Tiesioginis TPMS naudoja specialų jutiklį, montuojamą kiekvienoje padangos viduje – dažniausiai integruotą į vožtuvą arba pritvirtintą prie ratuko krašto. Šie jutikliai naudoja mikroelektromechanines sistemas (MEMS), kad išmatuotų absoliučią oro slėgio reikšmę ir dažnai – temperatūrą tiesiogiai iš padangos ertmės. Duomenys bevielio ryšio būdu perduodami radijo dažnio (RF) bangu, kurios priima automobilio centrinis imtuvas. Kiekvienas jutiklis turi unikalų identifikacinį numerį, leidžiantį tiksliai stebėti kiekvieną ašį atskirai. Tokia architektūra užtikrina realiuoju laiku matavimų tikslumą ±1 psi ribose, todėl galima nedelsiant aptikti lėtą nuotėkį, staigų slėgio kritimą ar temperatūros sąlygotus slėgio pokyčius. Dėl savo patikimumo ir tikslumo tiesioginis TPMS yra standartinė sistema komercinėms autotransporto parko flotoms, aukštos našumo automobiliams ir visiems naujiems lengvosiems automobiliams, parduodamiems JAV nuo 2007 m. pagal NHTSA pareiškimą.
Netiesioginis TPMS veikia ne naudodamas fizinės slėgio jutiklius, o automobilio esamus ABS ratų sukimosi greičio jutiklius. Jis nustato padangų nepakankamą įsiurbimą aptikdamas subtilius sukimosi greičio skirtumus: nepakankamai įpūsta padanga turi mažesnį efektyvų riedėjimo spindulį ir todėl suka greičiau nei tinkamai įpūsta. Nors šis metodas yra pigus ir reikalauja mažiau įrangos, jis turi svarbių apribojimų. Jis negali nustatyti vienodo slėgio sumažėjimo visose keturiose padangose – pavyzdžiui, dėl sezoninės temperatūros kritimo – ir neveikia, kai įsijungia ABS arba varomosios ašies traukos kontrolė, kas dažnai nutinka važiuojant drėgnomis, šaltomis ar žvyruotomis kelių dalymis. Skirtingų gamintojų, bėgių gylio ar dydžių padangų mišrinė konfigūracija taip pat iškreipia algoritmo pradinę nuostatą, padidindama klaidingų įspėjimų ar praleistų įspėjimų tikimybę. Dėl šių priežasčių netiesioginis TPMS retai naudojamas sunkiasvorėse krovininėse automobiliuose arba elektromobiliuose (EV), kur padangų specifiniai duomenys yra būtini saugai ir efektyvumui.
Pneigų slėgio jutikliai veikia kaip pirmosios linijos saugos apsaugos priemonės, nuolat stebėdami padangų slėgį, kad būtų išvengta konstrukcinio sugadinimo. Nepakankamai įpūstos padangos veikimo metu sukuria per didelį karštį – tai viena pagrindinių greitkeliuose vykstančių padangų sprogimų priežasčių. Pag according to Nacionalinės greitkelių eismo saugos administracijos (NHTSA) duomenims, padangų susijusios avarijos JAV kiekviename metais sukelia daugiau nei 11 000 prevencijos būdu išvengiamų susidūrimų; tinkamas padangų slėgis žymiai sumažina šį rizikos lygį. Tiesioginė padangų slėgio matavimo sistema (TPMS) leidžia laiku įsikišti – ji įspėja vairuotojus dar prieš tai, kai slėgio praradimas pažeidžia padangų vientisumą, – ypač svarbu sunkiai apkraunamoms transporto priemonėms, kur vienos padangos sugenda gali sukelti valdymo praradimą. Tinkamas padangų slėgis taip pat išlaiko optimalų kontaktinio ploto geometriją, pagerina sukibimą šlaptoje dangos sąlygomis ir sumažina vandens planavimo riziką, kuris sudaro beveik 10 % visų orų sąlygotų susidūrimų. Pažangūs jutikliai dar labiau padeda išvengti avarijų, kompensuodami temperatūros sąlygotą slėgio svyravimą ir užtikrindami nuolatinę sistemų našumą visais metų laikais.
Teisingas padangų slėgis yra vienas paprasčiausių ir veiksmingiausių būdų pagerinti kuro naudingumą. Nepakankamai įpumpuotos padangos padidina riedėjimo pasipriešinimą, todėl variklio ir transmisijos sistema priversta sąnaudoti daugiau energijos. Tikslus, realiuoju laiku vykdomas stebėjimas naudojant padangų slėgio jutiklius užtikrina, kad padangų slėgis visada lieptų gamintojo nustatytoje riboje, taip sumažinant nereikalingą pasipriešinimą. Pramonės tyrimai patvirtina, kad parkai, kurie palaiko optimalų padangų slėgį, sumažina kuro suvartojimą iki 1,4 % – šis skaičius reiškia žymius metinius taupymus kuro sąnaudose ir emisijose. Nuolatinis padangų slėgio valdymas taip pat vėlina netolygų dėvėjimąsi ir pratęsia padangų tarnavimo trukmę, dar labiau sumažindamas bendrąsias savininkystės sąnaudas. Parkų operatoriams patikimų padangų slėgio stebėjimo sistemų (TPMS) integravimas suteikia veiksmingą, kiekvienos padangos lygio matomumą – tai neleidžia nepastebimai ir pamažu mažėti padangų slėgiui, kuris laikui bėgant sumažina efektyvumą.
Elektromobiliai kelia ypatingus padangų slėgio stebėjimo sistemos (TPMS) reikalavimus. Baterijos ir variklio šiluma gali trukdyti jutiklių elektronikai, o kiekvienas papildomos riedėjimo pasipriešinimo sąnaudų kilovatvalandė tiesiogiai sumažina važiavimo nuotolį. Pažangūs tiesioginės TPMS įrenginiai, sukurti elektromobiliams, sprendžia abi šias problemas: jie turi temperatūrinės kompensacijos grandines, kad išlaikytų tikslumą esant plačiam veikimo temperatūrų diapazonui, ir palaiko tikslų padangų pripūtimo valdymą, atitinkantį gamintojo rekomenduotus šaltosios padangų slėgio rodiklius. Tai leidžia automobilio energijos valdymo sistemai efektyviau optimizuoti sukimo momento paskirstymą ir rekuperacinio stabdymo strategijas. Be to, elektromobilių didesnis tuščiosios masės svoris ir momentinis sukamasis momentas pagrečina netolygų dėvėjimą – todėl pastovus padangų slėgis yra dar svarbesnis. Nepateikus patikimo padangų slėgio stebėjimo, vairuotojai gali prarasti iki 7 % potencialios energijos naudingumo, taip pažeisdami vieną iš pagrindinių elektros varomųjų sistemų privalumų.
Vyriausybės įstatymai skatino beveik visuotinį TPMS naudojimą. JAV Nacionalinė transporto saugos administracija (NHTSA) nuo 2008 m. modelių metų pradėjo reikalauti, kad visose naujose lengvųjų automobilių klasės transporto priemonėse būtų įdiegtos veikiančios TPMS sistemos – šis reikalavimas kilo iš TREAD įstatymo. Europos Sąjunga paskui priėmė Reglamentą (EB) Nr. 661/2009, o panašūs standartai dabar taikomi Japonijoje, Pietų Korėjoje, Indijoje ir Kinijoje. Šie teisės aktai padarė padėties daviklius būtinomis įrangos dalimis visame pasaulyje veikiančių gamintojų (OEM) automobilių gamybos linijose. Rinkos analizė prognozuoja, kad viso pasaulio TPMS pramonė išaugtų nuo 9,8 mlrd. JAV dolerių 2025 m. iki 42,3 mlrd. JAV dolerių 2034 m., vidutiniškai kasmet augdama 17,7 % sudėtiniu metiniu tempu. Augimas skatinamas ne tik atitikimu teisės aktams, bet ir integracija į platesnę transporto priemonių intelektualinę sistemą: automobilių gamintojai vis dažniau tiesioginį TPMS įtraukia į ADAS architektūrą ir informacinės-pramoginės sistemos (infotainment) prietaisų skydelius centrinėms diagnostikos ir numatytojo techninio aptarnavimo funkcijoms. Elektrinių automobilių (EV) populiarėjimas – kur elektrinių automobilių padėtis tiesiogiai veikia nuvažiuojamą atstumą, saugą ir akumuliatorių tarnavimo trukmę – pagreitino investicijas į naujos kartos daviklius su pratęsta baterijos tarnavimo trukme, pagerinta šiluminė stabilumu ir dvigubo slėgio/temperatūros rodymo galimybėmis. Tuo tarpu antrinė rinka toliau plečiasi, ypač besivystančiose rinkose, kur senesniems automobiliams įdiegiama papildoma įranga, kad būtų tenkinami keičiantys reguliavimo reikalavimai.
Padangų slėgio stebėjimo sistemos (TPMS) – tai technologijos, naudojamos stebėti padangų slėgį automobiliuose siekiant užtikrinti saugą, optimizuoti veikimą ir pagerinti kuro naudingumą.
Tiesioginė TPMS naudoja MEMS jutiklius kiekvienoje padangoje, kad išmatuotų slėgį ir perduotų realiuoju laiku duomenis per radijo dažnį (RF). Netiesioginė TPMS remiasi ABS ratų sukimosi greičio algoritmais, darant išvadas apie slėgį remiantis sukimosi greičio skirtumais.
Tiesioginė TPMS užtikrina didesnį tikslumą ir patikimumą, leisdama stebėti kiekvieną ašį atskirai ir siųsti realiuoju laiku įspėjimus, kurie yra būtini saugai ir veikimui sunkiajų transporto priemonių bei elektromobilių (EV) taikymuose.
Teisingai pripūstos padangos sumažina riedėjimo pasipriešinimą, todėl transporto priemonė veikia efektyviau. Padangų slėgio jutikliai padeda palaikyti optimalų padangų slėgį, o tai parko transporto priemonėms gali pagerinti kuro naudingumą iki 1,4 %.
Elektromobiliai kelia iššūkius, tokius kaip šiluminis sąveikavimas ir padidėjęs dėvėjimasis dėl didesnio tuščiojo svorio bei momentinio sukimo momento. Pažangūs TPMS sistemos šiuos problemas sprendžia naudodamos šiluminę kompensaciją ir tikslų stebėjimą.
Kelios pasaulinės privalomosios nuostatos, įskaitant JAV NHTSA ir ES reglamentus, reikalauja TPMS įrengti visuose naujuose automobiliuose, skatinant plačią šios technologijos įdiegimą ir inovacijas jutiklių srityje.
EN