2013年3月4日出版的《中国汽车报》第3316期D2版刊登了“TPMS缺陷分析及我们的思考”文章,《中国汽车报》为该文章加了编者按,并同时刊登了深圳市航盛电子股份有限公司和国家橡胶轮胎质量监督检验中心专家的意见,参见《中国汽车报》。
由于版面安排原因,《中国汽车报》刊发的文章有删节,现将“TPMS缺陷分析及我们的思考”文章原稿登出,供读者参考。
TPMS缺陷分析及我们的思考
周龙庚傅建中
我们为何提出TPMS有缺陷
TPMS的英文全称是Tire Pressure MonitoringSystem,准确的中文翻译为“轮胎气压监测系统”,GB/T26149-2010标准名称是:基于胎压监测模块的汽车轮胎气压监测系统。
正如清华大学教授、汽车安全与节能国家重点实验室副主任宋健所说:TPMS是胎压测量系统的简称,从名称看没有轮胎载荷测量、防爆或节能的直接功能。合理应用TPMS的信息有可能起到提高汽车安全性、降低油耗的作用。因此能否提高汽车安全性,降低油耗和防止爆胎主要取决于对TPMS的信息应用是否合理。
现有的TPMS产品技术功效并非纯粹的胎压测量,而是以胎压异常报警作为主要技术功效诉求,具有胎压测量和胎压异常报警的双重技术功效,胎压异常报警就是“TPMS信息应用”,TPMS信息应用的合理性必须考究。
胎压异常报警必然要涉及胎压评判标准问题,轮胎充气压力有空载、满载和最大载荷之分,空载、满载充气压力标注在车体上,最大载荷充气压力标注在轮胎侧面上。毫无疑问,TPMS应具备随轮胎载荷变动的动态胎压评判标准,才能根据轮胎载荷对实时胎压作准确评判和报警,最起码应具有空载、满载等特定评判标准。因此可以断言,如果TPMS技术产品不具备监测、感知轮胎载荷的功能,只以空载充气压力为胎压评判标准,其提供的胎压异常报警信息就必定错误!
以奥迪Q7车型为例,该车标明后轮空载充气压力为2.4Bar,满载充气压力为3.4Bar,若TPMS以空载充气压力2.4Bar为胎压评判标准,当车辆处于满载工况,后轮胎压缺气29%--47%时,TPMS却显示胎压正常,由此可见TPMS信息失实的严重性(参见下表)。
轮胎实时胎压 | 1.8 Bar | 2.0 Bar | 2.2 Bar | 2.4 Bar | 2.6 Bar | 2.8 Bar | 3.0 Bar | 3.2 Bar | 3.4 Bar | 3.6 Bar | 3.8 Bar | 4.0 Bar | 4.2 Bar | 4.4 Bar |
评判标准 | 2.4Bar--TPMS标准规定正负25%范围为胎压正常 | |||||||||||||
TPMS胎压报警信息 | 正常 | 正常 | 正常 | 正常 | 正常 | 正常 | 正常 | 过高33% | 过高41% | 过高50% | 过高58% | 过高67% | 过高75% | 过高83% |
轮胎实际状态(空载) | 正常 | 正常 | 正常 | 正常 | 正常 | 正常 | 正常 | 过高33% | 过高41% | 过高50% | 过高58% | 过高67% | 过高75% | 过高83% |
轮胎实际状态(满载) | 缺气47% | 缺气41% | 缺气35% | 缺气29% | 正常 | 正常 | 正常 | 正常 | 正常 | 正常 | 正常 | 正常 | 正常 | 过高29% |
备注 | 轮胎满载充气压力要求为3.4Bar,Bar约等于Kg/cm2。 |
美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)最近的一项研究表明,轮胎充气不足超过25%时,在高速公路上爆胎的可能性三倍于充气正常的轮胎。由此可见,TPMS缺陷并非无关紧要的信息错误,而是关乎性命的致命缺陷!
应当特别指出的是,TPMS胎压测量信息不管是应用于提高汽车安全性,还是降低燃油消耗,其本质是保持轮胎在正常的充气压力状态下工作,防止轮胎产生过量形变。因此,既然TPMS不具备轮胎载荷监测功能而无法提高汽车安全性,它就同样无法实现降低燃油消耗的节能减排功效。欧盟、日本等汽车工业大国虽然在美国通过TPMS强制立法十年后“不跟风”,但欧盟以“TPMS降低油耗”而启动的TPMS强制性标准立法进程同样是欺人之谈,有误导消费者之嫌。
我们对25个汽车品牌122款车型轮胎充气压力数据作了调查收集,其中93款车型标明轮胎空载和满载充气压力数据,占比76%;29款车型仅标注一个轮胎充气压力数据,占比24%,这24%车型中以日系车和国产自主品牌为主。由于轮胎载荷特性只与轮胎本身参数有关,与车型设计或TPMS技术产品与车型的匹配无关,因此,日系车型和部分国产车型有隐瞒重要信息的嫌疑。
TPMS实用性局限是指因使用环境条件而使TPMS产品技术功效归为无效的情况。TPMS技术标准规定,超过轮胎冷态充气压力的正负25%范围为胎压异常。但实际交通过程中驾驶员并不具备及时给轮胎充放气的条件,也不认为气压超过25%就是危险状态,绝大多数情况下,驾驶员并不理会TPMS胎压报警而继续行车,久而久之,会因“狼来了”效应而对TPMS视同无物,使TPMS技术功效归为无用。
克服TPMS设计缺陷在技术上并不存在障碍,如果TPMS具备轮胎载荷监测功能,按照轮胎空载、满载情况对轮胎正确充气的要求就更加严格,TPMS实用性局限是其无法克服和难以逾越的障碍,汽车制造厂家和TPMS行业应对此给予高度关注。
从“防爆胎”到“治爆胎”是TPMS产业新生的不二选择
TPMS缺陷和局限存在巨大民事损害索赔风险,TPMS产品制造企业和安装TPMS产品的汽车品牌显然无力承受如上风险。TPMS产品的缺陷和局限缘于其技术思维的先天不足,由于轮胎损坏的多因性,仅关注轮胎气压异常不足以有效防范轮胎事故,轮胎载荷特性更使通过监测胎压来预防轮胎损坏的难度激增。因此,如不改变TPMS技术思维,TPMS技术产品已经走入死胡同,没有咸鱼翻身的可能。
如果对TPMS赋予全新技术思维,以“监测爆胎信号、避免爆胎酿成交通事故”为目标,就为TPMS产业新生展示了全新的空间。TPMS数十年的实践已经证明“防爆胎”之路行不通,如果改为“治爆胎”,通俗地说,“防爆胎”防不住我不防了,我让爆胎不演变成交通事故、不发生危害行车安全的后果就行了。“防爆胎”如同卫生防疫,“治爆胎”就是疾病治疗,癌症可怕是因它的“无药可治”而可怕,如果发明了一种特效药或治疗方法,能够彻底治愈癌症,人们就再也不会“谈癌色变”,癌症的预防也就变得无足轻重了。
将事故消灭于萌芽之中完全可以实现。在“治爆胎”创新思维下,只要施以“提高胎压采样频率监测爆胎信号、以行车制动解除爆胎威胁”全新技术方案(暂称为TPMS+),爆胎对行车安全的威胁就被解除,提高汽车安全性的目标就得以实现。
TPMS已经形成规模工业基础和产业链资源,在TPMS基础之上,对TPMS技术进行创新,是轮胎事故防范技术的发展方向,也是TPMS产业起死回生的不二选择,我们真诚希望能够成为TPMS行业共识。