Automatyczne zabezpieczenie samochodu.
Opisywany układ jest zabezpieczeniem typu „dodatkowy wyłącznik”, i uniemożliwia uruchomienie silnika samochodu przez odcięcie zasilania pompy paliwa i wielu innych, ważnych urządzeń w samochodzie.
Zabezpieczenie włącza się automatycznie po każdym zatrzymaniu silnika, lub po każdym wyłączeniu zapłonu, w zależności od tego, jaką opcję wybierze się przy montażu.
Jest to zabezpieczenie tzw. "rozproszone", to znaczy, że składa się z wielu części (modułów), zamontowanych w wielu niedostępnych miejscach samochodu.
Zabezpieczenie tego typu jest bardzo trudne do obejścia nawet w warunkach garażowo-warsztatowych. Budowa modułu centralnego jest tak pomyślana, że nawet w przypadku jego wykrycia, nie można go rozszyfrować bez zniszczenia, a próby zwierania wyjść są możliwe tylko po odłączeniu wiązki od tego modułu, przy czym, aby odblokować samochód trzeba jednocześnie zewrzeć 5 styków w 12 stykowym gnieździe, co przy zastosowanym typie złącza (Mini-Fit) jest praktycznie nie możliwe w warunkach „polowych”. Trudność obejścia przekaźników wykonawczych za pomocą kawałka drutu gwałtownie rośnie już zaczynając od dwóch, a co dopiero przy ich większej liczbie. Naprzykład wykrycie, że do rozrusznika nie dochodzi prąd jest stosunkowo łatwe, i łatwo to można obejść, ale po obejściu pojawia się następny problem, a czas leci, itd. Nie jest przypadkiem, że firmy ubezpieczające mieszkania żądają co najmniej dwóch zamków w drzwiach.
Dzięki zastosowaniu bezpieczników polimerowych PTC, (R5 i R6), układ jest odporny na zwarcia w przypadku prób zwierania przewodów wiązki. Te bezpieczniki w stanie zimnym mają rezystancję 0,04Ω, a po przekroczeniu dopuszczalnego prądu (w tym przypadku 2,5A), nagrzewają się, i ich rezystancja gwałtownie wzrasta do kilku kΩ. Po ustaniu zwarcia, stygną, i po kilku sekundach rezystancja maleje do normalnej. Są nieco wolniejsze od bezpieczników topikowych, i dla tego trzeba je podłączyć w miejsca nie zabezpieczone bezpiecznikami samochodu. Bezpieczniki polimerowe pomimo niepozornego wyglądu są bardzo trwałe i wytrzymałe, wytrzymują prąd udarowy do 40A.
Działanie zabezpieczenia.
Krótkie naciśnięcie ukrytego przycisku (moduł przycisku) uruchamia przekaźnik P1, i jest on podtrzymywany przez pewien czas po zwolnieniu przycisku. Czas podtrzymania dobiera się wartością pojemności C1 (koniecznie nie elektrolityczny), np. dla C1=2μF czas podtrzymania wynosi 8 sekund. Jeżeli w tym czasie zostanie uruchomiony silnik, przekaźnik zostanie podtrzymany napięciem zasilania pompy paliwa, lub napięciem za wyłącznikiem zapłonu, w zależności od miejsca podłączenia wyprowadzenia 2 modułu.
Jeżeli silnik zostanie wyłączony, lub gdy zatrzyma się z innych powodów, można go ponownie uruchomić w czasie 8 sekund bez naciskania przycisku. W tym czasie układ czasowy utrzymuje przekaźnik w stanie załączonym.
Ta właściwość jest bardzo ważna, gdyż niektóre stacyjki mają mechaniczną blokadę włączenia rozrusznika, np. Volkswagen, Skoda, Seat. W tych samochodach, aby uruchomić silnik w przypadku jego nieoczekiwanego zatrzymania trzeba wyłączyć i ponownie włączyć zapłon. Stopień czasowy daje też możliwość uruchomienia silnika jedną ręką, np. po zablokowaniu kół przy gwałtownym hamowaniu.
Po wyłączeniu silnika układ po czasie 8 sekund wraca do stanu spoczynku (czuwania) w którym nie pobiera prądu, gdyż jest zachowana przerwa powietrzna.
Krótkie naciśnięcie przycisku powoduje zwarcie końcówek 11 i 12 modułu i podanie na układ napięcia zasilającego. Kondensator C1 szybko naładuje się przez diodę D3 i rezystor R2, na bramce tranzystora T1 pojawi się pełne napięcie zasilania, tranzystor przewodzi, przekaźnik P1 zostanie włączony, styk S1 podtrzyma włączenie przekaźnika po zwolnieniu przycisku, styk S2 włączy wszystkie przekaźniki wykonawcze. Kondensator C1 zaczyna rozładowywać się przez rezystor R1 i po pewnym czasie (8sek), napięcie na bramce tranzystora T1 spadnie do wartości, przy której przekaźnik wyłączy się. Jeżeli wcześniej zostanie uruchomiony silnik (pracuje pompa paliwa), lub włączony zapłon, na wyprowadzeniu 2 jest napięcie podtrzymujące przewodzenie tranzystora i włączenie przekaźnika.
W przypadku podłączenia wyprowadzenia 2 do pompy paliwa, układ przejdzie do stanu czuwania po czasie 8 sekund, po każdym, nawet przypadkowym zatrzymaniu silnika, gdyż sterownik silnika odłącza zasilanie pompy paliwa.
W przypadku podłączenia wyprowadzenia 2 do jednego z wyprowadzeń 3, 4, 5, 6, 7, układ przejdzie do stanu czuwania dopiero po wyłączeniu zapłonu i po czasie 8 sek.
Dioda D2 uniemożliwia dostanie się napięcia zasilającego do bramki tranzystora gdy są zwarte styki S1. Dioda D4 uniemożliwia dostanie się napięcia do przekaźników wykonawczych w chwili zwierania przycisku. Elementy R4, C3, R3, C2 eliminują przypadkowe impulsy mogące pojawić się na przewodach dochodzących do modułu. Te przewody są po prostu swojego rodzaju antenami. Diody D5÷D8 oddzielają przekaźniki wykonawcze, co uniemożliwia uruchomienie wszystkich w przypadku wykrycia jednego.
Zwora serwisowa służy do odłączenia zabezpieczenia w przypadku np. udania się na przegląd, lub oddania samochodu do naprawy. Powinna to być zwora, a nie ukryty wyłącznik, gdyż wyłącznik jest łatwiejszy do znalezienia. W moim przypadku jest to otworek o średnicy 0,8mm, do którego trzeba włożyć szpilkę, i umieszczony w bagażniku.
Na wypadek awarii modułu, jest przewidziana wtyczka awaryjna, którą wkłada się do gniazda wiązki dochodzącej do modułu.
Moduł centralny jest zmontowany na płytce z preszpanu metodą pseudodruku, a całość zamiast obudowy, jest zaklejona „Poxiliną”. Takie wykonanie jest pewniejsze niż na płytce drukowanej, gdyż nie wystąpi coś takiego, jak pęknięcie ścieżki, a „obudowa” jest hermetyczna, bardzo trwała, i uniemożliwia rozszyfrowanie modułu bez jego zniszczenia. Wadą jest niemożność naprawienia w przypadku awarii, i dla tego warto powiercić kilka płytek jednocześnie. Zmontowanie dwóch modułów równolegle zabierze tylko kilka minut więcej.
„Moduł przycisku”, jest to temat na oddzielny artykuł. W najprostszym przypadku będzie to ukryty przycisk, ale też może to być bardzo skomplikowane urządzenie, uruchamiające niestabilny styk np. za pomocą czujnika sensorowego, fal radiowych, identyfikacji transpondera znajdującego się w kieszeni itp. Generalnie, wyjście takiego modułu powinno mieć niestabilny styk, załączany na krótką chwilę, w dowolny sposób.
Warunkiem skuteczności każdego zabezpieczenia, także i tego, jest bardzo dobrze przemyślany i starannie zamaskowany montaż.
Nie staranny montaż, pozwalający na odnalezienie w ciągu kilku sekund jakiego kolwiek elementu, choćby tylko jednego kabelka, pozwoli "znawcom" na szybkie rozpracowanie każdego zabezpieczenia.
Wszystkie elementy powinny być umieszczone w trudno dostępnych miejscach, możliwie jak najdalej od siebie. Nie należy oszczędzać na długości przewodów. Przewody powinny być jednokolorowe, a najlepiej, gdyby zmieniały kolor mniej więcej w połowie długości, pogrupowane w wiązki umieszczone w nie przeźroczystych rurkach izolacyjnych, lub owinięte taśmą i poprowadzone z wykorzystaniem przekrojów zamkniętych samochodu, lub pod osłonami, które trudno zdemontować. Szczególnie wiązka dochodząca do modułu centralnego powinna ginąć w przekroju zamkniętym. Powinna też mieć wszystkie 12 przewodów, nawet wtedy, gdy nie wszystkie będą wykorzystane w danej chwili.
Konstrukcja modułowa umożliwia stopniowy montaż poszczególnych elementów, i wprowadzanie zmian, np. można łączyć równolegle uzwojenia przekaźników wykonawczych, przez co można zwiększyć ilość odłączanych miejsc, np. czujników.
Dobre zrobienie instalacji w ciągu jednego dnia będzie bardzo trudne.
Opisywany układ jest zabezpieczeniem typu „dodatkowy wyłącznik”, i uniemożliwia uruchomienie silnika samochodu przez odcięcie zasilania pompy paliwa i wielu innych, ważnych urządzeń w samochodzie.
Zabezpieczenie włącza się automatycznie po każdym zatrzymaniu silnika, lub po każdym wyłączeniu zapłonu, w zależności od tego, jaką opcję wybierze się przy montażu.
Jest to zabezpieczenie tzw. "rozproszone", to znaczy, że składa się z wielu części (modułów), zamontowanych w wielu niedostępnych miejscach samochodu.
Zabezpieczenie tego typu jest bardzo trudne do obejścia nawet w warunkach garażowo-warsztatowych. Budowa modułu centralnego jest tak pomyślana, że nawet w przypadku jego wykrycia, nie można go rozszyfrować bez zniszczenia, a próby zwierania wyjść są możliwe tylko po odłączeniu wiązki od tego modułu, przy czym, aby odblokować samochód trzeba jednocześnie zewrzeć 5 styków w 12 stykowym gnieździe, co przy zastosowanym typie złącza (Mini-Fit) jest praktycznie nie możliwe w warunkach „polowych”. Trudność obejścia przekaźników wykonawczych za pomocą kawałka drutu gwałtownie rośnie już zaczynając od dwóch, a co dopiero przy ich większej liczbie. Naprzykład wykrycie, że do rozrusznika nie dochodzi prąd jest stosunkowo łatwe, i łatwo to można obejść, ale po obejściu pojawia się następny problem, a czas leci, itd. Nie jest przypadkiem, że firmy ubezpieczające mieszkania żądają co najmniej dwóch zamków w drzwiach.
Dzięki zastosowaniu bezpieczników polimerowych PTC, (R5 i R6), układ jest odporny na zwarcia w przypadku prób zwierania przewodów wiązki. Te bezpieczniki w stanie zimnym mają rezystancję 0,04Ω, a po przekroczeniu dopuszczalnego prądu (w tym przypadku 2,5A), nagrzewają się, i ich rezystancja gwałtownie wzrasta do kilku kΩ. Po ustaniu zwarcia, stygną, i po kilku sekundach rezystancja maleje do normalnej. Są nieco wolniejsze od bezpieczników topikowych, i dla tego trzeba je podłączyć w miejsca nie zabezpieczone bezpiecznikami samochodu. Bezpieczniki polimerowe pomimo niepozornego wyglądu są bardzo trwałe i wytrzymałe, wytrzymują prąd udarowy do 40A.
Działanie zabezpieczenia.
Krótkie naciśnięcie ukrytego przycisku (moduł przycisku) uruchamia przekaźnik P1, i jest on podtrzymywany przez pewien czas po zwolnieniu przycisku. Czas podtrzymania dobiera się wartością pojemności C1 (koniecznie nie elektrolityczny), np. dla C1=2μF czas podtrzymania wynosi 8 sekund. Jeżeli w tym czasie zostanie uruchomiony silnik, przekaźnik zostanie podtrzymany napięciem zasilania pompy paliwa, lub napięciem za wyłącznikiem zapłonu, w zależności od miejsca podłączenia wyprowadzenia 2 modułu.
Jeżeli silnik zostanie wyłączony, lub gdy zatrzyma się z innych powodów, można go ponownie uruchomić w czasie 8 sekund bez naciskania przycisku. W tym czasie układ czasowy utrzymuje przekaźnik w stanie załączonym.
Ta właściwość jest bardzo ważna, gdyż niektóre stacyjki mają mechaniczną blokadę włączenia rozrusznika, np. Volkswagen, Skoda, Seat. W tych samochodach, aby uruchomić silnik w przypadku jego nieoczekiwanego zatrzymania trzeba wyłączyć i ponownie włączyć zapłon. Stopień czasowy daje też możliwość uruchomienia silnika jedną ręką, np. po zablokowaniu kół przy gwałtownym hamowaniu.
Po wyłączeniu silnika układ po czasie 8 sekund wraca do stanu spoczynku (czuwania) w którym nie pobiera prądu, gdyż jest zachowana przerwa powietrzna.
Krótkie naciśnięcie przycisku powoduje zwarcie końcówek 11 i 12 modułu i podanie na układ napięcia zasilającego. Kondensator C1 szybko naładuje się przez diodę D3 i rezystor R2, na bramce tranzystora T1 pojawi się pełne napięcie zasilania, tranzystor przewodzi, przekaźnik P1 zostanie włączony, styk S1 podtrzyma włączenie przekaźnika po zwolnieniu przycisku, styk S2 włączy wszystkie przekaźniki wykonawcze. Kondensator C1 zaczyna rozładowywać się przez rezystor R1 i po pewnym czasie (8sek), napięcie na bramce tranzystora T1 spadnie do wartości, przy której przekaźnik wyłączy się. Jeżeli wcześniej zostanie uruchomiony silnik (pracuje pompa paliwa), lub włączony zapłon, na wyprowadzeniu 2 jest napięcie podtrzymujące przewodzenie tranzystora i włączenie przekaźnika.
W przypadku podłączenia wyprowadzenia 2 do pompy paliwa, układ przejdzie do stanu czuwania po czasie 8 sekund, po każdym, nawet przypadkowym zatrzymaniu silnika, gdyż sterownik silnika odłącza zasilanie pompy paliwa.
W przypadku podłączenia wyprowadzenia 2 do jednego z wyprowadzeń 3, 4, 5, 6, 7, układ przejdzie do stanu czuwania dopiero po wyłączeniu zapłonu i po czasie 8 sek.
Dioda D2 uniemożliwia dostanie się napięcia zasilającego do bramki tranzystora gdy są zwarte styki S1. Dioda D4 uniemożliwia dostanie się napięcia do przekaźników wykonawczych w chwili zwierania przycisku. Elementy R4, C3, R3, C2 eliminują przypadkowe impulsy mogące pojawić się na przewodach dochodzących do modułu. Te przewody są po prostu swojego rodzaju antenami. Diody D5÷D8 oddzielają przekaźniki wykonawcze, co uniemożliwia uruchomienie wszystkich w przypadku wykrycia jednego.
Zwora serwisowa służy do odłączenia zabezpieczenia w przypadku np. udania się na przegląd, lub oddania samochodu do naprawy. Powinna to być zwora, a nie ukryty wyłącznik, gdyż wyłącznik jest łatwiejszy do znalezienia. W moim przypadku jest to otworek o średnicy 0,8mm, do którego trzeba włożyć szpilkę, i umieszczony w bagażniku.
Na wypadek awarii modułu, jest przewidziana wtyczka awaryjna, którą wkłada się do gniazda wiązki dochodzącej do modułu.
Moduł centralny jest zmontowany na płytce z preszpanu metodą pseudodruku, a całość zamiast obudowy, jest zaklejona „Poxiliną”. Takie wykonanie jest pewniejsze niż na płytce drukowanej, gdyż nie wystąpi coś takiego, jak pęknięcie ścieżki, a „obudowa” jest hermetyczna, bardzo trwała, i uniemożliwia rozszyfrowanie modułu bez jego zniszczenia. Wadą jest niemożność naprawienia w przypadku awarii, i dla tego warto powiercić kilka płytek jednocześnie. Zmontowanie dwóch modułów równolegle zabierze tylko kilka minut więcej.
„Moduł przycisku”, jest to temat na oddzielny artykuł. W najprostszym przypadku będzie to ukryty przycisk, ale też może to być bardzo skomplikowane urządzenie, uruchamiające niestabilny styk np. za pomocą czujnika sensorowego, fal radiowych, identyfikacji transpondera znajdującego się w kieszeni itp. Generalnie, wyjście takiego modułu powinno mieć niestabilny styk, załączany na krótką chwilę, w dowolny sposób.
Warunkiem skuteczności każdego zabezpieczenia, także i tego, jest bardzo dobrze przemyślany i starannie zamaskowany montaż.
Nie staranny montaż, pozwalający na odnalezienie w ciągu kilku sekund jakiego kolwiek elementu, choćby tylko jednego kabelka, pozwoli "znawcom" na szybkie rozpracowanie każdego zabezpieczenia.
Wszystkie elementy powinny być umieszczone w trudno dostępnych miejscach, możliwie jak najdalej od siebie. Nie należy oszczędzać na długości przewodów. Przewody powinny być jednokolorowe, a najlepiej, gdyby zmieniały kolor mniej więcej w połowie długości, pogrupowane w wiązki umieszczone w nie przeźroczystych rurkach izolacyjnych, lub owinięte taśmą i poprowadzone z wykorzystaniem przekrojów zamkniętych samochodu, lub pod osłonami, które trudno zdemontować. Szczególnie wiązka dochodząca do modułu centralnego powinna ginąć w przekroju zamkniętym. Powinna też mieć wszystkie 12 przewodów, nawet wtedy, gdy nie wszystkie będą wykorzystane w danej chwili.
Konstrukcja modułowa umożliwia stopniowy montaż poszczególnych elementów, i wprowadzanie zmian, np. można łączyć równolegle uzwojenia przekaźników wykonawczych, przez co można zwiększyć ilość odłączanych miejsc, np. czujników.
Dobre zrobienie instalacji w ciągu jednego dnia będzie bardzo trudne.
Załączniki:
Fajne! Ranking DIY
