Historia układu kontroli ciśnienia

Próby wyręczenia kierowcy od ciągłego sprawdzania i korygowania ciśnienia w ogumieniu sięgają niemal początków

motoryzacji, bo w książce pt. „Dzieje samochodu” autorstwa Witolda Rychtera znajduje się krótka wzmianka o tym, że w 1907 roku w amerykańskim samochodzie Northern zastosowano pneumatyczny układ hamulcowy i urządzenie do pompowania opon w czasie jazdy. Niestety brak jest szczegółowych informacji na temat tego rozwiązania. Prawdopodobnie zasada działania tego urządzenia polegała na połączeniu zaworów do pompowania kół przewodami poprzez szczelne połączenie w piastach a stamtąd kolejnymi przewodami do sprężarki. Jeśli przewód każdego koła wyposażymy w manometr to można kontrolować ciśnienie  w danym kole i w razie potrzeby korygować jego poziom. Takie rozwiązania wykorzystywały już kilkadziesiąt lat temu kołowe wojskowe transportery opancerzone, które dzięki centralnemu układowi pompowania kół mogły kontynuować jazdę nawet po kilkukrotnym  przestrzeleniu opon.

Na początku były ciężarówki
Jeśli chodzi o pojazdy cywilne, elektroniczne urządzenia służące do sygnalizacji ciśnienia w ogumieniu na szerszą skalę pojawiły się najpierw w samochodach ciężarowych. Przykładem może być system Ettco szwajcarskiej firmy Gauer A.G. informujący kierowcę o zmniejszeniu ciśnieniu w ogumieniu już o 0,5 bara. W skład sygnalizatora Ettco wchodzi tranzystorowy nadajnik sprzężony z manometrem połączonym z zaworem opony i zamocowanym na piaście koła oraz odbiornik umieszczony w kabinie kierowcy. Z chwilą spadku ciśnienia manometr włączał nadajnik, który wysyłał sygnał do odbiornika. Główną wadą systemu Ettco była konieczność montowania nadajnika w łatwo dostępnym miejscu na zewnątrz opony, co groziło jego uszkodzeniem lub kradzieżą.

Znacznie lepsze od szwajcarskiego rozwiązania Ettco opracowała w tym samym mniej więcej czasie niemiecka firma VDO. Jej sygnalizator spadku ciśnienia w ogumieniu działał również bezstykowo, lecz zamiast nadajników radiowych zastosowano w nim dwa zespoły cewek. Jeden, nadawczo-odbiorczy, przymocowany do zawieszenia pojazdu i drugi tzw. sprzęgający,

połączony z obręczą koła. Płaszczyzny czołowe zespołu cewek są oddalone od siebie o kilka milimetrów. Cewka nadawcza zasilana jest sygnałem o określonej częstotliwości, który indukuje się w cewce odbiorczej tylko wtedy, gdy zespołu cewek znajdują się dokładnie naprzeciw siebie i zestyk wyłącznika ciśnieniowego wkręcony na zawór opony jest zwarty, co oznacza większe ciśnienie od minimalnego. Spadek ciśnienia w oponie poniżej granicznej wartości powoduje włączenie urządzenia alarmowego.

Współdziałanie cewek wykorzystywał także system NASTAC opracowany przez firmę Nissan. W tym rozwiązaniu kołowe cewki, nadawczą i odbiorczą zamocowano obok siebie na obwodzie piasty. W odróżnieniu od systemu VDO  NASTAC podawał również informacje na postoju, sygnalizując oprócz spadku ciśnienia w ogumieniu także wzrost temperatury opon.
Czasy współczesneWe współczesnych autach stosuje się układy kontroli ciśnienia w ogumieniu opierające się na pośrednim lub bezpośrednim pomiarze tego parametru. Układ z metodą pośredniego pomiaru ciśnienia wykorzystuje oprogramowanie i czujniki ABS-u. Na podstawie zmian prędkości kątowych kół można określić zmniejszenie promienia toczenia koła spowodowane zmniejszeniem w nim ciśnienia powietrza. Obwód opony porównywany jest z danymi odniesienia ( przy prawidłowym ciśnieniu). Na podstawie niewielkich zmian można rozpoznać spadek ciśnienia w kole. Jest to system typowo informacyjny, który w razie ubytku ciśnienia w jednej oponie nadaje ostrzeżenie. Z uwagi na to, że charakterystyka opon ulega zmianie, w celu ustalenia nowych danych odniesienia należy po każdej zmianie ciśnienia, po czynnościach obsługowo-naprawczych przy podwoziu i każdej wymianie opon dokonać kalibracji systemu.

System kontroli ciśnienia w ogumieniu z bezpośrednim pomiarem tego parametru i rozpoznaniem położenia koła  ma zamontowane w kołach elektroniczne układy mierzące ciśnienie i temperaturę. Sygnały z tych układów przekazywane są do anten, a stamtąd do sterownika kontroli ciśnienia. W skład elektronicznych układów pomiarowych wchodzą czujniki ciśnienia i temperatury, elektronika pomiarowa i sterowania, antena nadawcza oraz bateria zasilająca. Elektroniczne układy pomiarowe są przykręcane do zaworów i mogą być ponownie użyte przy wymianie obręczy. Cztery zamontowane we wnękach kół anteny umożliwiają rozpoznanie koła, w którym układ wykrył spadek ciśnienia. Jest to również możliwe w przypadku koła

zapasowego. Każda antena odbiera sygnały od wszystkich znajdujących się w jej zasięgu nadajników.  Rozpoznanie położenia następuje na podstawie oceny mocy odbieranego sygnału. Jeżeli nastąpi awaria jednej anteny układ nadal będzie działał, ponieważ trzy pozostałe anteny odbierają sygnały z kół  i mogą one być odpowiednio przyporządkowane do ich położeń.

W systemie kontroli ciśnienia w oponach bez rozpoznawania położenia koła, elektroniczne układy pomiarowe w kołach wysyłają sygnały odbierane przez jedną antenę centralnego zamka i układu alarmowego, skąd są przekazywane do sterownika kontroli ciśnienia. Inaczej zbudowane niż te w systemie z rozpoznaniem położenia koła są elektroniczne układy pomiarowo-nadawcze montowane w kołach. Mają m.in. wbudowany dodatkowy czujnik  przyspieszenia.

Układy kontroli ciśnienia w ogumieniu z lub bez rozpoznania koła wymagają przestrzegania określonych zasad obsługi. Kół nie należy czyścić w myjniach ultradźwiękowych, ponieważ ultradźwięki mogą uszkodzić elektroniczne układy pomiarowo-nadawcze kół.  Jeżeli awaryjnie był zastosowany preparat do uszczelniający oponę, to zaleca się wymianę elektronicznego układu nadawczo-pomiarowego, ponieważ preparat mógł zapchać otwór czujnika ciśnienia.