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Reifen |
Reifendruck-Kontroll-Systeme (RDKS / TPMS)
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Fehler und Mängel in der Bereifung zählen zu den
häufigsten Pannen- und Unfallursachen!
Zu
geringer Reifen
Luftdruck zieht erhöhte Walkarbeit und
frühzeitigen Reifenverschleiß nach sich. Dies wiederum kann bei hohen
Geschwindigkeiten dazu führen, dass die Reifen der Belastung nicht mehr
standhalten und platzen (ca. 80% der Reifenpannen entstehen durch zu
geringen Reifendruck).
Außerdem erhöht sich der
Kraftstoffverbrauch. Fährt man nun mit Reifenfruckkontrollsystemen
verringert sich der Kraftstoffverbrauch und es erhöht sich die Haltbarkeit
der Reifen. Dies ist ein schöner Nebeneffekt, der vor Druckverlust
warnenden Reifendruck-Kontroll-Systeme.
Seit November
2003 müssen in den USA alle Neuwagen mit einem Überwachungssystem
für den Reifendruck ausgestattet sein. In Europa geht man
schrittweise vor: Seit November 2012 müssen alle in der EU
verkauften neu typengenehmigten Pkw und Wohnmobile mit geeigneten
Kontrollsystemen (RDKS) ausstatten. Anmerkung: Dazu gehören auch
die indirekt messenden Systeme. Und seit dem 1.
November 2014 greift die EU-VO 661/2009, die besagt, dass
Fahrzeuge der Klasse M 1 (Pkw und Wohnmobile) müssen mit einem
präzisen System zur Überwachung des Reifendrucks ausgerüstet sein
müssen, das den Fahrer im Fahrzeug im Interesse eines optimalen
Kraftstoffverbrauchs und der Gewährleistung der Sicherheit im
Straßenverkehr warnt, wenn es in einem Reifen zu einem
Druckverlust kommt.
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Reifendrucksensor (Continental/VDO)
Das bedeutet, dass es seit 1. November 2014 zu einer
Pflicht kommt, jeden
Neuwagen mit Reifendruckkontrollsystem auszustatten. Es
spielt dabei für die Hersteller keine Rolle, ob Sie ein direkt oder ein
indirekt messendes System einsetzen.
Für direkt messende
Systeme heißt dies: Alle Reifen eines Fahrzeugs, einschließlich Reserverad
und Winterreifen müssen mit Sensoren ausgestattet sein (Die Fahrzeugklasse
M1 umfasst alle Fahrzeuge zur Personenbeförderung mit höchstens acht
Sitzplätzen außer dem Fahrersitz, also auch Wohnmobile). Diese Verordnung
gilt allerdings
nicht für Halter von
älteren Fahrzeugen. Wenn ein Auto bei der Zulassung kein
Reifendruckkontrollsystem besitzt, muss es auch nicht nachträglich
nachgerüstet werden.
Reifen mit Notlaufeigenschaften (Runflat Tyre / RFT)
müssen laut Reifenhersteller ebenfalls über ein Reifendruckkontrollsystem
verfügen, damit der Fahrer seinen Plattfuß überhaupt erst bemerkt.
Übrigens: Ob ein Reifen zu wenig Luft hat,
kann man nicht unbedingt von außen erkennen. Lesen Sie auch,
was man bei Runflatreifen beachten muss.
Reifendrucküberwachungssysteme (RDKS)
werden im Englischen Tire Pressure Monitoring Systems (TPMS) genannt.
RDKS Ventil (Audi)
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Man
unterscheidet grundsätzlich 2 verschiedene Systeme von RDKS:
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Überwachung erfolgt über das ABS
-
Erklärung: ein
platter Reifen hat einen kleineren Abrollumfang und dreht schneller.
Dies wird durch die vorhandenen ABS-Sensoren gemessen und vom
Steuergerät erkannt
-
Vorteile:
billige Lösung, nur eine geänderte Software und eine Kontrolle sind
erforderlich, in Kombination mit einem Reifen mit Notlaufeigenschaften
(Runflat Tyre) optimale Lösung
-
Nachteile:
schleichender Luftverlust an beiden Rädern einer Achse wird nicht
erkannt, es können nur Differenzen >0,5 bar erkannt werden; funktioniert
bei der Fahrt
-
zusätzlicher Nachteil:
niedrigerer Luftdruck lässt den Verbrauch ansteigen
-
Systeme: siehe
Übersicht
- Die modernen indirekten Systeme der zweiten
Generation verfügen über eine sogenannte Spektrum-Analyse, die
bestimmte, druckabhängige Reifenschwingungen überwacht. Dies geschieht
für jedes Rad individuell und ermöglicht so eine umfassende
Überwachung. Die neue EU-Gesetzgebung sieht entsprechende Tests vor.
Indirekte Systeme erkennen einen Druckverlust von 20 % an allen vier
Rädern nach ECE-R64 in ca. 15 min Fahrzeit, s. Testergebnisse* TÜV SÜD
Nr. 3 und 6. Das ist viermal schneller als vom Gesetzgeber gefordert.
(Quelle: Dunlop)
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Direkt
messende Systeme (Aktive Systeme)
-
Grundsätzlich:
jedes Rad besitzt einen eigenen Sensor, Infos über Druck und Temperatur
gelangen per Funk an das Steuergerät
-
Vorteile: die
Messung wird exakter, Alarm bereits ab 0,2 bar Druckdifferenz möglich
(üblich 20% unter Sollwert) oder bei plötzlichem Druckabfall; Anzeige im
Display
auch zu hohe Last (Temperatur) und Sturzfehler werden
erkannt, das Reserverad kann mit geprüft werden, Reifenstecher werden an
die Alarmanlage gemeldet, Reserverad wird mit überwacht,
-
Nachteile:
System aufwändiger und teuerer, Sensoren können bei der Reifenmontage
beschädigt werden (Kosten ca. 30,- €), Sensoren müssen evtl. zum Rad
kodiert werden, Umständlich beim Radwechsel
-
Systeme: siehe
Übersicht
- In der Praxis treten bereits durch den
Unterschied zwischen einem kühlen Morgen und der heißen Mittagssonne
Unterschiede von mehr als 0,3 bar auf, dazu kommen Erwärmung und
Abkühlung während der Fahrt. Trotzdem besteht kein Grund, den Fahrer
am kühlen Morgen mit einer Reifendruckwarnung an die Tankstelle zu
„beordern“. Eine Messgenauigkeit kleiner als ca. 0,2 bar oder 10 % ist
allein schon deshalb in der Praxis nicht notwendig und sinnvoll.
Weiterhin ist zwischen Messgenauigkeit und Warnschwelle genau zu
unterscheiden. Ein indirektes System, das auf eine Warnschwelle von 20
% Druckverlust entwickelt wurde (wie von der aktuellen EU-Gesetzgebung
gefordert), wird bei einem Druckverlust von spätestens 20 % warnen, in
der Praxis jedoch bereits früher. Der Test* Nr. 13 von TÜV SÜD zeigt
dies. Weiterhin sehen laut einer von TNS sifo in Schweden
durchgeführten Studie mehr als die Hälfte der Autofahrer Warnungen bei
Druckverlusten von lediglich 15 % als verfrüht an, bei 20 %
Warnschwelle ist es immerhin noch jeder Vierte. Es kann bei zu engen
Warnschwellen deshalb passieren, dass Warnungen regelmäßig ignoriert
werden. (Quelle: Dunlop)
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Überblick über die
Systeme aus dem Repartur- und Nachrüstmarkt
System |
Hersteller |
Beschreibung |
Verwendet bei |
Schrader Sensor |
SMSP/
Tecma |
Vertrieb in D: Tecma
programmierbare Sensoren und Service Geräte |
etliche Hersteller |
RDKS/ TPMS |
Continental Teves /
VDO |
Sensoren, Werkzeuge und Service Geräte neuer
REDI Sensor |
etliche Hersteller |
iTPMS Warn Air |
Dunlop |
Indirekt
messendes RDKS |
für
Bosch ABS, Modelle aus Europa uns Asien |
TPI (Tire Pressure
Indicator) |
NIRA Dynamics AB
(Schweden) |
indirekt messendes
System |
vor allem in
Fahrzeugen des VW-Konzerns |
TireMoni TPMS |
Tire Moni |
Direkt
messendes RDKS |
Universell und sehr günstig, für die Nachrüstung
Video |
sens.itTM
Sensor |
RDKS von
alligator |
programmierbare
Sensoren, Display und Werkzeug |
zum Nachrüsten,
Reparaturmarkt
Video zum
sens.it RDKS von alligator |
IntelliSensTM |
Huf |
konfigurierbarer
Sensor |
Reparaturmarkt |
Bartec Auto ID |
Bartec |
Werkzeuge
Programiergeräte |
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Würth RDKS |
Würth |
programmierbare
Sensoren |
Video
dazu |
TRW Entire Sloution |
Stahlgruber |
Nachrüstlösung |
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Stand 09/2014, ohne Gewähr -
Universalsensoren
Es gibt bei defekten OE Sensoren 2 verschiedene Arten
von Universalsensoren: programmierbare Sensoren (z.B. mit
Bartec oder Würth Werkzeug ID wird geklont und übertragen) und
konfigurierbere
Sensoren (müssen nur aktiviert werden)
Um festzustellen, welcher Reifendrucksensor an Ihrem
Auto verbaut sein könnte, gehen Sie auf
reifendrucksensor.info
Ein gänzlich anderes
Reifendruckontroll-System bietet die Fa.
Ventech
an, bei dem der Druck im Vorbeifahren gemessen wird.
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Grundsätzliche Funktionsweise direkt messender Systeme
Eine
batteriegespeiste Radelektronik
im Inneren des Reifens misst in kurzen Abständen Druck und Temperatur
im Reifen. Jeder Sensor verfügt über eine individuelle
Identifizierungsnummer, den ID-Code. Die Daten und die ID sowei
Angaben über die Restlebensdauer der Batterie (Lithium-Batterie)
werden in Datentelegrammen mittels Funkübertragung im
Hochfrequenzbereich (HF-Bereich) an eine
Hochfrequenz-Empfangseinheit
gesandt. Für die meisten Länder ist die Trägerfrequenz mit 433 MHz
zugelassen. Für einige wenige Länder (z. B. USA) wird eine
Trägerfrequenz von 315 MHz verwendet. Die Informationen werden z.B. in
einem 12 Byte langen Datentelegramm gepackt. Die Datenübertragung ist
frequenzmoduliert, die Übertragungszeit beträgt ca. 10 ms. Der
Informationsaustausch der Fahrzeugperipherie erfolgt über den
Komfort-CAN-Bus.Von dort werden sie zur Auswertung an das zentrale
elektronische Steuergerät
weitergeleitet (oder der Sensor schickt seine Botschaft direkt an das
Steuergerät).
Das Steuergerät wertet die Datentelegramme aus,
erkennt den Absender und entscheidet, ob der Fahrer informiert werden
muss. Überwacht wird jedes Rad separat. Dabei wird der Luftdruck durch
einen Temperaturfaktor auf den Normdruck umgerechnet. Beim „Drücke
speichern“ werden die Reifenfülldrücke ebenfalls auf 20 °C normiert.
Um Fehleinstellungen zu vermeiden, ist deshalb besonders darauf zu
achten, daß die Reifenfülldrücke bei „kalten Reifen“ kontrolliert bzw.
korrigiert und gespeichert werden.
Bei diesem RDKS von Audi werden die
Datentelgramme an eine Antenne im Radkasten gesendet (Quelle: SSP
Audi)
Harte und weiche Warnung bei Druckverlust
Gefährlich ist der schnelle Druckverlust. Er
ist ein Zeichen, dass eine Reifenpanne unmittelbar bevorsteht. Das
Kontrollsystem fordert in diesem Fall den Fahrer durch eine sogenannte
"harte Warnung" auf, sofort anzuhalten und die Reifen zu
überprüfen.
Bei
einem langsamen (schleichenden) Druckverlust,
der die Verkehrssicherheit noch nicht beeinträchtigt, erhält der Fahrer eine
"weiche Warnung"; er wird gemahnt, bei nächster Gelegenheit den
Reifendruck zu erhöhen. Die Mahnung erfolgt erstmals, wenn der Fülldruck im
Reifen 0,4 bar unter dem Solldruck liegt. Bei jedem Einschalten der Zündung
und auch in gewissen Abständen während der Fahrt wird die Mahnung
wiederholt. Die Warnschwellen sind teilweise auch einstellbar. Aber: 85 %
der „Reifenplatzer“ sind Folge schleichender Druckverluste. Ausgelöst wird
das durch übermäßige Erwärmung infolge Walkarbeit bei schneller Fahrt mit zu
geringem Luftdruck.
Ein “Plattfuß” bei Fahrzeugstillstand wird dem Fahrer nach Einschalten der
Zündung sofort gemeldet.
(Quelle: Audi)
RDKS Sensor (Audi)
Am Ende des Berichts finden Sie noch Tipps für den
Kfz-Mechaniker
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TPMS am
Beispiel von Zulieferer Continental
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Tire Pressure Monitoring System TPMS:
Das direkt messende »Komfortsystem« TPMS mit intelligenter Warnstrategie
unterscheidet präzise zwischen normalen Druckschwankungen und einem
Reifendefekt und informiert den Fahrer mit Warnungen in abgestufter
Dringlichkeit
Für das
»Komfortsystem« TPMS werden zwei Konzepte geboten. Bei beiden misst ein
mitdrehendes Radmodul mit integriertem Ventil an jedem Rad Reifendruck und
Temperatur strahlt diese Daten als HF-Funksignal ab.
Konzept A - 4
Antennen mit HF-Koppler
Hier dienen die
normalen Anschlusskabel der Raddrehzahlsensoren als Antennen. Sie leiten
die HF-Signale an den im EBS-Rechner integrierten Empfänger, der sie in
einer intelligenten Warnstrategie auswertet. Als einziger Lieferant bieten
wir diese Technik, die keine zusätzlichen Kabel, Empfänger und Rechner
erfordert.
Konzept B -
mit Zentralantenne
Dieser
kostengünstigeren Lösung fehlt lediglich eine Komfortfunktion, alle
sicherheitsrelevanten Funktionen des Konzepts A stehen auch hier voll zur
Verfügung.
Für maximale Zuverlässigkeit bei der Warnung und minimale Einlernzeiten des
Systems können die Sensordaten mit der Funktion von DDS kombiniert und
überwacht werden. Für Fahrzeuge, die nicht mit einem Continental Teves
EBS-System ausgestattet sind, ist ein TPMS als Standalone-System mit eigener
Steuereinheit inklusive HF-Empfänger verfügbar.
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OE
System von Peugeot
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eingebaut z.B. im Peugeot 607 und 807
in Kürze:
-
Automatischer Alarm bei Druckverlust im Reifen
-
Jedes Rad ist mit einer separaten Sendeeinheit bestückt
-
Lithium-Batterien der Sensoren halten zehn Jahre lang
Bild: Peugeot
1 =
Radsensor,
2 = Empfänger,
3 = Zentralschalteinheit,
4 = elektrische Leitungen,
5 = Piktogramm im Instrumentendisplay,
6 = Textinfo im Multifunktionsbildschirm,
7 = Akustisches Warnsignal
Elektronik
erkennt den Fahrzustand
Um unempfindlich gegen
Schwingungen zu sein, ist die Elektronik der Radsensoren (1) in
Kunstharz gegossen. Die Sensoren, von denen jeder lediglich 34 Gramm auf
die Waage bringt, sind auf der Innenseite der Felge in direkter Nähe zum
Ventil befestigt. Sie schicken in regelmäßigen Abständen per Funk
Informationen an einen Hochfrequenzempfänger (2), der im
Fahrzeugheck befestigt ist. Dieser Empfänger ist nur bei laufendem Motor
in Betrieb.
Die in die Räder
integrierten Sensoren arbeiten bei dem von Schrader
Electronics entwickelten System abhängig vom Fahrzustand. Steht das
Fahrzeug, wird der Reifendruck nur alle 15 Minuten gemessen und das
Ergebnis stündlich an den Zentralrechner (3) gesendet. Über einen
Trägheitsschalter wird das System zu Beginn einer Fahrt aktiviert, sobald
eine Fahrgeschwindigkeit von 10 bis 20 km/h erreicht ist.
Während der Fahrt messen
die Radsensoren alle zehn Sekunden den Luftdruck im Reifen und senden
diese Informationen im Minutenabstand an den Zentralrechner. Der Druck
wird in einem Bereich zwischen 0 und 3.500 mbar mit einer Auflösung von 14
mbar gemessen. Wird in einem Reifen eine Differenz zwischen 390 und 530
mbar gegenüber dem Nenndruck festgestellt, erscheint direkt vor den Augen
des Fahrers im Instrumentendisplay (5) ein Piktogramm mit der
Information “Rad Druckverlust”. Gleichzeitig wird der Fahrer durch ein
akustisches Signal (7) gewarnt und im Multifunktionsbildschirm
(6)
die erfasste Störung beschrieben.
Dauerhafter Betrieb des Systems ist gewährleistet
Damit die Wirksamkeit des
Systems dauerhaft gewährleistet wird, ist jede Sendeeinheit mit einer
Lithium-Batterie bestückt, die eine Lebensdauer von etwa zehn Jahren
besitzt. Bei einer nachlassenden Batteriespannung wird der Fahrer
mindestens drei Monate vor dem voraussichtlichen Ausfall der Batterie
automatisch informiert und aufgefordert, den Energielieferanten
auszutauschen.
Quelle: Peugeot
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TPM-Sensor von SensoNor
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SP12 - ein von der
Infineon-Tochter SensoNor entwickelter TPMS (Tire Pressure
Monitoring-Sensor) für die Reifendruck-Überwachung
Die aktuelle Weiterentwicklung (SP30)
besteht aus einem mikromechanischen Druck- und Beschleunigungs-Sensor,
Temperatursensor und einer Batteriespannungsüberwachung in einem sehr
kleinen Gehäuse mit einer Grundfläche von nur 104,5 mm2.
Drucksensor von SensoNor mit
Piezowiderstand |
Druck- und Beschleunigungssensor
von SensoNor mit Piezowiderstand und
seismischer Masse |
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Reifendrucküberwachung für NKw
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Bild: Siemens
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TPMS / LED Reifendruckkontrolle
für Trucks (SZM), LKW und Trailer (Auflieger bzw. Anhänger)
Video
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Advaned TPMS
Zukunftsweisendes Reifendruckkontrollsystem von Johnson Controls
Video
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Tipps für den Mechaniker
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Der Zusammenbau und
die Montage der Radelektronik und des Reifenventils sind mit Hilfe des
Bildes einfach durchzuführen:
- Selbstsichernde
Befestigungsschraube (1) durch das Gehäuse der Radelektronik (2) stecken
und zwei bis drei Umdrehungen in das Ventil einschrauben
- Ventil (3) durch die
Ventillochbohrung in der Felge schieben, Distanzscheibe (4) aufstecken und
Überwurfmutter (5) bis zur Anlage aufschrauben
- Montagestift (7) in die
radiale Bohrung des Ventils stecken und Überwurfmutter mit einem
Drehmoment von 3,5 - 4,5 Nm anziehen.
- Montagestift herausziehen,
sonst wird der Reifen bei der weiteren Montage beschädigt.
- Radelektronik leicht in das
Felgentiefbett drücken. Die Auflagepunkte müssen glatt im Tiefbett
aufliegen. Danach die Befestigungsschraube mit einem Drehmoment von 3,5 -
4,5 Nm anziehen.
- Nach der Reifenmontage die
Ventilkappe (6) aufschrauben.
Viele ältere Sensoren
müssen nun noch programmiert werden. Das heißt die ID des alten Sensors wird
auf den neuen übertragen. Dafür gibt es spezielle Werkzeuge (s. oben). Bei
knfigurierbaren Sensoren ist die Elektronik bereits vorbereitet und mus nur
noch aktiviert werden.
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Montage
von RDKS-Sensoren
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Vor dem
Rad- bzw. Reifenwechsel ist grundsätzlich darauf zu achten, ob das Auo
über ein RDKS verfügt. Zu erkennen ist dies z.B. an einem farbigen Ventil,
einer farbigen Ventilkappe, einem Symbol im Kombiinstrument oder einer
zusätzlichen Anzeigeeinheit (bei nachgerüsteten Systemen). Es ist
empfehlenswert, gleich bei der Fahrzeugannahme, den Kunden nach einem RDKS
zu fragen und auf die Besonderheiten hinzuweisen. Bei aktiven Systemen
gilt es bei der Montage wichtige Punkte zu beachten. Die Montage sollte
nur von geschulten Monteuren vorgenommen werden! Montageanleitungen von
Runflat und UHP Reifen findet man auf den Seiten des
WDK
incl. entsprechender
Downloads.
Richtige Montage eines
Reifendrucksensors (VDO / Continental) |
REDI Sensor von VDO:
Der Redi Sensor wird nur in den Reifen
eingeklebt. Bild VDO
Seit Juli 2014: Der fertig programmierte VDO
REDI-Sensor von Continental wird mit der
inneren Lauffläche des Reifens verklebt. Das schützt den Sensor im Alltag
besser vor mechanischen Beschädigungen und Außeneinflüssen. Durch die
Positionierung im Inneren des Reifens ist das Bauteil zudem mit jeder beliebigen
Felge kombinierbar. (Meldung von kfzbetrieb.de)
Video
zum REDI-Sensor
Mehr zum RDKS
Lesen sie auch:
Microsoft und Bridgestone fördern das Reifenüberwachungssystem
Quellen: Beru, Citroen,
ContinentalTeves, Peugeot, Infineon/SensoNor, Siemens, Hella,
TPM-Systems, Ventech, Nokian u.v.m.
Autor:
Johannes Wiesinger
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