Reifen

Reifen-Druck-Kontroll-Systeme (RDKS)

Fehler und Mängel in der Bereifung zählen zu den häufigsten Pannen- und Unfallursachen!

Zu geringer 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. (siehe hierzu auch den Bericht über Reifenmängel und den Reifencheck der GTÜ)

Ab November 2003 müssen in den USA alle Neuwagen mit einem Überwachungssystem für den Reifendruck ausgestattet sein. 

Reifen mit Notlaufeigenschaften (Runflat Tyre) müssen laut Reifenhersteller auch 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. Die kleine Animation von TPM-Systems beweist es. Prüfen Sie es einmal selbst nach.

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Man unterscheidet grundsätzlich 2 verschiedene Systeme:

Indirekt messende Systeme (Passive Systeme)

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; 
• zusätzlicher Nachteil: niedrigerer Luftdruck lässt den Verbrauch ansteigen
• Systeme: siehe Übersicht

Direkt messende Systeme (Aktive Systeme)

• Grundsätzlich: jedes Rad besitzt einen eigenen Sensor, Infos gelangen per Funk an das Steuergerät
• Vorteile: die Messung wird exakter, Alarm bereits ab 0,2 bar Druckdifferenz oder Druckabfall ist möglich; auch zu hohe Last (Temperatur) und Sturzfehler werden erkannt, das Reserverad kann mitgeprüft 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 zum Rad kodiert werden, Umständlich beim Radwechsel
• Systeme: siehe Übersicht 

Überblick über die Systeme

Stand 09/2007, ohne Gewähr, Quelle: Hella, u.a.

Ein gänzlich anderes Reifendruckontroll-System bietet die Fa. Ventech an, bei dem der Druck im Vorbeifahren gemessen wird.

Hier nun einige Anwendungen, die die Techniken verdeutlichen sollen:

 Tire Safety System (TSS) von Beru/Alligator 

• plötzlichem Druckverlust
• schleichendem Druckverlust
• Minderdruck (Vollbeladung)

Technische Merkmale

• Permanente Überwachung des Luftdrucks aller Räder

• Sofortige Information des Fahrers bei Abweichung vom Sollwert

• Verhindert durch rechtzeitige Wahrnehmung die Folgen zu geringen Luftdrucks

• Ventile
• Radelektroniken
• Empfangsantennen
• Steuergerät

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.

Am Ende des Berichts finden Sie noch Tipps für den Mechaniker

TTC von BI-automotive

Vorteile:

• Drahtlose Übertragung macht die Verlegung von Antennen in die Radhäuser überflüssig >> schnelle und einfache Montage
• innovative Sensoren für höchste Zuverlässigkeit und maximale Lebensdauer
• aktives System, keine berechneten Werte wie bei den meisten passiven Seriensystemen
• Empfangs- und Displayeinheit wird nur an Dauerplus, Schaltungsplus und Masse angeschlossen, dadurch schnelle Montage an jeder Stelle im Cockpit möglich
• bis zu 7 Reifen gleichzeitig kontrollierbar; durch Verwendung von zusätzlichen Sensoren!

RoadSnoop von Nokian

Eine einfache und kostengünstige Methode zur Reifendrucküberwachung hat der finnische Reifenhersteller Nokian entwickelt. RoadSnoop heißt das System, welches den Autofahrer bei zu niedrigem Reifendruck warnt. Der Alarm aus einem Ton- und Lichtsignal wird per Funk in einem kleinen Empfänger ausgelöst, den man in eine Ablage im Auto legt.

Zu RoadSnoop gehören vier Sensoren, die mit Stahlband an den Felgen befestigt werden und von außen nicht zu sehen sind. Verwenden kann man den Luftdruckprüfer in jedem Auto, Einbauten im Wagen selbst sind nicht erforderlich. Das RoadSnoop-Drucküberwachungssystem kostet 200 Euro.

- Nokian Reifen http://www.nokiantyres.com

TPMS con Continental

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.

System von Peugeot

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

TPM-Sensor von SensoNor

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

Reifendrucküberwachung für NKw

Bild: Siemens

Tipps für den Mechaniker (System Beru)

- 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

Nach einem Räder- / Reifenwechsel, dem Tausch der Radpositionen, dem Erneuern der Radsensorik oder einer bewussten Änderung des Reifendrucks (z.B. bei vollbeladenem Fahrzeug), werden die neuen Drücke vom TSS übernommen. Dazu müssen zuerst alle Reifen mit dem vorgeschriebenen oder speziell gewählten Druck befüllt werden. Durch Drücken der Kalibriertaste werden die Werte gespeichert. Das System prüft danach, ob die Drücke realistisch sind (z.B. der Mindestdruck oder die Unterschiede zwischen links und rechts. Sollten die Räder, z. B. beim saisonbedingten Rädertausch im Kofferraum des betroffenen Fahrzeugs transportiert werden, befinden sie sich in Reichweite des Steuergerätes. Wenn die zu tauschenden Räder schon mal ins System eingelesen wurden, empfängt das Steuergerät anstatt der gewohnten vier (mit Reserverad fünf) Signale, nun acht oder neun.

In diesem Fall meldet sich das System als "nicht verfügbar". Gleiches kann passieren, wenn sich ausgeladene Räder oder Räder eines anderen Fahrzeugs, die ebenfalls ein RDKS besitzen, in der Nähe befinden.

Machen Sie auch den Kunden darauf aufmerksam, dass das System dann wieder neu kalibriert werden muss. Die Kalibrierung der serienmäßigen TSS ist fahrzeugspezifisch.

Anleitungen hiefür sind auf den Internetseiten von Beru (www.beru.com) abrufbar.

Wenn das Reserverad auch über das RDKS überwacht wird, sollte es nach dem Ausbau wieder genau in die Lage eingebaut werden, in der es sich vorher befand. Insbesondere im Zuge einer Inspektion bzw. nach dem Prüfen des Luftdrucks, ist z.B. beim BMW E60, E65 darauf zu achten, dass sich das Reifenventil nach dem Einbau des Reserverades wieder auf der 9 Uhr Position befindet. Der Empfänger erkennt nur in dieser Position die Signale des Senders.

Montagehinweise

Vor dem Rad- bzw. Reifenwechsel ist grundsätzlich darauf zu achten, inwiefern das Fahrzeug 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 sind folgende Punkte zu beachten:

- Bei der Reifendemontage darf die Abdrückschaufel auf beiden Seiten des Reifens nur auf der gegenüberliegenden Seite des Ventils angesetzt werden 

- Beim Abziehen des Reifens muss der Montagekopf ca.15 cm hinter dem Ventil angesetzt werden

- Vermeiden Sie jegliche Krafteinwirkung auf den Sensor

- Zur Demontage und Montage des Reifens dürfen Reifenwulst und Reifenhorn nur mit Montagespray oder Seifenlauge benetzt werden. Der Gebrauch von Montagepaste kann dazu führen, dass die Filterfläche der Sensor-Elektronik verklebt

- Der Sensor darf nur mit einem trockenen, fusselfreien Tuch gereinigt werden. Druckluft, Reinigungs- und Lösungsmittel dürfen nicht verwendet werden

- Vor der Montage eines neuen Reifens muss die Sensoreinheit auf Verschmutzung, Beschädigung und festen Sitz geprüft werden

- Den Ventileinsatz bzw. das Ventil erneuern (je nach Herstellervorgabe), Anzugsdrehmomente beachten

- Nach der Montage ggf. Kalibrierung/Neucodierung bei kalten Reifen durchführen

- Hinweise der Fahrzeug- und Systemhersteller sind gesondert zu beachten