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安全帶般重要的汽車警示裝置:胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(TPMS)
2007/7/9 22:12:21    產(chǎn)通學(xué)院,365PR NET

目前,汽車已經(jīng)走出深宅大院,進(jìn)入尋常百姓家,發(fā)展成為與電腦、手機(jī)一樣重要的生活用品。推動(dòng)汽車不斷推陳出新,價(jià)格不斷下降,性能不斷提升的則是藏身于其中的半導(dǎo)體技術(shù),如引擎方面的電子控制單元(ECU),車身方面的控制總線,輪胎方面的胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(Tire Pressure Monitoring System, TPMS)等。其中,胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(TPMS)由于與駕駛員的安全息息相關(guān)而倍受大家關(guān)注。

您曾經(jīng)見(jiàn)過(guò)路上駛過(guò)的汽車,一個(gè)輪胎明顯比其它輪胎要扁嗎?這時(shí)后您會(huì)不會(huì)很有俠義心腸,想警告駕駛員這個(gè)狀況,以免以后發(fā)生危險(xiǎn)嗎?從另一個(gè)方向來(lái)想這個(gè)問(wèn)題,如果這不有個(gè)扁輪胎的車子是您自己在開(kāi)的,您一定希望這時(shí)有人警告您。

輪胎胎壓不足,輕者造成行車上不方便,像是比較耗油,汽車操控性受到影響,同時(shí)輪胎耐久性和胎紋壽命也降低。嚴(yán)重點(diǎn)兒說(shuō),汽車輪胎爆胎最主要的原因,便是輪胎胎壓不足,造成輪胎結(jié)構(gòu)性的破壞,承受比較大的負(fù)荷時(shí)便爆胎了。

事實(shí)上,輪胎可以安全地承受多大負(fù)荷,完全取決于您有沒(méi)有保持正常胎壓。輪胎主要成分是橡膠,但橡膠承受不了什么負(fù)荷,輪胎承載負(fù)荷最主要是靠成形于橡膠中一層層的強(qiáng)化纖維和鋼絲。橡膠彈性遠(yuǎn)遠(yuǎn)比強(qiáng)化纖維和鋼絲大,充足的胎壓可以使得行駛過(guò)程中輪胎橡膠的變形量不致太大,但如果輪胎在低胎壓狀況行駛,橡膠將被強(qiáng)迫變形、伸展超過(guò)強(qiáng)化纖維和鋼絲的彈性限度,這時(shí)后不同材料之間因?yàn)樽冃瘟坎煌,將?huì)把強(qiáng)化纖維和鋼絲從橡膠中剝離開(kāi)來(lái),這個(gè)現(xiàn)象如果持續(xù)發(fā)生的話,終將破壞不同材料之間的接合而使得輪胎失效。

駕駛員在輪胎胎壓不足的狀況下行駛,其實(shí)是十分常見(jiàn)的。研究數(shù)據(jù)顯示,估計(jì)每四輛在路上行駛的車子,就有一輛車子輪胎胎壓不足。這也表示每四輛車就有一輛車犧牲其省油性、操控性,降低輪胎耐久性和胎紋壽命,同時(shí)還隨時(shí)有爆胎的危險(xiǎn)!

美國(guó)國(guó)家高速公路交通安全管理局(NHTSA)已經(jīng)通過(guò)立法,要求在2003年11月起,到2006年10月間,車身毛重在4,500公斤以下的卡車、巴士、轎車、休旅車,必須裝配胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(TPMS)。胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要目的是胎壓過(guò)低時(shí),警告駕駛員不要在低胎壓危險(xiǎn)狀況下行駛。美國(guó)國(guó)家高速公路交拖安全管理局(NHTSA)提供了汽車廠兩種選擇以符合此項(xiàng)法令,直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和非直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。


直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng),便是在汽車輪胎上直接加入壓力傳感器和傳輸器,車上則有一支接收器接收信號(hào),如果任何一個(gè)輪胎胎壓低于駕駛員手冊(cè)上推薦的冷胎胎壓25%時(shí),便會(huì)警示駕駛?cè)恕?/P>

直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在每一只輪胎中裝了壓力傳感器,所以其警示信號(hào)會(huì)比較精確,而且如果輪胎被次破,胎壓快速降低時(shí),直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也能提供立即的警示。除了失效時(shí)的警示之外,車胎緩慢的氣壓流失還不到警示限時(shí),許多直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也能透過(guò)行車計(jì)算機(jī),直接讓駕駛?cè)藦鸟{駛座上檢視目前四只輪胎胎壓數(shù)字。

直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在輪胎的裝置傳感器和傳輸器的方式,大部分系統(tǒng)是將氣壓感測(cè)與傳輸模塊裝在一種特殊金屬制的氣閥上,從輪胎外部夾在輪胎打氣孔上,如果輪胎打氣孔上夾著一個(gè)金屬的裝置,八成就是直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。胎壓信號(hào)用無(wú)線方式傳至車內(nèi)接收器,將信息顯示給駕駛?cè)恕?/P>


非直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有些車廠希望以較低成本的方式來(lái)滿足胎壓監(jiān)測(cè)上的法規(guī)規(guī)定,因此發(fā)展非直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。非直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用汽車ABS剎車系統(tǒng)上的速度傳感器來(lái)比較四只輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù),如果其中一只輪胎胎壓較低,這只輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)會(huì)和其它輪胎不同。如此采用ABS系統(tǒng)同樣的傳感器和感測(cè)信號(hào),只要車內(nèi)計(jì)算機(jī)在軟件上作調(diào)整,便可以在行車計(jì)算機(jī)建立新功能,警告駕駛?cè)艘恢惠喬ズ推渌幌啾忍狠^低的信息。

非直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不必添加額外的感測(cè)、傳輸硬件裝置,整體成本較低,車廠開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本也比較低。然而非直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有幾項(xiàng)嚴(yán)重的缺點(diǎn):
首先,非直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不會(huì)告訴駕駛?cè)四囊恢惠喬ヌ翰蛔悖锾於鞖鉁叵陆禃r(shí),也不會(huì)警告駕駛?cè)巳绻闹惠喬サ奶和瑫r(shí)在下降。
此外,非直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在比較四只輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)的不同,然而輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)不同除了胎壓不足外,還有其它許多可能的原因,像是當(dāng)車子行駛過(guò)彎路時(shí),外側(cè)輪轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)會(huì)大于內(nèi)側(cè)輪轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù),或者輪胎在沙地或冰雪路面打滑,特定輪胎旋轉(zhuǎn)數(shù)會(huì)特別高。

使用者的經(jīng)驗(yàn)顯示,非直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)出錯(cuò)誤的警告信息,這種錯(cuò)誤警告信息發(fā)生次數(shù)一多,就像放羊的孩子一樣讓駕駛?cè)俗詣?dòng)忽略了非直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳來(lái)的警告信息,系統(tǒng)反而完全沒(méi)有用了。


胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝

因此目前胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)的主流,還是直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。裝置直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng),駕駛員有三種可能的來(lái)源:
一是用戶直接在汽車零件行購(gòu)買(mǎi),自行裝在輪胎上。
二是車廠預(yù)裝。因?yàn)橐囍骶_裝置直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器和傳輸器還不太容易。市場(chǎng)上幾個(gè)主要的廠商中,BERU是最積極推動(dòng)新車直接選用直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的廠商,該公司供應(yīng)Audi/Volkswagen、BMW、Land Rover、Mercedes-Benz、Porsche等車廠的選用配備,另外,SCHRADER供應(yīng)Ford、Chrysler、GM、Nissan/Infiniti等車廠,Lexus則是采用PACIFIC公司的產(chǎn)品,美國(guó)市場(chǎng)的Lexus SC430甚至已經(jīng)將直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)列為標(biāo)準(zhǔn)配備。
第三種可能的來(lái)源就是選購(gòu)加裝直接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的輪胎,所謂“In-Tire Solution”,像是輪胎大廠Michelin發(fā)展附直接式胎壓偵測(cè)系統(tǒng)的輪胎。這種方式的好處是可以將胎壓監(jiān)測(cè)傳感器和傳輸器在輪胎制造過(guò)程中直接“植入”輪胎,而不必采用外加方式。


安全胎壓是多少?

對(duì)于胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng),直接或非直接,一些共同的疑慮是,安全胎壓到底要是多少?前面提到一般設(shè)定是25%,但是對(duì)于不同車種而言,似乎需要有更大的彈性。例如一般小客車?yán)滠嚱ㄗh胎壓在32psi,胎壓降低25%是8psi,胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)便會(huì)對(duì)駕駛?cè)税l(fā)出警訊,但對(duì)于小貨車建議胎壓在80psi,胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要等到壓力損失25%到20psi后才會(huì)對(duì)駕駛?cè)税l(fā)生警訊,這時(shí)輪胎承載能力可能早就大幅降低了。另外一個(gè)令人擔(dān)心的問(wèn)題,是有了胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后,駕駛?cè)丝赡軙?huì)過(guò)度自信,忽略了經(jīng)常目視檢查胎壓和定時(shí)用胎壓計(jì)檢查胎壓的習(xí)慣。

不管如何,胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)似乎是個(gè)方便、實(shí)用的好東西,應(yīng)該像安全帶警示燈一樣普及。

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