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嵌入式傳感器助力輪胎技術(shù)更智能

文章出處:新聞動(dòng)態(tài) 責(zé)任編輯:百世精工科技 發(fā)表時(shí)間:2023-06-14 10:24:06
  
  

      將傳感器集成到軌道和輪胎中有助于監(jiān)控和改進(jìn)它們的性能。


      “數(shù)字化正在進(jìn)入越野行業(yè)的許多不同領(lǐng)域,”Camso 農(nóng)業(yè)服務(wù)和售后市場銷售執(zhí)行總監(jiān) Martin Lunkenbein 說。它還在重型設(shè)備的各種系統(tǒng)和組件中找到了出路,包括履帶和輪胎。


      根據(jù)大陸集團(tuán)最近發(fā)布的一份新聞稿,全球越野 (OTR) 輪胎市場正以 4% 的復(fù)合年增長率增長,數(shù)字化、自動(dòng)化和連接性是其最大的增長動(dòng)力之一。 

Continental 在輪胎內(nèi)襯里安裝了傳感器,以保護(hù)它們免受損壞并確保更準(zhǔn)確的讀數(shù)。

      隨著這一趨勢的發(fā)展,越來越多的公司引入所謂的智能軌道和輪胎技術(shù),這些技術(shù)具有嵌入式傳感器和與其他車輛系統(tǒng)(如遠(yuǎn)程信息處理平臺(tái))的連接性。


      例如,Camso在 2017 年底推出了其正在申請專利的智能軌道技術(shù),該技術(shù)在軌道中嵌入了一個(gè)溫度傳感器。如果軌道達(dá)到高溫水平,傳感器會(huì)向拖拉機(jī)發(fā)送信號(hào),然后拖拉機(jī)會(huì)自動(dòng)調(diào)整速度以降低軌道溫度,從而最大限度地提高耐用性并避免不必要的損壞。

Camso 的 Smart Track 技術(shù)的特點(diǎn)是將傳感器集成到軌道中,如果達(dá)到過高的溫度水平,它會(huì)發(fā)送信號(hào)。

      “拖拉機(jī)現(xiàn)在比以往任何時(shí)候都更快,行駛距離更遠(yuǎn),拉動(dòng)的農(nóng)具也比以往任何時(shí)候都大,”Lunkenbein 說。 “智能軌道等新技術(shù)表明我們致力于開發(fā)解決方案,以提高農(nóng)民的經(jīng)營效率、生產(chǎn)力和易用性?!?/p>


      嵌入式傳感器有助于輪胎監(jiān)控和連接

      第一次實(shí)現(xiàn) 卡姆索的 智能軌道技術(shù)將用于高速行駛農(nóng)業(yè)應(yīng)用?!半S著行駛速度的提高和田地之間的距離越來越遠(yuǎn),農(nóng)民希望以最高的運(yùn)輸效率運(yùn)營,”Lunkenbein解釋說?!拔覀兊牡缆分悄苘壍澜鉀Q方案將實(shí)現(xiàn)最佳的機(jī)器速度,同時(shí)防止由于過熱而導(dǎo)致的軌道故障,[從而]最大限度地減少停機(jī)時(shí)間并最大限度地延長軌道壽命。


      “最終,我們的目標(biāo)是保護(hù)農(nóng)民的履帶,同時(shí)確保最低運(yùn)營成本的解決方案,”他補(bǔ)充道。


      對于此應(yīng)用,傳感器嵌入到軌道的胎面桿中,可以在軌道在道路上行駛時(shí)監(jiān)控軌道的溫度。 卡姆瑟 目前正在研究兩種選擇,以便在確定履帶過熱時(shí)向拖拉機(jī)發(fā)送信號(hào)。一種是集成解決方案,其中傳感器向發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)發(fā)送信號(hào),然后拖拉機(jī)通過相應(yīng)地調(diào)整其速度或向操作員發(fā)出警告信號(hào)來做出反應(yīng),然后操作員調(diào)整其行駛速度。另一種是與應(yīng)用程序通信,以便讓操作員知道需要調(diào)整拖拉機(jī)速度。


      倫肯拜因說,曾經(jīng) 卡姆瑟 已經(jīng)為道路應(yīng)用全面開發(fā)了傳感器和胎面桿改進(jìn)技術(shù),它將適用于其他可能的應(yīng)用?!霸?卡姆瑟, 我們希望在第一時(shí)間就把事情做好,“他說。只有在初始申請中提供了最佳解決方案后,才會(huì)研究其他解決方案。


      他確實(shí)指出,該公司正在研究在物料搬運(yùn)設(shè)備的實(shí)心輪胎中使用RFID(射頻識(shí)別)技術(shù)。與智能跟蹤技術(shù)類似,RFID將直接集成到 卡姆索的 實(shí)心橡膠叉車輪胎。Lunkenbein說,通過該解決方案,它可以幫助“改善車隊(duì)管理,確??蛻粢宰罴逊绞竭\(yùn)行輪胎,同時(shí)在車隊(duì)經(jīng)理更換叉車輪胎之前提供更好、更及時(shí)的服務(wù)”。 


      與履帶一樣,熱量積聚是實(shí)心輪胎的常見問題,也是故障的主要原因。為了幫助監(jiān)控這一點(diǎn),Trident Industrial Tires & Tracks LLP最近推出了用于監(jiān)控這些類型輪胎的系統(tǒng)。 固體輪胎性能監(jiān)測系統(tǒng) (STPMS)。


      STPMS的傳感器封裝在專門設(shè)計(jì)的外殼中,可以嵌入實(shí)心輪胎的側(cè)壁孔徑中。傳感器將溫度數(shù)據(jù)持續(xù)發(fā)送到手持式顯示器,以便操作員和車隊(duì)可以監(jiān)控輪胎溫度并在必要時(shí)采取糾正措施。


      大陸 一直在開發(fā)用于公路和非公路應(yīng)用的嵌入式傳感器技術(shù)。在 農(nóng)業(yè)技術(shù) 2017年,它 推出軌跡傳感器概念 具有模制在軌道胎面上的微芯片。它直接與駕駛室內(nèi)的監(jiān)視器通信,為設(shè)備操作員提供有關(guān)軌道狀況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。


      最近,該公司推出了其 遠(yuǎn)程數(shù)字輪胎監(jiān)控平臺(tái)ContiConnect.該系統(tǒng)使用由 大陸 專門用于其商用輪胎監(jiān)測系統(tǒng)。雖然該公司為乘用車應(yīng)用生產(chǎn)TPMS傳感器,但由于其安裝在閥門上的定位,這些傳感器不足以承受商業(yè)應(yīng)用的嚴(yán)酷考驗(yàn)。商用傳感器適用于所有 大陸的 數(shù)字輪胎監(jiān)控系統(tǒng)。


      該傳感器能夠讀取輪胎氣壓和溫度,安裝在輪胎的內(nèi)襯中,在公路和越野應(yīng)用中保護(hù)輪胎免受損壞,并使其能夠提供最準(zhǔn)確的讀數(shù),Michelle Reinhart說, 大陸的 美洲地區(qū)商用車輪胎數(shù)字解決方案負(fù)責(zé)人?!芭c閥門安裝的傳感器不同,閥門安裝的傳感器在路邊過程中可能會(huì)損壞,并且使用算法來計(jì)算溫度值, 大陸 傳感器牢固地粘附在輪胎的內(nèi)襯上,并物理讀取氣壓和溫度。

與更容易損壞的氣門式傳感器不同,Continental 的傳感器牢固地粘附在輪胎的內(nèi)襯上以保護(hù)輪胎。

      雖然嵌入傳感器可以保證其安全,但Reinhart指出,這確實(shí)需要拆卸輪胎,以便將系統(tǒng)改裝到車隊(duì)的現(xiàn)有輪胎中。為了克服這一點(diǎn), 大陸 直接從工廠提供帶有預(yù)裝傳感器的輪胎?!拔覀儺a(chǎn)品組合中的幾乎任何輪胎都可以作為智能輪胎訂購,”她說?!坝捎谂cTPMS功能的自然契合,一些輪胎僅作為智能輪胎出售,例如 [新]康蒂教練 HA3."   


      在工廠級(jí)別嵌入傳感器有助于降低成本,以及車隊(duì)的停機(jī)時(shí)間和復(fù)雜性。此外,萊因哈特說,它確保了正確的安裝并防止發(fā)生安裝錯(cuò)誤。


      新的ContiConnect系統(tǒng)能夠監(jiān)控整個(gè)車隊(duì);當(dāng)車輛到達(dá)車隊(duì)終端時(shí),系統(tǒng)會(huì)通過適合移動(dòng)設(shè)備的門戶網(wǎng)站以及短信和電子郵件通知來提醒后臺(tái)人員注意輪胎問題。 


      Reinhart說,像ContiConnect這樣的系統(tǒng)是真正的胎壓管理系統(tǒng)(TPMS),因?yàn)樗鼈兊膫鞲衅鲗?shí)際上讀取輪胎壓力和溫度,而不是像市場上的一些系統(tǒng)那樣使用算法計(jì)算溫度。大陸 稱其為'數(shù)字輪胎監(jiān)測系統(tǒng)',因?yàn)槌俗x取TPMS數(shù)據(jù)外,它還會(huì)將這些數(shù)據(jù)輸入顯示器(在ContiPressureCheck的情況下)或門戶網(wǎng)站(如ContiConnect),“她解釋道。“因此,數(shù)據(jù)的可訪問性超出了TPMS通常所能訪問的范圍。


      根據(jù)萊因哈特的說法,有助于 大陸的 數(shù)字輪胎監(jiān)測解決方案從市場上的其他系統(tǒng)中脫穎而出的是,所有系統(tǒng)的組件都可以組合在一起以利用不同的功能,從而可以為每個(gè)車隊(duì)客戶開發(fā)定制產(chǎn)品。


      例如,一些客戶將ContiConnect Yard與該公司的ContiPressureCheck結(jié)合使用,以使駕駛員在路上了解情況,并使車隊(duì)經(jīng)理能夠在車輛返回車隊(duì)終端后查看收集的數(shù)據(jù)。


      與ContiConnect類似,ContiPressureCheck具有嵌入在輪胎中的傳感器來監(jiān)控輪胎性能。但是,它可以實(shí)時(shí)監(jiān)控單個(gè)車輛,并通過駕駛室內(nèi)顯示屏提醒駕駛員輪胎壓力和溫度問題。該系統(tǒng)也可以連接到其中一個(gè) 大陸的 遠(yuǎn)程信息處理合作伙伴,用于在遠(yuǎn)程信息處理平臺(tái)中遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)?!半S著 大陸的 ContiPressureCheck系統(tǒng),駕駛員可以實(shí)時(shí)監(jiān)控胎壓情況,并確定他們是否需要立即駛離道路,或者他們可以安全地到達(dá)下一個(gè)服務(wù)站,“Reinhart解釋道?!巴ㄟ^添加遠(yuǎn)程信息處理集成,車隊(duì)經(jīng)理或調(diào)度員也可以實(shí)時(shí)幫助進(jìn)行這種分析。”


      她指出,車輛每天(或至少每隔幾天)返回航站樓的運(yùn)營將從 ContiConnect 系統(tǒng)中獲益最多,而車輛在返回航站樓之前行駛很長時(shí)間的運(yùn)營將從 ContiPressureCheck 中受益最多。輪胎傳感器對于所有輪胎和所有應(yīng)用都是相同的。


      隨著公司繼續(xù)開發(fā)他們的軌道和輪胎產(chǎn)品,數(shù)字化和連接將繼續(xù)發(fā)揮重要作用。


      Reinhart 說,與輪胎傳感器相關(guān)的一個(gè)特別有趣的領(lǐng)域是可以計(jì)算里程或花紋深度的領(lǐng)域。 “去年,大陸集團(tuán)推出了兩個(gè)乘用車輪胎概念,ContiSense 和 ContiAdapt,其中包括將來也可能轉(zhuǎn)移到我們商用輪胎的技術(shù)?!?/p>


      她解釋說,ContiSense 是基于導(dǎo)電橡膠化合物的開發(fā),這種化合物能夠?qū)㈦娦盘?hào)從輪胎中的傳感器發(fā)送到車輛中的接收器。基于橡膠的傳感器持續(xù)監(jiān)測胎面深度和溫度;如果測量值高于或低于預(yù)定義的限制,系統(tǒng)會(huì)立即提醒駕駛員。 Reinhart 說,如果胎面被刺穿,輪胎中的電路就會(huì)關(guān)閉,并立即向駕駛員發(fā)出警告,這比目前使用的系統(tǒng)更快,后者僅在輪胎壓力開始下降時(shí)才向駕駛員發(fā)出警告。 “未來,ContiSense 系統(tǒng)將配備額外的傳感器,這些傳感器也可以單獨(dú)使用。因此,有關(guān)路面的信息,例如溫度或是否有雪,輪胎可以“感覺到”并傳遞給駕駛員。數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)杰囕v電子設(shè)備或通過藍(lán)牙傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)?!?/p>


      另一方面,ContiAdapt 結(jié)合了集成到車輪中的微型壓縮機(jī),以通過可變寬度輪輞調(diào)節(jié)輪胎壓力。 Reinhart 說,這允許系統(tǒng)修改輪胎接觸面的大小,這在各種道路條件下都是安全性和舒適性的重要因素。 “四種不同的組合可以完美適應(yīng)潮濕、不平坦、濕滑和正常條件。


      “例如,較小的接觸面與較高的胎壓相結(jié)合,可以在平坦、干燥的道路上實(shí)現(xiàn)低滾動(dòng)阻力和節(jié)能駕駛,”她解釋道。 “相比之下,更大的接地面積和更低的胎壓相結(jié)合,可以在濕滑的道路上提供理想的抓地力。”


      該系統(tǒng)還允許用戶設(shè)置低于 1 bar (14.5 psi) 的低輪胎壓力,以幫助車輛在深雪中輕松駛出停車位或穿越危險(xiǎn)的黑冰。   


      雖然傳感器和其他技術(shù)將在未來的發(fā)展中繼續(xù)發(fā)揮重要作用,但 Reinhart 表示,輪胎傳感器無法彌補(bǔ)設(shè)計(jì)不佳的輪胎,這就是為什么大陸集團(tuán)繼續(xù)投資于尖端溝槽幾何形狀、先進(jìn)的胎面復(fù)合材料和其他技術(shù),以確保高水平的表現(xiàn)。 “此外,我們知道在許多情況下,駕駛員的行為會(huì)影響輪胎磨損模式。教育司機(jī)并提供工具來幫助車隊(duì)糾正破壞性行為可以幫助改善輪胎跳動(dòng),”她總結(jié)道。 “大陸集團(tuán)致力于在輪胎生命周期的各個(gè)方面與車隊(duì)合作,以實(shí)現(xiàn)最低的總體駕駛成本。”



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