汽車輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

張長(zhǎng)坤

（德州學(xué)院汽車工程學(xué)院，山東 德州 253023）

1 國(guó)內(nèi)外汽車輪胎氣壓監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀分析

針對(duì)交通事故的多發(fā)現(xiàn)象，國(guó)內(nèi)外對(duì)汽車胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都做出了更加精確的改進(jìn)。并對(duì)輪胎滾動(dòng)阻力耐久性、高速性能、氣壓等都做出了相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。就爆胎事故來說，我國(guó)科研工作者曾研究出了包括汽車輪胎爆胎預(yù)警系統(tǒng)在內(nèi)的許多技術(shù)，并給出解決輪胎安全問題的各種措施。

目前，以代表汽車現(xiàn)代化與先進(jìn)性的德國(guó)與美國(guó)來說，安全性更是其追求的重要考慮因素。美國(guó)公路安全保險(xiǎn)協(xié)會(huì)與美國(guó)國(guó)家公路交通安全局都會(huì)對(duì)所屬類型的汽車做出相應(yīng)的安全評(píng)分，并選出五星評(píng)級(jí)的車型。而對(duì)于汽車輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來說，美國(guó)則更加重視，所以美國(guó)有關(guān)部門制定了銷售的最終法規(guī)，即在所有汽車上必須安裝氣壓監(jiān)控裝置。在我國(guó),車主大都會(huì)安裝一些與胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相關(guān)的部件，來提高汽車的安全性能。

2 汽車輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用的實(shí)際意義

汽車輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)對(duì)象主要是輪胎壓力與溫度。從時(shí)間方面上則需考慮系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性。必要時(shí)對(duì)輪胎壓力與溫度等因素進(jìn)行合理的理論分析可以作為分析發(fā)生事故的重要原因。從汽車的本身特性來說，實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)可為爆胎的防治，汽油的節(jié)省與輪胎使用壽命的延長(zhǎng)提供保障。

汽車行駛過程中出現(xiàn)的汽車輪胎漏氣、充氣壓力不足和充氣壓力過大等問題，都會(huì)導(dǎo)致汽車出現(xiàn)異常狀況。我國(guó)的輪胎產(chǎn)業(yè)在汽車行業(yè)中也占有了相當(dāng)大的一份比重。隨著汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，勢(shì)必會(huì)推動(dòng)輪胎產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，所以汽車輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要性更是不言而喻。

相對(duì)于其他因素引起的交通事故，汽車輪胎引起的事故不僅具有高發(fā)性而且還往往具有危害性。汽車輪胎監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與開發(fā)將進(jìn)一步保障乘車人的安全性，更加維護(hù)乘車人的切身利益。這不僅維護(hù)了財(cái)產(chǎn)安全也提升了汽車產(chǎn)業(yè)安全性能的進(jìn)一步發(fā)展，而且也增強(qiáng)了我國(guó)科研工作者的創(chuàng)新生產(chǎn)意識(shí)。因此，不管從現(xiàn)實(shí)意義還是長(zhǎng)久意義上對(duì)汽車輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究將直接推動(dòng)我國(guó)機(jī)械類安全性這一領(lǐng)域得到進(jìn)一步的發(fā)展。對(duì)這一系統(tǒng)的研究將直接減少因汽車輪胎因素而造成的事故發(fā)生的概率。因此汽車輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用具有深遠(yuǎn)的實(shí)際意義。

3 汽車輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分類及工作原理

汽車輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要應(yīng)用于對(duì)行駛中的汽車進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，輪胎發(fā)生異常時(shí),汽車輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警。胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括兩大類：直接式和間接式。直接式汽車輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是將每個(gè)壓力傳感器固定在每個(gè)車輪上，然后這些傳感器會(huì)通過發(fā)送器或者是射頻信號(hào)將測(cè)得的輪胎氣壓數(shù)據(jù)傳送至汽車輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接收單元中，并由其進(jìn)行數(shù)據(jù)分析整理。當(dāng)汽車輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分析結(jié)果顯示異常時(shí)，即出現(xiàn)某個(gè)車輪的胎壓不足或者組成系統(tǒng)的某個(gè)部件出現(xiàn)損壞等情況，汽車輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制單元將點(diǎn)亮儀表顯示屏中的胎壓管理系統(tǒng)指示燈與胎壓報(bào)警燈，以警告駕駛?cè)藛T。間接式胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是當(dāng)某個(gè)輪胎的氣壓降低時(shí)，車輛的重量會(huì)使該輪的滾動(dòng)半徑變小，導(dǎo)致其轉(zhuǎn)速比其他車輪快，這樣就可以通過比較輪胎之間的轉(zhuǎn)速差，達(dá)到監(jiān)視胎壓的目的。

4 影響汽車輪胎氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的因素

4.1 輪胎的氣壓狀態(tài)

汽車輪胎的氣壓?jiǎn)栴}是影響安全性的重要因素。山東省相關(guān)高速公路安全事故統(tǒng)計(jì)資料顯示，氣壓?jiǎn)栴}造成的交通事故是最主要的部分。胎壓異常還會(huì)影響行駛的里程與耗油量。胎壓過低時(shí)，汽車輪胎會(huì)在行駛中向外部擴(kuò)張，汽車輪胎內(nèi)部體積會(huì)變小。這使得輪胎表面的橡膠老化速度增加，并會(huì)出現(xiàn)輪胎破損等現(xiàn)象。胎壓過高時(shí)，汽車輪胎和地面的接觸面會(huì)變少，會(huì)直接導(dǎo)致輪胎的磨損量增大。即無論是胎壓過高還是胎壓過低都將影響著汽車的行駛里程與輪胎的使用壽命。

汽車在行駛中如果兩側(cè)輪胎中的其中一個(gè)氣壓不足時(shí)，就會(huì)造成汽車兩側(cè)的承重不同，在快速前行中，容易造成交通事故。

4.2 輪胎的車輪滾動(dòng)半徑

輪胎作為整個(gè)車身的承重體，當(dāng)氣壓發(fā)生變化，車身重量不變，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致車輪滾動(dòng)半徑的改變。通過氣壓對(duì)輪胎滾動(dòng)半徑的影響測(cè)驗(yàn)，從數(shù)據(jù)上客觀的分析結(jié)果，可為胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用提供科學(xué)的理論依據(jù)。