TPMS – Tire Pressure Monitoring System

Az idei év egyik sikerterméke kétség kívül a TPMS (Tire Pressure Monitoring System – német nyelvterületen RDKS, vagyis Reifendruckkontrollsystem), azaz a gumiabroncsok nyomását ellenőrző fedélzeti rendszer. Az elmúlt években egyre inkább elterjedtek a prémium járműkategóriában, de az Európai Unió ECE R 64-es rendelete nyomán 2014. november 1-jétől minden, az Unióban újonnan forgalomba helyezett gépjárműnek rendelkeznie kell ezzel a biztonsági rendszerrel. A jogszabály alapján elterjedő TPMS rövid időn belül bekerül a műhelyekbe, annál is inkább, mert a rendszert nem csak hiba esetén kell javítani, vagy illeszteni, hanem minden évben kétszer, a téli-nyári abroncsok cseréjekor.

 

Miért is fontos a megfelelő nyomás a kerekekben?

A szabályozás gazdasági és biztonsági szempontok alapján történt. Egyrészt a nem megfelelő gumiabroncs-nyomás csökkenti a gumi élettartamát és növeli a jármű tüzelőanyag-fogyasztását, másrészt a közlekedés biztonságára is kihat, hiszen megváltozik a fékút és a jármű mozgása is kiszámíthatatlanná válhat. Ugyanakkor azt is indokként említik, hogy a járművezetők hajlamosak megfeledkezni a guminyomás ellenőrzéséről, így a hiba huzamosabb ideig áll fenn.

A rendelet

Az ECE R 64-es rendelet részletesen leírja, hogy milyen kritériumoknak kell megfelelnie az idén novembertől kötelező rendszernek és milyen esetekben kell figyelmeztetnie a jármű vezetőjét:

–          jeleznie kell, ha nagymértékű a levegővesztés: 10 perces periódus alatt a 20%-os, vagy azt meghaladó nyomásesést érzékel,

–          figyelmeztetnie kell a járművezetőt, ha 60 percen keresztül fokozatosan csökken a gumiabroncs nyomása,

–          a rendszernek megbízhatóan kell működnie 40 km/h és a jármű végsebessége között.

A rendelet csak az újonnan forgalomba helyezett járművekre vonatkozik. Utólagos beszerelést a törvény semmilyen formában nem ír elő.

A TPMS járműbe kerülésével egy új visszajelző lámpa is helyet kapott a műszerfalon, ami, ha világít, akkor a keréknyomás nem megfelelő, ha villog, akkor pedig rendszerproblémát észlelt az ECU.

Két lehetséges megoldás

Az autógyártóknak két lehetőségük van teljesíteni a fent említett specifikált tulajdonságokat. Az úgynevezett indirekt rendszerek az ABS keréksebesség-szenzorok jeleit használják fel a guminyomás megállapítására. A szoftver összehasonlítja a különböző kerekek sebességeit, és amennyiben valamelyik keréknél kisebb a guminyomás, annak a keréknek a sebessége nagyobb lesz a kisebb gördülési sugár miatt. Ha a rendszer ilyen keréksebesség-különbséget érzékel, úgy, hogy azt a forgalmi helyzet nem indokolja, akkor a műszerfalon kivillan a hibajelző lámpa. Az indirekt rendszereket elsősorban a VW-csoport autóiban találhatjuk meg, illetve néhány PSA modellben.

A direkt rendszerek esetében a gumiabroncs-nyomást közvetlenül, a keréktárcsán elhelyezett nyomásmérő szenzorral érzékelik, és járműtípustól függően ezek az érzékelők a hőmérséklet mérésére is alkalmasak lehetnek. Az információt vezeték nélkül továbbítja a rendszer a vezérlőegységbe, ami kiértékeli a kapott adatokat és a megengedettnél kisebb nyomás esetén hibalámpa gyújtásával figyelmezteti a jármű vezetőjét. A direkt rendszerek előnyei:

–          gyorsabbak, és pontosabb adatot szolgáltatnak,

–          álló jármű esetén is minden kerékre rendelkezésre áll a nyomás és hőmérséklet érték,

–          kevésbé érzékenyek az útviszonyokra,

–          nem kell újrakalibrálni a rendszert, ha például a nyomás változik a terhelés növekedése miatt vagy kerék cseréje miatt (bár megjegyzendő, hogy a direkt rendszer esetén a szenzorok illesztése szükséges kerékcsere esetén).

 

A direkt rendszer sajátosságai

A direkt rendszerekben rádióhullámon továbbítják a szenzorok a jeleket a jármű ECU-jába. Emiatt minden egyes szenzort egy külön azonosítóval (ID) látnak el, és ezt az azonosítót rögzítik a jármű „agyában”, hogy az mindig csak a saját érzékelőinek a jelét figyelje, és figyelmen kívül hagyja a körülöttünk levő többi jármű szenzorainak kibocsátott jelét. A kerék cseréjekor, ha a szenzort is cseréljük ezért fontos az új szenzorok párosítása a járműhöz.

A szenzorok típusai

Az úgynevezet „clamp in”, vagyis anyával rögzített szenzorok esetében egy tömítő gyűrű biztosítja a keréktárcsa tömítettségét, és az anya biztosítja az összeszorító erőt. A szelep és a szenzor legtöbbször egy egységet képez, így a szelepjavítás megfelelő célszerszám és javítókészlet nélkül csak a szenzor cseréjével együtt lehetséges.

A „snap in” vagyis a bepattintható szenzorok esetében a szenzor és a szelep rögzítése nem anyával történik, hanem (ahogy a későbbi szerelési útmutatóban is látható) egy fogó segítségével kell a szelepet a keréktárcsában kialakított furatba helyezni. A szelep és a szenzor csavarkötéssel illeszkedik egymáshoz, így a szelep cserélhető az eredeti szenzor megtartásával. Az egységben helyet kap maga a nyomásérzékelő, a jelátalakító és –sugárzó, valamint egy elem, melynek élettartama a gyártók szerint 4-10 év.

A szenzorok szerelése, karbantartása, illesztése

A TPMS rendszerrel ellátott kerekek, és maga a szenzor szerelése is új megfontolásokat és sok esetben speciális szerszámokat igényel. Minden direkt rendszerre igaz, hogy a gumi fel és leszerelése veszélyt jelenthet a szenzorok épségére, ezért fokozott óvatossággal kell a rutinműveleteket végrehajtani és minden mozzanatnál ügyelni kell a szelep pozíciójára.

A TPMS szenzorokat az adott autóhoz kell programozni (feltanítani) abban az esetben, ha a kerekek pozíciója megváltozott, vagy ha új szenzor beépítésére kerül sor például keréktárcsa-csere esetén, vagy ha a szenzor sérült / elromlott. Néhány típus automatikusan felismeri a szenzorait és újratanulja, ha a kerékpozíciók megváltoznak (BMW, Mercedes, Landrover, Jaguar…). Néhány típusnak az OBDII csatlakozón keresztül kell feltanítani a szenzorok azonosítóit (ID) pl. Peugeot, Citroen, Renault, Toyota, Lexus.

A feltanítás során meg kell adni a szenzorok azonosítóját és járműtől függően a pozíciót is. A szenzor tanítás előtt érdemes kiolvasni a meglévő szenzorok adatait és letárolni, mert bizonyos modellek a tanítási folyamat során minden szenzor adatait törlik és újra fel kell venni mind a 4 szenzor ID-ját, akkor is, ha csak 1 szenzort cseréltünk.

A TPMS-re specializálódott eszközök képesek feléleszteni a szenzorokat, így a tanítás „automatikusan” is lebonyolítható, ha a TPMS ECU-t tanuló módba állítjuk, majd egy meghatározott sorrendben – ami általában a bal első kerékkel kezdődik és az óramutató járásával megegyező irányban megy körbe a járművön – „felébresztjük” a szenzorokat, így azok adatait az ECU lementi, és a sorrend miatt a pozíciókat is önállóan megjegyzi. A TPMS diagnosztikai eszköz önmagában nem képes az ECU-t tanuló üzemmódba helyezni, így ahhoz egy gyári vagy gyári szintű diagnosztikai berendezés szükséges.

Néhány TPMS műszer képes adatot is kicsalni a szenzorokból (nyomás, hőmérséklet, ID), ami nagyon hasznos a kerékcsere előtti állapotfelméréshez és kiválóan alkalmazható hibakutatásra azoknál a rendszereknél, melyeknél a kerék – és ezzel együtt a szenzor – helyzete a járművön nem definiált. Az ID kiolvasás pedig akkor jelent nagy előnyt, ha egy szerelt keréken lévő szenzornak nem tudjuk az azonosítóját, vagy (mint például a Toyota esetében) a szenzorillesztés során minden érzékelő azonosítója először törlődik a rendszerből, majd újra fel kell vinni a régi szenzorok azonosítóit is, nem csak azokét melyek cserélve lettek.

Különleges szenzorok

Nem minden gyártó szenzorai illenek bele az eddig említett variánsokba, ugyanis a fejlesztések egy mellékágán létrehoztak olyan érzékelőket, melyeket nem a keréktárcsára, a szeleppel együtt kell szerelni, hanem a gumiba kell beágyazni/ragasztani. A legismertebb ilyen elven működő rendszer a Continental – VDO REDI keréknyomás-felügyelő rendszere, ami idén a frankfurti Automechanika-kiállításon díjat is nyert. A kis érzékelő, akárcsak az OE-szenzorok előre vannak programozva, így csak az összetanítást szükséges elvégezni. Elhelyezéséből adódóan, vagyis mivel a gumi belső oldalára kell ragasztani, ezért bármilyen keréktárcsához használható, ráadásul kevésbé van kitéve a szereléskor keletkező mechanikai sérülés veszélyeinek. Ahogy már említettük egy szenzor elemének, ezáltal magának az érzékelőnek az átlagos élettartama 4-10 év körül van, ehhez képest a gumira szerelendő REDI szenzorok élettartama a gumiéval megegyező, vagyis használattól függően 4-5 év. Ez azt jelenti, hogy élettartam szempontjából nem jelent nagy hátrányt, hogy a gumira van szerelve a szenzor.

Utólagos TPMS-beépítés

Vannak olyan gyártók, akik lehetőséget biztosítanak nyomásérzékelők utólagos beépítésére. Mivel a gyárilag TPMS-sel nem rendelkező járművekre általában nem lehetséges a szenzorok feltanítása, ezért egy olyan – kijelzővel is rendelkező – műszert is be kell szerezni, ami képes a szenzorok jeleit fogadni és mutatni a jármű vezetőjének. Az utólagosan beépített rendszer is képes figyelmeztetni a nem megfelelő keréknyomás esetén. Az okostelefonok elterjedésével a kijelzős vevőegységet felválthatja a telefonunk, ahogy az Autotechnika 2013/1-es számában bemutatott Continental-szenzorok esetében.

 

Komolyan kell venni

A keréknyomás-felügyelő rendszer biztonságkritikus eleme a gépjárműnek, ennek megfelelően kezeli a rendelet. A tervek szerint 2015. június 1-jétől a műszaki vizsga protokollban a visszajelzők ellenőrzésekor a TPMS visszajelzőjét is ellenőrzik, és manipuláció vagy hiba esetén a járművet közúti közlekedésre alkalmatlannak ítélik. A tulajdonosok tehát nem úszhatják meg a keréknyomás-felügyelő rendszerek karbantartását, illesztését.

Őri Péter

(a témához kapcsolódó további részletes szakmai cikkek az Autótechnika folyóiratban, illetve a http://autotechnika.hu oldalon olvashatóak.)

Figyelem! Még él az Autótechnika Előfizetési Akció! Aki az idei évben megrendeli a 2015-ös évadot kedvezményes áron juthat a 12 számhoz és az elmúlt 10 év szakmai cikkeihez!