Czujniki ciśnienia w oponach – zasada działania

fot.carfocus.plWedług statystyk organizacji Dekra ok. 40% kierowców nie kontroluje ciśnienia w kołach. Niedopompowane opony to nie tylko straty wynikające z nadmiernego zużycia paliwa i samych opon, ale też nieprawidłowe zachowanie samochodu podczas jazdy, zwłaszcza w sytuacjach ekstremalnych. Dlatego producenci samochodów coraz częściej wyposażają swoje auta w czujniki ciśnienia. Jak one działają?

Wyróżniamy dwie podstawowe grupy czujników: do pomiaru bezpośredniego i pośredniego. Te pierwsze montowane są bezpośrednio we wnętrzu opony i dostarczają konkretnej odpowiedzi na pytanie o wartość ciśnienia. Drugie zaś wykrywają tylko nagły spadek ciśnienia, a do działania wykorzystują inne czujniki oraz metody pomiaru pośredniego.

fot. oponeo.pl

Czujniki pośrednie są proste i stosunkowo tanie w opracowaniu i montażu, dlatego decyduje się na nie wielu producentów. Stosowane są zazwyczaj w autach klasy średniej i niższej, w których konieczność pomiaru realizowana jest najtańszymi dostępnymi środkami. Pomiar odbywa się poprzez np. optyczne mierzenie prędkości konkretnego koła. W tym celu wykorzystuje się czujniki systemu ABS oraz ESP.

fot.trwaftermarket.com

Następnie sygnały zbierane ze wszystkich kół pojazdu są ze sobą porównywane i w przypadku dłuższego występowania innej wartości na jednym z kół kierowca jest ostrzegany o utracie ciśnienia. Jak to się zatem dzieje, że informację o ciśnieniu otrzymujemy z pomiaru prędkości obrotowej? Odpowiedź jest prosta: im niższe ciśnienie w oponie, tym mniejsza jej średnica. Z kolei mniejsza średnica całego koła powoduje, że do utrzymania określonej prędkości jazdy potrzebuje ono wykonać więcej obrotów niż inne.

fot. opony.com.pl

Możliwy jest także drugi rodzaj pomiaru. Obecnie coraz częściej wykorzystuje się pomiar wibracji na poszczególnych kołach oraz zmiany obciążenia podczas manewrów skręcania, przyspieszania i hamowania. Pomiary realizowane są podobnie jak w pierwszej metodzie.

Jakie są wady takiego rozwiązania? Z pewnością pomiar pośredni powoduje powstawanie sporych niedokładności. Dlatego systemy te wysyłają do kierowcy informację w postaci ostrzeżenia dopiero wtedy, gdy ciśnienie spadnie o około 20%. Ponadto informacja o spadku ciśnienia jest podawana ze sporym poślizgiem czasowym.

Wynika to z długiego okresu pomiarowego, na podstawie którego podejmowana jest decyzja o podniesieniu alarmu. To konieczne, gdyż koła, na skutek różnych warunków trakcyjnych, mogą różnić się przez krótką chwilę wartościami prędkości obrotowej.

fot. oponeo.pl

Kolejna wada wynikająca z porównawczego charakteru pomiaru jest taka, że w razie utraty powietrza we wszystkich kołach system nie zareaguje – w końcu prędkości obrotowe lub wibracje będą podobne na wszystkich czterech kołach. Jednak największy problem pracy takiego sytemu to przyjęcie poziomu odniesienia. Jest to konieczne po każdorazowej zmianie ciśnienia – po dopompowaniu lub zmianie opon.

To użytkownik musi zadbać o to, aby przyjąć prawidłowy poziom i zresetować  system do nowej wartości. Jeśli tego nie zrobi, to wszystko będzie działało nieprawidłowo. A skąd mamy mieć pewność, że aktualne ciśnienie jest optymalne? Nawet gdy sprawdza się wartość kompresorem, pomiar obarczony jest sporym błędem, zwłaszcza jeśli używamy powszechnie dostępnych urządzeń na stacjach paliw.

Podobny problem występuje po wymianie opon na inne. Przecież każdy model opony ma inną sztywność i inaczej zachowuje się po spadku ciśnienia. To również wprowadza niedokładność pomiaru. Szczególne różnice wystąpią po przejściu z opon typu Run on Flat (które są zdecydowanie sztywniejsze) na zwykłe i odwrotnie. Wrażliwe na rodzaj opon są zwłaszcza systemy dokonujące pomiaru wibracji.

Drugi typ systemów realizuje pomiar bezpośredni. Określają one rzeczywisty poziom ciśnienia na podstawie pomiaru czujnika umieszczonego wewnątrz koła. Są różne rodzaje mocowań czujnika – może być on zamontowany wraz z zaworem powietrznym lub umieszczony bezpośrednio na feldze. W obu przypadkach komunikacja z resztą systemu następuje poprzez fale radiowe. Taki sposób pomiaru jest dużo dokładniejszy (choć to też zależy od modelu samochodu) i pozwala na bieżąco kontrolować poziom ciśnienia – pomiar następuje co mniej więcej minutę.

fot. sklep.salko.pl

Rozwiązanie tego typu ma jednak spore wady użytkowe. Czujniki łatwo uszkodzić podczas demontażu opon – dlatego warto uprzedzić o ich obecności osoby wykonujące za nas tę czynność. Oczywiście przekłada się to na cenę tej usługi . W razie uszkodzenia czujnika trzeba kupić nowy (zazwyczaj kosztuje około 150–200 zł), konieczna jest też powtórna kalibracja systemu, aby zapewnić jego poprawne działanie.

fot. opony.com.pl

Kalibracja powinna być dokonywana po jakiejkolwiek ingerencji w koła – to również generuje dodatkowe koszty. Istotne jest także, że felgi powinny być zakładane w te same miejsca – inne ich użycie spowoduje nieprawidłowe działanie systemu. Często w autach, które są wyposażone w system seryjnie, felgi takie mają specjalne oznaczenie, pozwalające zidentyfikować, na którym kole pojazdu powinny być zamontowane.

Bywa, że systemy tego typu nie działają prawidłowo i nieustannie ostrzegają użytkownika o spadku ciśnienia. Ten problem znany jest chociażby posiadaczom Renault Laguny II generacji – awarie czujników ciśnienia opon są typowe dla tego modelu.

fot. oponeo.pl

Pomimo wielu problemów i kosztów generowanych przez układy ostrzegające o niskim ciśnieniu ich zaleta jest niepodważalna. Dbają o nasze bezpieczeństwo, informując w razie zaistnienia nieprawidłowości. W niektórych rozwiązaniach są niezbędne – mowa chociażby o autach z oponami typu Run on Flat. Bez obecności czujników kierowca nie jest świadomy utraty ciśnienia i podróżując przez długi czas z taką oponą, może doprowadzić do jej gwałtownego uszkodzenia.

Koło od BMW X6 z oponą typu RoF i układem monitorowania ciśnienia w oponach fot bimmerfest.com

Warto zaznaczyć, że systemy monitorowania poziomu ciśnienia w oponie TPMS ( Tyre Pressure Monitoring System) są w dalszym ciągu rozwijane. Jednym z najnowszych rozwiązań w tej dziedzinie jest powiadamianie bezpośrednio przez telefon komórkowy. Układ po zdiagnozowaniu spadku ciśnienia wysyła użytkownikowi krótką wiadomość graficzną, w której przekazane są najistotniejsze informacje. Nad takim rozwiązaniem pracuje m.in. Continental.

fot. felgi-opony.com

Zalety takich systemów dostrzegły już władze Unii Europejskiej, rekomendując od listopada 2012 roku montowanie czujników ciśnienia we wszystkich nowych samochodach sprzedawanych w UE.

Zobacz także:

Rodzaje bieżnika. Jaką oponę wybrać?

Opony zimowe – co jest w nich wyjątkowego?

Opony letnie czy całoroczne? [opony]

Regulamin komentowania

  • Luk_s

    mały błąd w ostatnim zdaniu ”
    czujników parkowania” a powinno być “czujników ciśnienia”

  • Luk_s

    mały błąd w ostatnim zdaniu ”
    czujników parkowania” a powinno być “czujników ciśnienia”

  • Ss

    Fantastyczna rozrywka:  http://gry.szklanyekran.pl/

  • Anonim

    Mam 207 RC i czeka mnie wymiana przednich opon (taka specyfika tego auta, że się nim jeździ, jak się nim jeździ, a to powoduje zjadanie przednich opon…). Podzielę się informacjami, jak wygląda od strony praktycznej wymiana ogumienia.

  • Harry

    czy w rav4 w ktorej sa run flaty sa czujniki cisnienia?

    • Kropka

      W RAV4 to już nie jest run on flat to już zupełnie inna bajka. Poczytaj sobie o systemie BSR. Jeśli to masz to Ci współczuje. Wymiana opon tylko w serwisie Toyoty i 300zł / szt.
      PZDR

  • Sandman

    a minie zastanawia jedno, w jaki sposób zasilane są nadajniki tych czujników ?

  • Gosc

    jak zasilany jest czujnik w kole?

    • Slaxpopcorn

      poprzez cewkę indukcyjną 

    • Njenfdfh

      Z bateryjki, która powinna wytrzymać ok. sześciu lat. Niektórzy użytkownicy wymieniają je we własnym zakresie pomimo tego, że producenci wszystko zalewają plastikiem i teoretycznie nie ma takiej możliwości.

    • P Dampc

      mogą być zasilane przez siłę dośrodkową generowaną przez obracające się koła, na takiej zasadzie działa np świecące się jojo

  • Gosc

    jak zasilany jest czujnik w kole?

  • Lack

    Ciekawe kiedy jakiś geniusz zrobi system publikujący status ciśnienia opon w profilu FB…

  • Njenfdfh

    Mam pytanie do autora artykułu. W jakim celu za każdym razem należy resetować system czujników przy wymianie opon? Zajmuję si wymianą opon i chociaż nie często to trafiają się klienci z czujnikami w samochodach. Wymieniam wtedy opony, pompuję do odpowiedniego ciśnienia i jeszcze nikt nie skarżył się żeby było coś nie tak. Jeszcze nie spotkałem się z taką informacją żeby było to konieczne, ale może czegoś nie wiem. Najlepiej przydałoby się jakieś źródło bo wiadomo, że czasem są tworzone pewne teorie w celu wyciągnięcia większych pieniędzy od klientów. 
    Druga rzecz jaka mnie zainteresowała to mierzenie drgań. W jaki sposób jest to realizowane? 

    • Kamil_kobeszko

      Jeśli chodzi o pomiar pośredni, to trzeba zresetować głównie dlatego żeby odpowiednio zbazować system. Bazą jest prawidłowa wartość ciśnienia powietrza. Nigdy po wymianie opon nie będzie taka sama jak wcześniej (może być ew podobna – w czujnikach jest pewna tolerancja) – dlatego należałoby zresetować system, aby poprawnie funkcjonował. Zazwyczaj robi to już użytkownik samochodu.
      Podobnie jest przy pomiarze bezpośrednim, również po zmianie opony zmieniają się warunki pracy, stąd należałoby skalibrować system.
      Co do drgań to postaram się potwierdzić moje przypuszczenia i odpisać w wolnej chwili. Podejrzewam, że jest to czujnik optyczny – na pewno da się tak to zrobić, ale ciekawe czy tak to dokładnie jest realizowane. Można by wykorzystać również czujnik ABS.

      • Njenfdfh

        Zbazowanie-jak Pan to ujął szczególnie w pomiarze pośrednim wydaje się w pełni automatyczne. Podejrzewam, że systemy te są w stanie wyłapać tylko przebicie jednego koła. Po prostu sprawdzają RÓŻNICĘ w prędkości obrotowej a nie samą prędkość co oznacza mniej więcej tyle, że nie ma w tym wypadku znaczenia jakie rzeczywiście panuje ciśnienie w oponach-najważniejsze aby było równe po stronie lewej- prawej i  pewnie z większą tolerancją względem przód- tył. Przypuszczam, że bez problemu można by było pojechać na czterech “flakach” i system nie zareagowałby (bez względu na jego resetowanie). Natomiast co do pomiaru drgań w dalszym ciągu nie wyobrażam sobie sposobu tego pomiaru. Czujniki ABS chyba nie są skomplikowane i działają na bardzo podobnej zasadzie jak liczniki rowerowe. Potrafią jedynie zliczyć ilość impulsów. Jakiś system pomiaru pracy zawieszenia musi istnieć (szczególnie w samochodach z aktywnym zawieszeniem czy ksenonami), ale czy takie czujniki są w stanie odebrać drgania z kół a system je wyodrębnić? Nie chce mi się w to wierzyć.

        • Kamil_kobeszko

          Owszem jest dokładnie tak jak Pan mówi. W pomiarze pośrednim sprawdzana jest różnica i można pojechać na 4 kapciach i nic się zapewne nie wyświetli – to ewidentna wada tego systemu. A bazowanie jest potrzebne po to, aby wiedzieć jaki jest obecny poziom właściwy. Np. u mnie w aucie, gdzie mam takie czujniki prędkości obrotowej koła, miałem taką sytuację, że we wszystkich kołach było sporo za mało ciśnienia i było ok  - według systemu (a około 1,3 bara w każdym). Po napompowaniu trzeba było zbazować na nową wartość prawidłową tj (3,0 z przodu i 2,8 z tyłu) Wtedy jak w jednej oponie spadło do jakiś 2,0, to pojawiła się kontrolka. Bez zbazowania system by tego nie wykrył, bo mierzy tylko poniżej przyjętego poziomu. Tak to wygląda w praktyce.

      • Njenfdfh

        Zbazowanie-jak Pan to ujął szczególnie w pomiarze pośrednim wydaje się w pełni automatyczne. Podejrzewam, że systemy te są w stanie wyłapać tylko przebicie jednego koła. Po prostu sprawdzają RÓŻNICĘ w prędkości obrotowej a nie samą prędkość co oznacza mniej więcej tyle, że nie ma w tym wypadku znaczenia jakie rzeczywiście panuje ciśnienie w oponach-najważniejsze aby było równe po stronie lewej- prawej i  pewnie z większą tolerancją względem przód- tył. Przypuszczam, że bez problemu można by było pojechać na czterech “flakach” i system nie zareagowałby (bez względu na jego resetowanie). Natomiast co do pomiaru drgań w dalszym ciągu nie wyobrażam sobie sposobu tego pomiaru. Czujniki ABS chyba nie są skomplikowane i działają na bardzo podobnej zasadzie jak liczniki rowerowe. Potrafią jedynie zliczyć ilość impulsów. Jakiś system pomiaru pracy zawieszenia musi istnieć (szczególnie w samochodach z aktywnym zawieszeniem czy ksenonami), ale czy takie czujniki są w stanie odebrać drgania z kół a system je wyodrębnić? Nie chce mi się w to wierzyć.

  • Pablo77777

    bmw e60 od poczatku uzytkowania problem z czujnikami

  • krzychuuuuu

    Każdy kto posiada takie czujniki wie że są z nimi większe problemy niż korzyści ,  w czujnikach pośrednich zanim zareagują i tak dochodzi do zniszczenia opony. A  w bezpośrednich np. w lagunach często trąbi i wskazują zbyt małe ciśnienie na mrozie ,a prawidłowe gdy opona się rozgrzeje. Ponadto nakrętki wentyli wykonane są z aluminium, gdzie często aluminium porostu śniedzieje i albo się urywa albo nie da się wykręcić wentylka, pomijając to że jest inna większa średnica zewnętrza i ciężko nakręcić standardową czapeczkę i przy demontażu obchodzić jak z jakiem gdy jest twarda nisko profilowa opona . A co do kalibracji nie mam pojęcia jak się tego dokonuje pewnie jak i większość osób posiadający takie czujniki, następna sprawa np. w BMW po utracie cienienia trzeba pojechać do serwisu bo nie chce zgasnąć kontrolka i biorą za to bagatela 250zł. Tak więc UE zawsze wsadzi swoje 3gr tam gdzie nie powinna. Bo przecież seryjne takie czujniki nie będą kosztowały 500zł .
    Plus taki ze leniwi ,a jest ich 98% kierowców nie będzie musiała kontrolować ciśnienia za pomocą manometru i kwestia bezpieczeństwa chociaż najniebezpieczniejsze są tylko te sytuacje przy nagłym utracie Ciśnienia ,a temu żaden czujnik w porę nie zapobiegnie . 

    • Zbynek

       Mam BMW serii 3 z 2004 roku i już kilkakrotnie czujnik mnie ostrzegł w porę. Zdążyłem dopompować przed zniszczeniem opony. Przy zmianie z zimowych na letnie obejrzałem tę oponę i okazałą się faktycznie już lekko zużytą. Więc z mojej praktyki to dobre rozwiązanie że czujnik istnieje – pomiar jest typu pośredniego.
      Dzięki temu artykułowi wiem jak to działa.
      Odnośnie “bazowania” (wolę nazywać go “resetowaniem”) jest ono opisane dokładnie w instrukcji obsługi samochodu i jest bardzo proste
      więc
      opisze go poniżej:
      po włączeniu się alarmu (niestety nie wskazuje którego koła dotyczy) i usunięciu usterki przez uzupełnieniu ciśnienia w oponach należy
      przekręcić kluczyk w stacyjne w “pozycje I” czyli włączyć wszystkie układy ale nie odpalać silnika, wcisnąć przycisk o znaczku takim samym jak “alarm” przytrzymując go przez 5 sekund aż alarm z czerwonego zmieni się na żółty
      wtedy uruchomić silnik i przejechać minimum jakieś 0,5km w tym czasie system dokonuje pomiarów i jak je zakończy kontrolka zamienia się na zielono na 2-3 sekundy i wyłącza.
      Jeżeli jakiś serwis BMW bierze za to 250,- to gratuluje.
      W takim razie ja już zaoszczędziłem co najmniej tysiaka tylko dlatego że przeczytałem instrukcje obsługi auta. :-))

  • Mateusz

    ma wbudowaną baterię

  • paweł

    witam. jestem od niedawna posiadaczem renault scenica II rok 2004. wszytsko bylo wporzadku do czasu gdy wymienilem opony na zimowe, kontrolki na pulpicie informuja o nieprawidlowosciach w oponach a komunikat wyswietlajacy sie raz informuje o “przebita opona” a raz “za niskie cisnienie w oponach” gdy wrocilem na wulkanizacje stwierdzili ze bylo za malo powietrza dopompowali i bylo ok ale po przejechaniu okolo 2 km znow wyswietlily sie komunikaty.. co to moze byc? co z tym zrobic? pozdrowionka i z gory dziekuje za podpowiedz.

    • Maciejka2345

      Mam dosc powazny problem,w zasadzie dwa.podejrzewam ze uszkodzilem czujnik w chryslerze voyagerze town and country podczas wymiany opon,pal licho niedaleko serwis US parts wiec jakos przezyje te 250 zl i chyba kodowanie jescze ale jak mozna sprawdzic ktury czujnik padl moja ofiara,demontowac opony po kolei i sugerowac sie ew uszkodzeniami mech,czy ONI w serwisie za odp oplata sobie poradza.Bardzo prosze o pomoc

  • jade

    W pomiarze pośrednim po wymianie opon ,dopompowaniu kalibracja polega na zapisaniu obwodu kół,żadne ciśnienie nie jest mierzone bazą jest obwód koła a nie ciśnienie,przykład BMW na filmie,nie sugerować się ciśnieniem na wyświetlaczu,koła możemy napompować do 5 at.albo do 1at a tam zawsze będzie wyświetlana wartość jaka jest wpisana w kompa.Przy pomiarze bezpośrednim przy wymianie opon , dopompowaniu żadna kalibracja nie jest potrzebna,tak zwana kalibracja potrzebna jest przy wymianie czujnika polega ona na inicjacji nowego czujnika za pomocą specjalnego przyządu  który odczytuje numer z pamięci czujnika i zapisaniu tegoż numeru w kompie auta.Od kilku lat  nie ma potrzeby pilnowania które koło gdzie komp sam określa polożenie koła .Ot i cała filozofia Panowie trochę umiaru w pisaniu bzdur.