolli kaotamise. Õige õhurõhk säilitab ka optimaalse kontaktala geomeetria, parandades niiskes ilmastikus põhja haaramist ja vähendades vesiplaneerumise ohtu, mis moodustab peaaegu 10% ilmastikutingitud kokkupõrgetest. Edasijõudnud andurid suurendavad veelgi õnnetuste ennetamist, kompenseerides temperatuuri mõjul tekkinud rõhu kõikumisi ning tagades seega järjepideva toimimise kogu aasta ringis.
Õige rehvide rõhk on üks kõige ligipääsetavamaid ja mõjukamaid viise kütuseefektiivsuse parandamiseks. Üleliialiselt madal rõhk suurendab pöörlemisvastust, sunnides võimsusülekannet kulutama rohkem energiat. Täpsne, reaalajas jälgimine rehvirõhku andurite abil tagab, et rehvid jäävad tootja poolt määratud vahemikku, vähendades sellega tarbetut takistust. Tööstuslike uuringute kinnitusel vähendavad transpordifirmad, kes hoiavad rehvirõhku optimaalsel tasemel, kütusekulu kuni 1,4 protsenti – see arv tähendab olulisi aastasisi säästu kütusekulu ja heitmete vähendamisel. Pidev rõhujuhtimine viib ka varajase ebakorrapärase kulumise ennetamiseni ning pikendab rehvide kasutusiga, vähendades seega veelgi enam kogu omamiskulude summat. Transpordifirmadele pakub usaldusväärse TPMS (rehvirõhku jälgiva süsteemi) integreerimine tegevuskõlbavat, rehvitasandilset ülevaadet – see takistab aeglast ja tähelepanuta jäävat rõhu langust, mis aeglaselt halvab efektiivsust.
Elektriautod esitavad erinevaid nõudeid rehvide õhurõhu jälgimise süsteemile (TPMS). Akude ja mootorite soojus võib häirida andurite elektroonikat, samas kui iga kilovatt-tund, mille rehvide liialdatud pöörlemisresistentsuse tõttu kaotatakse, vähendab otseselt sõidukaugust. EV-de jaoks mõeldud täiustatud otsene TPMS seadmed lahendavad mõlemad probleemid: neil on soojuskompenatsiooni elektroonika, mis tagab täpsuse laias temperatuurivahemikus, ja nad toetavad täpset õhurõhu reguleerimist vastavalt autotootja soovitud külmõhurõhutähtedele. See võimaldab sõiduki energiama managementisüsteemil optimeerida tõukejagamist ja taastava pidurduse strateegiaid tõhusamalt. Lisaks kiirendab elektriautode suurem tühikaal ja kohe saadaval olev tõukejõud ebakorrapärast kulutust – seega on õhurõhu pidev jälgimine veelgi olulisem. Tugeva rehvide õhurõhu jälgimiseta võivad juhid kaotada kuni 7% potentsiaalsest energiatõhususest, mis ohustab ühte elektripõhise liikumise põhieelisest.
Valitsusmäärused on põhjustanud peaaegu ülemaailmse TPMS-i (rehvirõhu jälgimise süsteemi) kasutuselevõtu. Ameerika Ühendriikides nõudis NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) alates 2008. mudel-aastast kõigil uutel kergteljeliste sõidukitel funktsionaalse TPMS-i olemasolu – see eeskiri põhines TREAD-seaduses. Euroopa Liit järgnes määrusega (EÜ) nr 661/2009 ja sarnaseid standardeid rakendatakse praegu ka Jaapanis, Lõuna-Koreas, Indias ja Hiinas. Need regulatsioonid on muutnud rehvirõhuandurid ülemaailmselt standardvarustuseks autotootjate kogu tootevalikus. Turuanalüüs prognoosib, et globaalne TPMS-i tööstus kasvab 2025. aastal 9,8 miljardi dollari suurusest turust 2034. aastaks 42,3 miljardi dollari suuruseks, mis vastab 17,7%-lisel aastas keskmisel kasvumääral. Kasvu põhjustab mitte ainult nõuete täitmine, vaid ka integreerimine laiemasse sõidukiintelligentsi: autotootjad paigaldavad üha sagedamini otseseid TPMS-i andureid oma ADAS-i (täiustatud sõidukijuhtimissüsteemide) arhitektuuridesse ja infotainmendi (infotainment) armatuurlaudadesse keskse diagnostika ja ennustava hoolduse tagamiseks. Elektriautode (EV) kasvu – kus rehvirõhk mõjutab otseselt sõiduulatust, ohutust ja akude eluiga – on kiirendanud investeeringuid järgmise põlvkonna anduritesse, millel on pikendatud akueluiga, parandatud soojusstabiilsus ning võimalus mõõta nii rõhku kui ka temperatuuri. Samas laieneb edasi ka remonditurg, eriti arenevates turgudes, kus vanemaid sõidukeid varustatakse järelinstallitud seadmetega, et vastata muutuvatele regulatiivsetele nõuetele.
Rattasurve jälgimissüsteemid (TPMS) on tehnoloogiad, mida kasutatakse sõidukite rattasurve taseme jälgimiseks ohutuse tagamiseks, toimimise optimeerimiseks ja kütuseefektiivsuse parandamiseks.
Otsene TPMS kasutab igas reis ratastes MEMS-sensoreid surve mõõtmiseks ja reaalajas andmete edastamiseks raadiosagedusel (RF). Kaudne TPMS tugineb ABS-rataspidurite kiirusalgoritmidele ning järeldab surve muutusi pöörlemiskiiruste erinevustest.
Otsene TPMS pakub kõrgemat täpsust ja usaldusväärsust, võimaldades telje kaupa jälgimist ja reaalajas hoiatusi, mis on olulised ohutuse ja toimimise tagamiseks raskekoormaga sõidukites ja EV-rakendustes.
Õige rattasurve vähendab veerumis takistust, võimaldades sõidukil töötada tõhusamalt. Rattasurve sensorid aitavad säilitada optimaalset surve, parandades kütuseefektiivsust kuni 1,4% flotis.
Elektriautod teevad ettepanekuks probleeme, nagu soojusmõju ja suurenenud kuluvus põhjustatud kõrgemast tühimassist ja hetkese momendist. Täiustatud TPMS-süsteemid lahendavad neid probleeme soojuskompensatsiooni ja täpsuse jälgimise abil.
Mitmed globaalsed nõuded, sealhulgas Ameerika Ühendriikides NHTSA ja EL-i regulatsioonid, nõuavad TPMS-i kõigis uutes autodes, mis toetab laialdast kasutuselevõttu ja sensoortehnoloogias innovatsioone.
EN