汽車輪胎氣壓監測系統研究

張長坤

（德州學院汽車工程學院，山東 德州 253023）

1 國內外汽車輪胎氣壓監測現狀分析

針對交通事故的多發現象，國內外對汽車胎壓監測系統都做出了更加精確的改進。并對輪胎滾動阻力耐久性、高速性能、氣壓等都做出了相關檢測標準。就爆胎事故來說，我國科研工作者曾研究出了包括汽車輪胎爆胎預警系統在內的許多技術，并給出解決輪胎安全問題的各種措施。

目前，以代表汽車現代化與先進性的德國與美國來說，安全性更是其追求的重要考慮因素。美國公路安全保險協會與美國國家公路交通安全局都會對所屬類型的汽車做出相應的安全評分，并選出五星評級的車型。而對于汽車輪胎氣壓監測系統來說，美國則更加重視，所以美國有關部門制定了銷售的最終法規，即在所有汽車上必須安裝氣壓監控裝置。在我國,車主大都會安裝一些與胎壓監測系統相關的部件，來提高汽車的安全性能。

2 汽車輪胎氣壓監測系統應用的實際意義

汽車輪胎氣壓監測系統的監測對象主要是輪胎壓力與溫度。從時間方面上則需考慮系統監測的實時性。必要時對輪胎壓力與溫度等因素進行合理的理論分析可以作為分析發生事故的重要原因。從汽車的本身特性來說，實時地監測可為爆胎的防治，汽油的節省與輪胎使用壽命的延長提供保障。

汽車行駛過程中出現的汽車輪胎漏氣、充氣壓力不足和充氣壓力過大等問題，都會導致汽車出現異常狀況。我國的輪胎產業在汽車行業中也占有了相當大的一份比重。隨著汽車產業的蓬勃發展，勢必會推動輪胎產業的進步，所以汽車輪胎氣壓監測系統的重要性更是不言而喻。

相對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性而且還往往具有危害性。汽車輪胎監測系統的研究與開發將進一步保障乘車人的安全性，更加維護乘車人的切身利益。這不僅維護了財產安全也提升了汽車產業安全性能的進一步發展，而且也增強了我國科研工作者的創新生產意識。因此，不管從現實意義還是長久意義上對汽車輪胎氣壓監測系統的研究將直接推動我國機械類安全性這一領域得到進一步的發展。對這一系統的研究將直接減少因汽車輪胎因素而造成的事故發生的概率。因此汽車輪胎氣壓監測系統的應用具有深遠的實際意義。

3 汽車輪胎氣壓監測系統的分類及工作原理

汽車輪胎氣壓監測系統主要應用于對行駛中的汽車進行實時監測，輪胎發生異常時,汽車輪胎氣壓監測系統會自動報警。胎壓監測系統主要包括兩大類：直接式和間接式。直接式汽車輪胎氣壓監測系統是將每個壓力傳感器固定在每個車輪上，然后這些傳感器會通過發送器或者是射頻信號將測得的輪胎氣壓數據傳送至汽車輪胎氣壓監測系統接收單元中，并由其進行數據分析整理。當汽車輪胎氣壓監測系統的分析結果顯示異常時，即出現某個車輪的胎壓不足或者組成系統的某個部件出現損壞等情況，汽車輪胎氣壓監測系統控制單元將點亮儀表顯示屏中的胎壓管理系統指示燈與胎壓報警燈，以警告駕駛人員。間接式胎壓監測系統是當某個輪胎的氣壓降低時，車輛的重量會使該輪的滾動半徑變小，導致其轉速比其他車輪快，這樣就可以通過比較輪胎之間的轉速差，達到監視胎壓的目的。

4 影響汽車輪胎氣壓監測系統的因素

4.1 輪胎的氣壓狀態

汽車輪胎的氣壓問題是影響安全性的重要因素。山東省相關高速公路安全事故統計資料顯示，氣壓問題造成的交通事故是最主要的部分。胎壓異常還會影響行駛的里程與耗油量。胎壓過低時，汽車輪胎會在行駛中向外部擴張，汽車輪胎內部體積會變小。這使得輪胎表面的橡膠老化速度增加，并會出現輪胎破損等現象。胎壓過高時，汽車輪胎和地面的接觸面會變少，會直接導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輪胎中的其中一個氣壓不足時，就會造成汽車兩側的承重不同，在快速前行中，容易造成交通事故。

4.2 輪胎的車輪滾動半徑

輪胎作為整個車身的承重體，當氣壓發生變化，車身重量不變，勢必會導致車輪滾動半徑的改變。通過氣壓對輪胎滾動半徑的影響測驗，從數據上客觀的分析結果，可為胎壓監測系統的實際應用提供科學的理論依據。