中央轮胎充气系统

起源

早在1984 年，通用公司（GM）就在CUCV开拓者和皮卡车型上使用了中央轮胎充气系统(CTIS)。CUCV是商用多用途载货汽车（Commercial Utility Cargo Vehicle）的缩写，美军从20世纪80世纪中期就一直使用这种卡车。它们实际上是在标准大小的雪佛兰Blazers和皮卡车型的基础上配备了一些特殊的军用设备。

设计理念

通过控制每个轮胎中的气压来改善汽车在不同路面上的行驶性能。例如，降低轮胎中的气压可增大轮胎与地面的接触面积，从而使汽车能更轻松地在较软的地面行驶。这样还可以降低对路面造成的损害。对施工地点和农田而言，此做法具有重要意义。由于驾驶员可以直接控制每个轮胎的空气压力，车辆的可操控性就大大提高了。

CTIS的另一项功能是在轮胎出现缓慢漏气或被戳破时维持其内部的气压。在出现此类情况时，系统将根据驾驶员事先设置的特定气压，自动控制充气过程。

CTIS的制造商主要有两家：美国的德纳公司（Dana Corporation）和法国的 Syegon（地面工业武器集团公司（GIAT）的一个部门）。德纳公司推出的CTIS有两种型号：军用CTIS（由PSI开发）和用于商业重型机械的轮胎压力控制系统（TPCS）。

CTIS：内部结构

下面是整个系统的示意图：

车轮气门嘴在车轮的顶端。如果是双轮并装，气门嘴一般只与外车轮连接，以使两轮胎间的气压平衡。车轮气门嘴的一个作用是在轮胎未被使用时，将其与整个系统隔离，以减轻密封件承受的压力，从而延长其使用寿命。通过车轮气门嘴还可以按照需要对轮胎进行充气和放气。

位于乘客座位后的电子控制单元（ECU）是该系统的核心。它能处理驾驶员的指令，监控系统内的所有信号，并控制系统每隔10分钟对轮胎压力进行一次检查，以确保将压力维持在预先设定的水平。ECU将指令传送到气动控制单元，后者直接控制车轮气门嘴和通风系统。气动控制单元还含有一个传感器，用于将轮胎压力的读数传输给ECU。

驾驶员可以通过操作员控制面板选择与当前路况匹配的轮胎压力模式。这个面板安装在仪表板上，可显示当前的轮胎压力、选择的模式和系统状态。当驾驶员选择某个轮胎设置时，信号将由控制面板传输到电子控制单元，然后到达气动控制单元，最后到达车轮气门嘴。

当车辆加速行驶时（例如在高速公路上时），为防止轮胎损坏，轮胎的压力将升高。CTIS中含有一个速度传感器，它可以将车速信息传送给电子控制单元。如果车辆继续加速行驶一段时间，系统会自动对轮胎充气，以使气压与速度相适应。

这类系统使用为制动系统提供空气的同一压缩机作为气源。压力开关可以确保制动系统优先使用空气，它能防止贮气罐在刹车制动充足气之前就向CTIS供应空气。

工作情况

悍马汽车的自动充气轮胎系统：轮部结构

如果系统确定需要对轮胎充气，它会首先检查制动系统保留的压力是否处于适当的水平；如果是，它会向车轮气门嘴施加轻微的气压，以便开始充气。如果轮胎充气过足，系统会在车轮气门嘴形成少量的负压。当气动控制单元发现已经达到合适的气压时，气门嘴就会关闭。

从上图中您可以看到充、放气时空气从进入轮胎开始的流动路线。管道系统从车辆的空气压缩机伸出，并在穿过轮毂后到达轮胎的阀门。依靠“快速拆卸”设计，可将轮胎与CTIS系统断开，以便对其进行拆卸和维护。 （此图还显示了悍马汽车的跑气保用功能，借助这一功能，轮胎在没气的情况下也能继续支撑车辆。）