Защита от угона. Иммобилайзеры

Иммобилайзер - это устройство, блокирующее одну или несколько систем двигателя и не позволяющее угнать автомобиль своим ходом. Конструктивно он может быть выполнен по - разному. Сейчас в продаже чаще всего встречаются электронные иммобилайзеры, блокирующие систему зажигания. Также, как и автосигнализации, они представляют из себя электронный блок управления, связанный с датчиком и исполнительными устройствами, в качестве которых обычно используются реле. Но здесь датчик нужен для снятия иммобилайзера с охраны. Зачастую , как например в автомобилях ВАЗ с контроллером фирмы Bosh, иммобилайзер является неотъемлемой частью всей системы управления работой двигателя. Здесь нет четко выраженного исполнительного устройства. Его роль и роль блока управления выполняет сам контроллер, ведь он представляет из себя ничто иное как микрокомпьютер с достаточно приличной вычислительной мощностью. Но простому автолюбителю до Bosh далеко, по сему не будем заострять внимание на таких навороченных системах, а рассмотрим самые простые иммобилайзеры - релейные. Они так называются, потому что выполнены на реле. Наверное, не все знают, что это такое, для многих автолюбителей реле - это маленькая коробочка с ножками, которая нужна неизвестно зачем, но без которой что-то не работает. Попробую объяснить. В автомобиле Волга есть кнопка проверки ламп контрольных приборов. Когда вы нажимаете на нее пальцем, замыкаются контакты, и загораются лампочки, а когда убираете палец - контакты размыкаются, и лампы гаснут. Так вот внутри реле есть такая же кнопка, а роль пальца выполняют штанга и электромагнит. Когда на контакты катушки электромагнита подается напряжение, штанга примагничиваясь, перемещается и толкает кнопку, контакты замыкаются. Когда напряжение с контактов электромагнита снимается - происходит обратное перемещение штанги (электромагнит - то ее уже не держит), контакты размыкаются. Но кнопку внутри реле делать необязательно, вместо нее достаточно изготовить лишь контактную группу, ведь вся конструкция уже находится в корпусе. Зачем делать лишние детали, когда можно вполне обойтись и без них? Внутри реле может быть и одна, и несколько контактных групп, и работать они могут на замыкание, на размыкание и на переключение. Штанга в этом случае изготавливается так, чтобы она могла при перемещении под действием электромагнита воздействовать сразу на все контактные группы. Вы можете спросить: а зачем городить такие устройства, когда можно просто подать напряжение в нужное место без всяких контактных групп при помощи кнопки? Попробую объяснить. Во - первых кнопку надо нажимать, а здесь все может делаться без участия человека. Во - вторых, пропуская через катушку электромагнита небольшой ток (миллиамперы), можно коммутировать несколько десятков ампер. Представляете себе кнопку, способную включить двигатель электровоза в несколько киловатт - рубильник, каких свет не видел. Да еще какие искры посыпятся... А тут лишь нажимаете маленькую кнопочку на панели управления,чтобы подать напряжение на электромагнит, реле сделает все, что положено, и двигатель запустится. Не надо напрягаться, рубильник включать, да и искры до вас не долетят, даже если им ну о-очень захочется. Реле - достаточно простые устройства, поэтому они широко распространены, и стоят недорого. На них достаточно легко построить иммобилайзер, с их помощью можно подключить бензоклапан, звуковые сигналы автомобиля, снять напряжение с коммутатора, устроить замыкание в проводке. приводящее к выходу из строя предохранителя, и еще кучу других сюрпризов для угонщика. Именно поэтому релейные иммобилайзеры получили достаточно широкое распространение. У них есть ряд преимуществ. Это простота конструкции, доступность деталей, высокая степень надежности, возможность использовать дополнительные исполнительные устройства (бензоклапан, звуковой сигнал и т.д.) и низкая цена. Для того, чтобы изготовить простой однорелейный иммобилайзер понадобится кнопка - выключатель, стоимостью в 1 - 3 р, реле - 15р и метр провода, ну еще 1р. К тому же все это у многих есть, и даже тратиться не придется, а при определенных конструкциях иммобилайзера можно обойтись и без отдельного переключателя, его роль могут выполнять стандартные детали автомобиля, к примеру выключатель стоп-сигнала или подрулевой переключатель. Правда при этом надо бы добавить в конструкцию один диод, стоимостью 1р. Да и этого добра полно почти у каждого автолюбителя, а у кого нет - можно купить в любом месте, где торгуют радиодеталями. Недорогая конструкция, правда? Однако многое зависит от правильной установки. Иммобилайзер надо тщательно скрывать, внешне все должно выглядеть как будто его нет.
Теперь надо рассказать из каких частей состоит релейный иммобилайзер. Их две. Первая - устройство управления, здесь можно использовать реле с небольшим коммутационным током. Вторая - исполнительное устройство. Тут уже надо расчитывать коммутационный ток и применять реле с соответствующими характеристиками. Нужно взять справочник и посмотреть. Предвижу вопросы :А что такое коммутационный ток? И какие характеристики надо смотреть? Все достаточно просто: как и у обыкновенного выключателя, у реле есть несколько параметров по которым их отбирают для тех или иных устройств. Первый - коммутационный ток, измеряется в Амперах. Это максимальное значение тока в коммутируемой (переключаемой. выключаемой и т.д.) цепи. Второе - режим работы. Бывает долговременный и кратковременный. В первом случае реле в режиме срабатывания может находиться сколь угодно долго, во втором - только определенный промежуток времени. Третий параметр - напряжение срабатывания - это минимальное значение напряжения, при подаче которого на выводы электромагнита реле срабатывает. Четвертый - интервал рабочих напряжений - тот диапазон напряжений, подаваемых на электромагнит, в котором реле может устойчиво работать. Нижнее значение этого интервала - напряжение срабатывания, верхнее определяет тот порог после которого катушка электромагнита начинает перегреваться, что приводит к выходу реле из строя. Пятый параметр - напряжение отпускания - такое значение напряжения, при котором реле отпускает, прекращая воздействие на контактную группу. Вот пожалуй и все...
Для построения релейного иммобилайзера я бы предложил универсальное реле, которое может быть использовано и в блоке управления и в качестве исполнительного устройства - это РЭС-113. Оно применяется для включения противотуманных фар, звукового сигнала и коммутации режимов отопителя в автомобилях Волга 31029. Данное реле имеет подходящие характеристики, недорого стоит и широко распространено. Есть у него и еще одно немаловажное достоинство - напряжение отпускания 6 - 8 В. То есть, если у вас разряжен аккумулятор, иммобилайзер сохраняет работоспособность. В РЭС-113 имеется одна переключающая контактная группа с максимальным током коммутации 20 Ампер. Можно применять и другие реле, все зависит от того, какие цепи они будут коммутировать. К примеру для установки в разрыв провода, подающего напряжение на катушку зажигания я бы порекомендовал в качестве исполнительного устройства РЭС-503 или РЭС-711, те которые применяются для коммутации цепи втягивающего реле стартера. Первое в Волге 31029, второе в 3110. Эти реле имеют больший максимальный коммутационный ток, до 70 Ампер, а стало быть более надежны, чем РЭС 113. Однако надо учитывать, что РЭС-503 и РЭС-711 расчитаны на кратковременное включение. Подбор по параметрам приблизительно можно осуществить, применив закон Ома, который проходят в седьмом классе общеобразовательной школы. Выгдлядит он так:

I = U/R
I - ток в амперах
U - напряжение в вольтах
R - сопротивление в омах

В нашем случае напряжение бортовой сети - 12 Вольт, сопротивление катушки зажигания - 0,33 Ома. Коммутационный ток получится равным 12/0,33 = 36 Ампер. Это упрощенный расчет. Здесь не принимаются во внимание падение напряжения на коммутаторе и реактивная составляющая сопротивления катушки зажигания. Еще есть одна особенность - в параметрах реле указывается максимальное значение коммутационного тока, поэтому надо выбирать такое, у которого оно хотя бы в полтора раза больше расчитанного по закону Ома,.чтобы повысить надежность исполнительного устройства иммобилайзера.
С выбором реле определились, теперь надо рассмотреть некоторые конкретные устройства иммобилайзера. Я уже писал, что буду рассматривать конструкции охранных систем применительно к Волге 31029 с карбюраторным заменителем девяти десятков лошадей - ЗМЗ-4021. Но не огорчайтесь, если у вас другой автомобиль, ведь все двигатели похожи, различаются разве что системой зажигания (контактная, бесконтактная, микропроцессорная). А значит и имомбилайзеры могут применяться практически одинаковые, только будут иметься небольшие различия в расположении элементов и в цепях блокировки. В бесконтактной системе можно, к примеру, заблокировать коммутатор, в контактной - конденсатор, а в микропроцессорной - любой из датчиков двигателя (детонации, положения коленвала и т.д.). У кого ГАЗ-24, 3110i, Москвич, Жигули, иномарка - вносите соответствующие поправки.
Я предлагаю начать со схемы самозахвата. На рисунках вы видите, как ее можно реализовать на практике.




Чтобы лучше ориентироваться в конструкции, вы можете кликнуть по любому рисунку, в новом окне откроется страничка справочника с цоколевкой выводов и принципиальной схемой реле РЭС-113. По ней видно, что контакты 85 и 86 - выводы электромагнита. 30, 87 и 87А - переключающая контактная группа, у которой в исходном положении замкнуты контакты 87 и 87А, а при срабатывании реле - 30 и 87.
Теперь попробую описать, как это все работает.
При повороте ключа в замке зажигания в положение вкл., на его контакте номер 15 появляется напряжение. Оно будет использоваться для питания нашей схемы самозахвата Здесь это делается для того, чтобы иммобилайзер можно было снять с охраны только при включенном зажигании. Ничего в работе схемы не изменится, если вы изберете другую точку проводки в качестве источника напряжения. Итак, ключ повернут, схема готова к работе. Для того, чтобы электромагнит реле сработал, на его выводы надо подать напряжение питания: на один - масса на другой - плюс. В исходном состоянии реле не срабатывает, потому что напряжение подается только на один вывод электромагнита. На другой оно будет подано тогда, когда будет замкнута кнопка. При этом сработает электромагнит реле и замкнутся контакты 87 и 30. Возникнет еще одна цепь поступления напряжения к выводу 85. И теперь, если разомкнуть контакты кнопки, реле не отпустит, электромагнит будет продолжать работать, потому что и плюс и масса присутствуют на его выводах. Таким образом произойдет самозахват, и реле будет находиться в этом положении до тех пор пока не пропадет напряжение на контакте 15 замка зажигания. То есть пока вы не повернете ключ.
Схема самозахвата в том или ином виде присутствует во всех иммобилайзерах, выполненных на реле. Роль кнопки здесь может выполнять геркон - устройство, замыкающее или размыкающее контакты при приближении магнита. Только учтите, что герконы, в основном, выполнены в хрупком стеклянном корпусе, и очень было бы неплохо облачить стекло во что - нибуть твердое, например в чехол из толстой медной фольги. Сделав это, можно упрятать геркон под пластиковую панель, консоль или торпеду, да куда угодно, хоть в чехол на водительском кресле, и снимать иммобилайзер с охраны, поднося маленький брелок - магнитик к известному только вам месту.
Итак, наши первые самодельные иммобилайзеры...



Взгляните на рисунок, узнаете? Это уже иммобилайзер, управляющий питанием коммутатора. Устанавливается он просто. Как известно напряжение питания к коммутатору идет от 15 контакта замка зажигания по желтому проводу. Разрезаем этот провод и подсоединяем, как показано на рисунке. Теперь в исходном состоянии, когда вы поворачиваете ключ в замке зажигания в положение вкл напряжение на коммутатор не подается и двигатель не заводится. Но стоит только поднести магнит к геркону, замкнутся его контакты, произойдет самозахват реле, и напряжение будет поступать на коммутатор до тех пор, пока вы не повернете ключ в замке зажигания в положение выкл. Именно так работает наш первый иммобилайзер. Но он не лишен недостатков. Первый - геркон есть не у всех. Второй - такое включение стандартно и рекомендуется некоторыми производителями автосигнализаций для встроенных блокираторов. Разумеется, угонщики об этом знают. Третий - срабатывание при подаче напряжения напрямую на коммутатор. В таком случае произойдет то же самое, что и при замыкании контактов геркона, то есть самозахват реле. Предлагаю схему, позволяющую избавиться от этих недостатков.


Вместо геркона здесь используется штатный выключатель ламп контрольных приборов, но можно использовать для этих целей подрулевой переключатель, выключатель плафона освещения вещевого ящика (бардачка), выключатель контрольной лампы стояночного тормоза, и т.д. Блокировка двигателя осуществляется конденсатором, подключенным к выводу датчика на трамблере. В исходном состоянии один конец конденсатора подключен к массе через контактную группу реле. Другой - подсоединен к датчику на трамблере. Конденсатор - такой радиотехнический элемент, который работает как сопротивление, когда находится в схеме с переменным током. Величина этого сопротивления обратно пропорциональна частоте сигналов (импульсов от датчика трамблера) и емкости конденсатора. Как известно, старичок 402й - низкооборотистый двигатель и работает достаточно устойчиво при частоте оборотов 500 об/мин. и более. Емкость конденсатора надо подобрать такую, чтобы двигатель чихал, пыхтел, но не запускался, или чтобы заводился, но при попытке увеличить обороты более 800 - 1000 об/мин. глох. В первом случае это 6,8 - 10 мкФ, во втором - 3, 3 - 6,8 мкФ. Конденсатор для такого иммобилайзера лучше брать неполярный, неэлектролитический, емкость желательно подобрать экспериментально.
Теперь попробую объяснить, как работает данная схема, если кто еще не понял. В исходном состоянии блокирующий конденсатор подключен через замкнутые контакты реле 87 и 87А к массе автомобиля. При нажатии кнопки проверки контрольных ламп приборов, сработает электромагнит и осуществится самозахват реле, контакты 87 и 87А разомкнутся и блокирующий конденсатор не будет оказывать никакого воздействия на работу двигателя. Так будет продолжаться до тех пор, пока не пропадет напряжение на 15 контакте замка зажигания, то есть пока вы не заглушите двигатель. Диод здесь нужен для того, чтобы после отпускания кнопки проверки контрольных ламп приборов, панель у вас не продолжала светиться всеми огнями из - за самозахвата реле и, как следствие появления массы на 30 его выводе, подключенному к контрольным лампам и выключателю.
Еще немного о конструкции. Иммобилайзер доставляет большие хлопоты угонщикам только тогда, когда его трудно заметить и отключить. Поэтому займемся маскировкой. Возьмите нетолстый провод, желательно в изоляции, спосообной выдержать большую температуру. Снимаем крышку трамблера, осторожно вытаскиваем крепление держателя вывода датчика (оно просто вставляется), припаиваем наш провод к этому выводу. вставляем крепление на место, вытаскиваем припаянный провод и прокладываем его по корпусу трамблера вниз к жгуту проводов. Ставим на место крышку. Пропущенный вниз провод обмазываем герметиком и прилепляем к корпусу трамблера. Здесь надо проявить немного скульпторского мастерства и постараться сделать так, чтобы герметик с проводом внутри не выделялся на корпусе трамблера. Затем надо заняться жгутом проводов и вставить туда наш, скрыто проложенный, так, чтобы тоже ничего не было видно. Хорошо отвлекают внимание потенциальных угонщиков от мест, где делались доработки, куски изоленты другого цвета, нежели штатная, обернутые вокруг жгута в тех местах, где ничего не делалось и торчащие провода, также примотанные к жгуту с целью в случае чего пустить угонщиков по ложному следу. После этого можно взять серебрянку, покрасить трамблер и обсыпать его пылью, чтобы был похож на остальные детали автомобиля, а герметик с проводом стал бы одного цвета с корпусом. Детали иммобилайзера лучше размещать в салоне автомобиля, чтобы дорожная грязь и атмсферные осадки меньше на них воздействаовали. Поэтому надо провести замаскированный провод в салон, желательно в жгуте, чтобы он не выделялся. Вы можете меня спросить: А зачем все это? Ведь можно просто подключиться к проводу, идущему от датчика к коммутатору. Такие доработки нужны, чтобы защититься от первых двух разновидностей паука , о которых я писал в первой статье.
Теперь взглянем критически на конструкцию данного иммобилайзера. Основным его недостатком является система отключения. Ведь кнопку проверки ламп контрольных приборов нажать можно и случайно. Дергать ручник или копаться в бардачке чтобы поехать, тоже не каждому угонщику придет в голову. Но все это можно сделать просто случайно, подсмотрев за владельцем и повторив точь в точь все действия. Значит, было бы неплохо снимать иммобилайзер с охраны воздействуя не на один выключатель, а на два одновременно. К примеру попробуем использовать датчик контрольной лампы ручника и выключатель стоп-сигнала. Можно использовать и другие штатные устройства, надо лишь соблюдать правило: один должен коммутировать массу, другой - плюс.



В этом иммобилайзере используется уже два реле, причем одно из них (нижнее) - как отдельное устройство управления. При нажатии на педаль тормоза, и одновременном поднятии рычага ручника на электромагнит нижнего реле подастся напряжение, реле сработает и замкнутся его контакты 87 и 30, выполняющие ту же функцию, что и выключатель проверки ламп контрольных приборов в предидущем иммобилайзере - управление схемой самозахвата. В данной схеме можно заменить герконом один из штатных выключателей. Еще одно возможное изменение: плюс питания можно взять с того же 15 контакта замка зажигания, а можно подключить его еще через один переключатель (геркон).
О других доработках и усовершенствованиях иммобилайзеров - в следующей статье.