ОХРАННОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЯ С ОТКЛЮЧЕНИЕМ “МАССЫ”

Известные конструкции промышленных и любительских охранных устройств на автомобилях работают только при подключенной к бортовой сети аккумуляторной батареи. В целях же противопожарной безопасности даже при кратковременных стоянках автомобиля вывод батареи целесообразно отключать от корпуса, что обеспечивается применением специальных выключателей “массы”. Но в этом случае охранное устройство не работает.
Неудачным следует признать также конструктивное решение противоугонной блокировки, когда вывод индукционной катушки замыкают на корпус,— тщетные, но настойчивые попытки пустить двигатель стартером могут привести к быстрой разрядке аккумуляторной батареи и ее разрушению, особенно если бортовая сеть осталась включена на длительное время и это своевременно не обнаружено владельцем автомобиля.

Ниже описано охранное устройство, свободное от указанных недостатков. Оно работает при отключенной от корпуса батареи и в режиме охраны практически не потребляет электроэнергии (ток не превышает 3...5 мкА, что значительно меньше саморазрядки батареи); имеет цепь противоугонной блокировки, исключающую подачу напряжения в бортовую сеть без знания “секрета” (даже при накоротко замкнутых контактах замка зажигания); выполняет автоматическое отключение батареи от корпуса автомобиля и дальнейший переход на режим охраны и противоугонной блокировки после однократного выключения замка зажигания, чем обеспечивается повышенная секретность включения охранного устройства.

Устройство может быть установлено на любом автомобиле с 12-вольтной бортовой сетью (с минусом на корпус) и имеющим (или дооборудованный) электромагнитный выключатель “массы” типа ВМЭ-1.

Принципиальная схема охранного устройства приведена на рис. 1. Устройство базируется на трех электронных реле ЭР-1, ЭР-2, ЭР-3, обведенных на схеме штрих-пунктирными линиями:

• ЭР-1 служит для подключения аккумуляторной батареи к бортовой сети автомобиля на время 50...60 с,
• ЭР-2 — для выдержки паузы длительности 10...12 с при открывании двери водителя с последующим формированием тревожного звукового сигнала длительностью 1 с и паузой 4...5 с (при открывании любой другой двери, крышки багажника, капота или качке автомобиля тревожный сигнал звучит сразу),
• ЭР-3 — для выключения тревожной сигнализации через 2...2,5 мин после начала ее работы.

Электронные реле ЭР-1 и ЭР-3 собраны на составных транзисторах с различным включением времязадающих цепей, а за основу реле ЭР-2 взят узел с аналогом однопереходного транзистора, описанный в статье Е. Еленицкого “Электронный сторож”, опубликованной в журнале “Радио”, 1985, № 10, с. 51.

В исходном состоянии основные контакты замка зажигания SA1 разомкнуты, а обмотка реле К.1 отключения “массы” обесточена ( на рис. 1 схема выключателя “массы” упрощена. Типовой выключатель ВМЭ-1 имеет пусковую и удерживающую обмотки, переключение которых осуществляется контактной группой, связанной с якорем выключателя ) и его контакты К1.1 также разомкнуты; нормально замкнутые контакты конечных выключателей SA5—SA10, связанных с дверьми автомобиля, крышками багажника, моторного отсека, другими охраняемыми точками, а также датчика качки SA11 разомкнуты, а контакты переключателей SA3 и SA4 замкнуты,—устройство находится в режиме охраны.

При открывании двери водителя контакты SA5 замыкаются и образуют электрическую цепь: корпус автомобиля — обмотка реле К3 — замкнутые контакты SA4.2 — предохранитель FU2— батарея GB1—предохранитель FU1 —замкнутые контакты SA4.1 и К.6.2—диод VD1 — нагрузочная лампа HL1—корпус. В результате срабатывает реле К3, его замкнувшиеся контакты К3.1 включают светодиод HL3 (“Дверь открыта”), а контакты К3.2 через выводы 8, 9 ЭР-2 подключают к управляющему электроду тринистора VS1 заряженный до напряжения питания конденсатор СЗ, отчего тринистор открывается, на выводе 12 появляется напряжение и зажигается светодиод HL4 (“Тревожная сигнализация”). Через 10...12 с срабатывает устройство на транзисторах VT3—VT5, и периодически закрывающийся тринистор VS2 будет подавать питание на звуковой сигнал вибрационного типа ВА1 — начинает работать тревожная сигнализация.

Одновременно напряжение питания поступает на электронное реле ЭР-3 (через вывод 14), заряжается конденсатор С6 и через 2...2,5 мин срабатывает реле К.7, его контакты К7.1 размыкаются на короткое время и включают тринистор VS1 — тревожная сигнализация прекращается, а светодиод HL4 гаснет.

Если дверь водителя открывает владелец автомобиля, то он должен еще однократно воздействовать магнитом на геркон SA2 (скрытая установка геркона — “секрет” устройства), чтобы замкнуть его контакты. При этом напряжение питания поступает на электронное реле ЭР-1 (через вывод 3), срабатывает реле К5 и своими переключающимися контактами К5.1 блокирует питание блока. Одновременно напряжение питания через диод VD4 подается на обмотку реле К6, его контакты К6.2 разрывают цепь питания электронных реле ЭР-2 и ЭР-3, предотвращая тем самым включение тревожной сигнализации, а контакты К6.1 подадут питание на обмотку реле К1. Теперь замкнутся контакты К1.1, бортовая сеть будет готова к пуску двигателя и загорается светодиод HL2 (“Готовность к пуску”).

В таком состоянии устройство находится 50...60 с, пока не зарядится конденсатор С2 и обесточится обмотка реле К5. За это время водитель должен включить замок зажигания. При замыкании его основных контактов SA1 сработает реле К2, его контакты К2.1 замкнутся и реле К6 заблокируется цепью, образованной контактами К2.1, К6.3 и диодом VD5, благодаря чему обмотка реле К1 остается под током даже после включения электронного реле ЭР-1 (светодиод HL2 гаснет). Дальнейшим поворотом ключа в замке зажигания (контакты выключателя SA1 остаются замкнутыми) производят пуск двигателя стартером.

Если открыть любую другую дверь, крышку багажника или моторного отсека, или качнуть автомобиль, то замкнутся соответствующие контакты конечных выключателей SA5—SA11, и через диод VD2 образуется такая же пусковая цепь электромагнитного реле К3, которая срабатывает и таким образом подает питание на электронное реле ЭР-2. Одновременно за счет зарядного тода конденсатора С1 сработает реле К4, а его контакты К4.1 отключат один времязадающий конденсатор С4 (имеющий большую емкость, чем С5) электронного реле ЭР-2. А так как емкость конденсатора С5, оставшегося во времязадающей цепи небольшая, задержка во времени срабатывания тревожной сигнализации сократится до 0,3...0,5 с; одновременно изменяются и параметры тревожного сигнала,— он будет восприниматься как непрерывный сигнал.

Через 5...7 с ток зарядки конденсатора С4 окажется меньше тока удержания реле К4, его контакты К4.1 подключат к времязадающей цепи заряженный до напряжения питания конденсатор С4, и электронное реле ЭР-2 перейдет в обычный режим прерывистой тревожной сигнализации.

Перед выходом из автомобиля после прекращения движения водитель должен сначала открыть свою дверь, а затем выключить замок зажигания (или открыть дверь после выключения замка не позднее 10...12 с). При этом обесточится бортовая сеть автомобиля, сработает реле КЗ (аналогично описанному выше) и загорится свето-диод HL3. Однако электронное реле ЭР-2 не сработает, так как ток утечки тринистора VS1 через управляющий электрод превышает ток зарядки конденсатора С3, и тринистор не открывается. В таком состоянии устройство может находиться неограниченное время, можно открывать остальные двери и крышки багажника и моторного отсека, покачивать автомобиль — сигнала тревоги не будет. И только после того как будут закрыты все охранные точки, а также не будет качки автомобиля (допускается многократное открывание и закрывание с интервалом не более 15...17 с — время зарядки конденсатора С3 до напряжения срабатывания тринистора VS1), последующее их открывание или качка автомобиля приводит к срабатыванию электронного реле ЭР-2 и появлению тревожной сигнализации.

Если контакты переключателя SA3 разомкнуть, то тревожную сигнализацию можно включать из салона автомобиля — достаточно включить одну из бортовых нагрузок (аварийную сигнализацию, освещение салона, радиоприемник и т.д.). В этом случае бортовая нагрузка функционально эквивалентна включению в цепь пуска реле К3 лампы HL1. Переключателем SA4 блок тревожной сигнализации выключается полностью (блок подготовки к пуску остается включенным, но он не потребляет тока).

Примененная система индикации позволяет эффективно контролировать работу охранного устройства. Так, зажигание светодиода HL3 при открывании двери водителя сообщает о том, что блок тревожной сигнализации включен переключателем SA4 (и замкнут переключатель SA3), а его погасание после закрывания двери,— что все остальные двери, багажник и моторный отсек закрыты и качка автомобиля отсутствует (контакты SA5—SA11 разомкнуты). Зажигание светодиода HL4 после открывания двери водителя сообщает о начале работы блока тревожной сигнализации, а его погасание и зажигание светодиода HL2 после воздействия на геркон SA2,— о выключении блока тревожной сигнализации и включении блока подготовки к пуску двигателя. В режиме включенного замка зажигания (работает двигатель) или охраны ни один светодиод не светится.

Относительно сложная и повторяющаяся коммутация контактов реле К6, применение промежуточного реле К2 и диодов VD4, VD5 обусловлено необходимостью обеспечения четкой работы устройства, не зависящей от временных характеристик электромагнитных реле, а также разгрузки слаботочных контактов геркона SA2 от пускового тока выключателя “массы” (до 1 А). Диод VD1 обеспечивает гальваническую развязку цепей, подключенных к корпусу автомобиля, а диод VD6 — более четкое срабатывание электронного реле ЭР-2 при размыкании контактов К7.1; диод VD2 предотвращает срабатывание реле К4 при замыкании контактов SA5.

В конструкции могут быть использованы любые слаботочные электромагнитные реле с током срабатывания 15...50 мА и необходимым числом контактных групп. Однако предпочтительны малогабаритные герконовые реле (например, типа РЭС-55А с обмоткой сопротивлением 350...700 Ом); для получения требуемого числа контактных групп обмотки реле включают параллельно.

Контактная группа К.6.1 должна быть рассчитана на ток до 1 А; подойдет реле РЭС-9 (паспорт РС4.524.200), у которого удалены возвратные пружины для надежного срабатывания при напряжении 10 В (упругость контактных групп достаточна для исключения залипания язычка реле). Лампа накаливания HL1 —любая, рассчитанная на 12...24 В и ток 90...200 мА. Разъем ХТ1 на допустимый ток не менее 5 А (например, РША на 14 или 20 контактов), разъем ХТ2—любой слаботочный. Звуковой сигнал ВА1—от автомобиля “Запорожец” (или любой другой на ток не более 4 А). Переключатель SA3—МТ-1, SA4— ТП1-2. Конечные выключатели SA5— SA10—дверные кнопки от автомобиля “Жигули”. Датчик качки SA11 выполнен на базе геркона КЭМ-1.

Резисторы, использованные в устройстве, МЛТ-0,125 и МЛТ-1, электролитические конденсаторы — К50-6; под эти детали рассчитаны и печатные платы (рис. 2—4), изготовленные из фольгированного стеклотекстолита методом травления.

Налаживание устройства сводится к получению желаемых временных характеристик его работы путем подборки элементов С2, R2 в ЭР-1, R6, С3 (время подготовки реле к запуску), R8, С4 (длительность паузы тревожного сигнала), R9 (длительность тревожного сигнала) в ЭР-2 и R16, С6 в ЭР-3. Очередность налаживания электронных реле, а также отдельных времязадающих цепей в электронном реле ЭР-2 не имеет значения. При установке охранного устройства на автомобиле “Запорожец” ЗАЗ-968М (выпуска после 1982 года) провода, идущие от контакта 1 разъема ХТ1 и левого (по схеме) вывода геркона SA2, подключают соответственно к верхним выводам бортовых предохранителей № 2 и № 6.

Основой конструкции устройства служит текстолитовая пластина толщиной 4 мм и размерами 180х180 мм, на которой размещают предохранители FU1, FU2, электромагнитные реле К2—К7, диоды VD1, VD2, VD4, VD5, резисторы R4, R5, R15, лампу HL1, разъемы ХТ1, ХТ2, сигнал ВА1, переключатели SA3, SA4 и печатные платы электронных реле. Всю конструкцию закрывают коробкой высотой 60 мм из мягкого дюралюминия толщиной 2 мм; устройство крепят на крышке аккумуляторной батареи, находящейся в багажном отсеке. Использование разъемов обеспечивает свободное снятие охранного устройства совместно с крышкой аккумуляторной батареи при ее обслуживании. Выключатель “массы” также устанавливают внутри багажного отсека и крепят винтом с гайкой к передней панели (провод, идущий от минусового зажима батареи, предварительно освобождают и подсоединяют к силовому выводу выключателя “массы”—верхнему (по схеме рис. 1) выводу контактов К 1.1. Светодиоды HL2—HL4 монтируются в коробке из полистирола размерами 50х40х10 мм, которую крепят двумя винтами к нижней наклонной части торпеды слева от комбинации приборов автомобиля. Геркон SA2 устанавливают скрытно внутри салона автомобиля в любом удобном месте, не защищенном металлическим экраном (например, под декоративными накладками оформления салона, под ковриком пола, в перчаточном отсеке, в резиновом уплотнении стекол и т. д.).

И. Козлов