Реле сигнализации
Функции и принцип работы
В зависимости от производителя технология изготовления и работы системы безопасности может быть разной. Принцип действия заключается в разрыве электрической цепи стартерного устройства при попытке несанкционированного начала движения. Передача зашифрованных импульсов от блокиратора либо процессорного модуля противоугонного комплекса может выполняться несколькими способами. Это производится через штатные электроцепи, по отдельному радиоканалу или посредством радиопередачи.
Суть блокиратора кроется в физическом разрыве одной из электролиний, а монтаж кнопки управления производится в месте разрыва. Эта клавиша зажимается в начале движения, что обеспечивает запуск силового агрегата. Если кнопка будет отпущена при попытке завести ДВС, то сделать это не получится. Посредством клавиши на реле сигнализации подается сигнал о размыкании либо замыкании контактов.
Андрей Кондрашов рассказал о принципе действия блокирующих реле ДВС.
Если предпочтительнее автоматический режим, то потребитель может самостоятельно произвести настройку времени блокировки силового агрегата по таймеру. Настройка этой опции может быть выполнена по температуре в салоне машины, указанному временному интервалу либо температуре ДВС.
Конструкция
Радиореле выполнено в небольшом по размерам блоке, корпус устройства обычно изготовляется из пластмассы. Конструктивно сам блок включает в себя электронную схему, а также микросхему реле. Эти компоненты используются для мониторинга конкретных контроллеров, установленных в машине.
В продаже можно встретить несколько видов блокираторов ДВС. Особенности каждого из них разберем подробнее.
Обычные
Обычные аналоговые устройства могут быть выполнены в нескольких вариациях. Первый вариант считается самым простым в исполнении, он устанавливается в микропроцессорный модуль автосигнализации. Разорванная электроцепь подсоединяется к управляющему модулю. Основным преимуществом таких блокираторов является простота установки и высокая отказоустойчивость. Но эти устройства нельзя причислить к противоугонным средствам. Если преступник доберется до микропроцессорного блока, то он сможет быстро восстановить разорванную цепь.
К преимуществам таких устройств следует отнести отказоустойчивость. По сравнению с первым вариантом угоностойкость в выносных блокираторах более высокая, но его также нельзя отнести к полноценным противоугонным средствам. Если преступник получит доступ к микропроцессорному устройству, то он сможет быстро подать напряжение на управляющую электролинию. Это позволит восстановить разорванную цепь и завести мотор.
К применению аналоговые реле блокировки двигателя не рекомендуются, поскольку они не могут обеспечить эффективную защиту от угона.
Канал Nördlich Bär показал принцип действия простого блокиратора силового агрегата.
Цифровые
Цифровые устройства делятся на несколько типов:
По техническим параметрам цифровые устройства делятся между собой:
Беспроводные
Такие блокираторы нельзя заставить разомкнуть или замкнуть контакты посредством подачи напряжения. В корпусе устройства установлена электронная плата, которая управляется посредством электромеханической составляющей. Передача команд выполняется в зашифрованном виде, поэтому обнаружить сигнал и перехватить его практически невозможно.
Основным достоинством беспроводных блокираторов считается то, что потребитель может одновременно установить на мотор машины несколько десятков таких устройств, все зависит от финансовых возможностей.
Однопроводные
Однопроводные устройства не подвержены воздействию помех. Для подключения таких блокираторов применяется не штатная электроцепь, а отдельная однопроводная линия, по ней выполняется передача пакетных данных. Такой тип подключения позволяет обеспечить надежную защиту от воздействия помех, повышенных нагрузок, а также увеличить мощность передающегося импульса. По проводке не передаются кодовые сигналы, поэтому если преступник захочет использовать жучок для взлома, ему придется найти соответствующий кабель.
К недостаткам устройств следует отнести сложность монтажа по сравнению с беспроводными блокираторами. Чтобы не допустить отключения реле злоумышленниками, его можно переместить в моторный отсек и установить на капот дополнительный замок. Однопроводные реле не так востребованы среди потребителей. Дело в том, что реализовать блокировку-невидимку с проводом практически невозможно.
Как подключить и настроить?
Выполнить монтаж и подключение блокирующего устройства можно самостоятельно.
Реле с автоблокировкой
Процедура подключения выполняется так:
Реле с дистанционной блокировкой
Пример безопасного подключения цифрового реле разберем на примере модели Старлайн Р2. Подробная схема подсоединения устройства представлена в техническом руководстве.
Подключение и установка:
Если в случае попытки привязки блокиратора сирена воспроизвела три удлиненных сигнала, это говорит о том, что устройство уже внесено в память микропроцессорного блока.
Блокиратор, который был записан в память, невозможно привязать к другому коммуникатору, для этого придется сбросить все настройки.Андрей Кондрашов рассказал о самостоятельной реализации блокировки двигателя авто.
Как выбрать реле?
При покупке устройства надо учесть основные критерии подбора и производителей.
Критерии выбора
Нюансы, которые надо учесть при покупке:
- Тип устройства, который будет использоваться. Разновидность блокиратора определяется в соответствии с потребностями автовладельца.
- Габаритные размеры устройства. Чтобы установка была скрытной и реле было трудно обнаружить, отдайте предпочтение блокираторам, выполненным в небольшом корпусе.
- Определитесь с местом монтажа. Если установка выполняется в салоне, то подойдет любой тип устройств. Если вы планируете установить реле в моторном отсеке или под днищем авто, то покупайте блокираторы, выполненные в герметичном корпусе. Они позволят предотвратить негативное воздействие внешних факторов на работу устройства.
- Производитель. Чем известней изготовитель, тем больше вероятно, что его продукт прослужит долго.
- Технические параметры автомобиля. Блокираторы могут работать с токами разной величины. Этот нюанс надо учесть перед покупкой, чтобы не допустить выхода из строя реле при повышенной нагрузке.
- Тип использующегося сигнала для управления. Диалоговая кодировка считается самой эффективной.
- Дополнительные возможности. Если производитель утверждает, что его продукт защищен от воздействия помех и сканеров, рекомендуем ознакомиться с отзывами потребителей в Сети об этой модели.
Обзор параметров выбора, а также реле Старлайн Р2 приведен на ролике АвтоАудиоЦентр.
Производители и модели
Самые востребованные модели блокираторов:
Канал Диагностика Автоэлектрика рассказал о поиске блокирующего устройства противоугонного комплекса, а также о неисправностях, связанных с работой реле.
Как устроено и применяется реле
К ак известно, габариты и мощность выключателя, коммутирующего мощную нагрузку, должны этой нагрузке соответствовать. Нельзя включить такие серьезные потребители тока в автомобиле, как, скажем, вентилятор радиатора или обогрев стекла крошечной кнопочкой – её контакты просто сгорят от одного-двух нажатий. Соответственно, кнопка должна быть крупной, мощной, тугой, с четкой фиксацией положений on/off. К ней должны подходить длинные толстые провода, рассчитанные на полный ток нагрузки.
Но в современном автомобиле с его изящным дизайном интерьера места таким кнопкам нет, да и толстые провода с дорогостоящей медью стараются применять экономно. Поэтому в качестве дистанционного силового коммутатора чаще всего применяется реле – оно устанавливается рядом с нагрузкой или в релейном боксе, а управляем мы им с помощью крошечной маломощной кнопочки с подведенными к ней тоненькими проводками, дизайн которой легко вписать в салон современной машины.
Внутри простейшего типичного реле располагается электромагнит, на который подается слабый управляющий сигнал, а уже подвижное коромысло, которое притягивает к себе сработавший электромагнит, в свою очередь замыкает два силовых контакта, которые и включают мощную электрическую цепь.
В автомобилях чаще всего используются два типа реле: с парой замыкающих контактов и с тройкой переключающих. В последнем при срабатывании реле один контакт замыкается на общий, а второй в это время отключается от него. Существуют, конечно же, и более сложные реле, с несколькими группами контактов в одном корпусе – замыкающими, размыкающими, переключающими. Но встречаются они существенно реже.
Наиболее распространенные универсальные автомобильные реле и их контактные выводы со стандартным расположением ножек для установки в блок предохранителей или в выносную колодку выглядят так:
Герметичное реле из комплекта нештатного ксенона выглядит иначе. Залитый компаундом корпус позволяет ему надежно работать при установке вблизи фар, где водяной и грязевой туман проникают под капот через решетку радиатора. Цоколевка выводов – нестандартная, поэтому реле комплектуется собственным разъемом.
Для коммутации больших токов, в десятки и сотни ампер, используют реле иной конструкции, нежели описанные выше. Технически суть неизменна – обмотка примагничивает к себе подвижный сердечник, который замыкает контакты, но контакты имеют значительную площадь, крепление проводов – под болт от М6 и толще, обмотка – повышенной мощности. Конструктивно эти реле сходны со втягивающим реле стартера. Применяются они на грузовых машинах в качестве выключателей массы и пусковых реле того же стартера, на разной спецтехнике для включения особо мощных потребителей. Нештатно их используют для аварийной коммутации джиперских лебедок, создания систем пневмоподвески, в качестве главного реле системы самодельных электромобилей и т.п.
Что нужно знать о работе реле?
Напряжение срабатывания
В прежние годы чаще использовалось постоянное подключение реле к минусу и плюсовой управляющий сигнал, сейчас более распространен обратный вариант. Хотя это не догма – бывает по-всякому, в том числе и в рамках одного автомобиля. Единственный вариант исключения из правил – реле, в котором параллельно обмотке подключен диод – тут уже полярность важна.
Если напряжение на обмотку реле подает не кнопка, а электронный модуль (штатный или нештатный – например, охранное оборудование), то при отключении обмотка дает индуктивный всплеск напряжения, который способен повредить управляющую электронику. Чтобы погасить всплеск, параллельно обмотке реле включается защитный диод.
Как правило, внутри электронных узлов эти диоды уже есть, но иногда (в особенности в случае различного допоборудования) требуется реле со встроенным внутри диодом (в этом случае его символ маркирован на корпусе), а изредка применяется выносная колодка с диодом, припаянным со стороны проводов. И если вы устанавливаете какое-то нештатное электрооборудование, нуждающееся, согласно инструкции, в таком реле, требуется строго соблюдать полярность при подключении обмотки.
Обмотка реле потребляет мощность около 2-2,5 ватт, из-за чего его корпус во время работы может достаточно сильно греться – это не криминально. Но нагрев допускается у обмотки, а не у контактов. Перегрев же контактов для реле губителен: они обугливаются, разрушаются и деформируются. Такое случается чаще всего в неудачных экземплярах реле российского и китайского производства, у которых плоскости контактов порой не параллельны друг другу, контактная поверхность из-за перекоса недостаточна, и при работе идет точечный токовый разогрев.
Реле не выходит из строя мгновенно, но рано или поздно перестает включать нагрузку, или наоборот – контакты привариваются друг к другу, и реле перестает размыкаться. К сожалению, выявить и предупредить такую проблему не совсем реально.
Проверка реле
При ремонте неисправное реле обычно временно подменяют исправным, а затем заменяют на аналогичное, и дело с концом. Однако мало ли какие задачи могут возникнуть, к примеру, при установке дополнительного оборудования. А значит, полезно будет знать элементарный алгоритм проверки реле с целью диагностики или уточнения цоколевки – вдруг попалось нестандартное? Для этого нам понадобятся источник питания с напряжением 12 вольт (блок питания или два провода от аккумулятора) и тестер, включенный в режиме измерения сопротивления.
На одной из комбинаций выводов омметр должен показать сопротивление около 80 ом – это обмотка, запомним или пометим её контакты (у автомобильных 12-вольтовых реле наиболее распространенных типоразмеров это сопротивление бывает в диапазоне от 70 до 120 ом). Подадим на обмотку напряжение 12 вольт от блока питания или АКБ – реле должно отчетливо щелкнуть.
Соответственно, два других вывода должны показывать бесконечное сопротивление – это наши нормально разомкнутые рабочие контакты. Подключаем к ним тестер в режиме прозвонки, а на обмотку одновременно подаем 12 вольт. Реле щелкнуло, тестер запищал – все в порядке, реле работает.
Если же вдруг на рабочих выводах прибор показывает замыкание даже без подачи напряжения на обмотку, значит, нам попалось редкое реле с НОРМАЛЬНО ЗАМКНУТЫМИ контактами (размыкающимися при подаче напряжения на обмотку), либо, что более вероятно, контакты от перегрузки оплавились и сварились, замкнувшись накоротко. В последнем случае реле отправляется в утиль.
Релейные блокировки
Реле блокировки двигателя – простейший и распространенный способ предотвращения несанкционированного запуска мотора. Независимо от того, встроено реле в сам центральный блок сигнализации или установлено внешнее, суть его работы одна и та же. Пока в его обмотке не течет ток (в автомобилях применяются реле со слаботочными обмотками, поэтому их можно напрямую подключать к выходным каналам сигнализаций), якорь реле (общий контакт, 30) электрически соединен с нормально замкнутым контактом (НЗ, 88 или 87а). Но, как только ток подается на обмотку, сердечник реле намагничивается и притягивает к себе якорь. Нормально замкнутый контакт отключается от общего, который соединяется с нормально разомкнутым контактом (НР, 87).
Схема блокировки реле выбирается любая:
1. При блокировке двигателя по нормально замкнутому контакту реле замыкает защищаемую цепь, размыкая ее только при срабатывании тревоги. Это удобно тем, что реле при таком подключении не изнашивается, в сильноточных цепях его контакты не обгорают. Зато стоит угонщику оторвать управляющий провод или отключить от разъемов центральный блок сигнализации, как ему даже не придется искать это реле: оно останется замкнутым навсегда.
2. При блокировке по нормально разомкнутому контакту каждый раз при включении зажигания на машине, снятой с охраны, контакты замыкаются, размыкаясь при выключении зажигания. Реле изнашивается, зато при отключении центрального блока сигнализации защищенная цепь останется разомкнутой. Поэтому такой способ надежнее. Учтите, что в большинстве сигнализаций выход на реле блокировки изначально запрограммирован на НЗ блокировку, и НР работает только после изменения настроек.
Какие цепи можно надежно защитить с помощью релейной блокировки? Самая бесполезная вещь – это реле блокировки стартера, ведь на многих автомобилях стартер включается принудительно, замкнув отверткой или ключом контакты втягивающего реле под капотом. К тому же такая блокировка бесполезна при ограблении: отбирая у Вас уже заведенный автомобиль, грабитель сможет спокойно уехать.
Грамотная блокировка двигателя должна не давать работать мотору. Для современного впрыскового двигателя точками блокировки становятся:
1. Цепь питания бензонасоса
Простая и удобная блокировка, но на автомобилях с легким доступом к лючку бензонасоса бесполезная: угонщик даже не будет искать реле, а просто подключит небольшой аккумулятор напрямую на разъем бензонасоса.
2. Блокировка цепей питания катушек зажигания или форсунок
Также не позволит завести мотор, но при наличии доступа в подкапотное пространство обойдется точно так же, проводом-времянкой. Без надежного дополнительного замка капота подобная блокировка надолго угонщика не остановит.
3. Блокировка цепи датчика положения коленчатого вала
Ещё кое-что полезное для Вас:
Реле со скрытым управлением
Недостаток релейной блокировки очевиден – приходится тянуть к месту подключения управляющий провод от центрального блока, и его нужно прятать в штатные жгуты. Найдя этот провод, угонщик сможет по нему проследить и расположение реле, и местонахождение центрального блока сигнализации.
Чтобы избежать этого, применяются сложные электронные реле, управляемые как по радиоканалу (как в сигнализациях StarLine), так и кодовыми импульсами по штатной проводке. Рассмотрим работу радиореле блокировки StarLine R2.
Это устройство компактно, чтобы его можно было даже вплетать в сами жгуты проводки, и поддерживается сигнализациями StarLine уже давно. Для связи с центральным блоком сигнализации используется тот же диалоговый код, что и для управления самой сигнализацией, средствами наподобие кодграбберов заставить активированное реле отключиться невозможно.
Реле может коммутировать ток до 10 ампер, возможно использование и нормально замкнутой, и нормально разомкнутой схемы. В последнем случае вскрываете корпус и разрезаете проволочную петлю на плате.
После подключения реле к блокируемой цепи ( можно использовать не более двух реле R2) его прописывают в память центрального блока. Для этого:
- при выключенном зажигании нужно 7 раз нажать кнопку Valet сигнализации;
- включить зажигание и подождать, пока не прозвучит 7 коротких сигналов сирены;
- подключить провод питания прописываемого радиореле к цепи, где всегда есть +12 В. Реле пропишется в память центрального блока, после чего сирена издаст 1 сигнал;
- если Вы подключаете второе реле, то таким же образом подайте на него питание. После сопряжения с центральным блоком прозвучат 2 сигнала сирены;
- выключите зажигание;
- не менее чем на 10 секунд отключите питание от центрального блока сигнализации.
Помните, что при выполнении процедуры перепрописки брелоков надо повторить и перепрописку установленных радиореле.
Однако потребуется соединение выхода INPUT с одним из дополнительных каналов центрального блока сигнализации. Он при этом настраивается на работу с кодовым реле. Например, на сигнализациях StarLine B94/D94 используются следующие каналы:
Функция управления выбранным каналом устанавливается в значение 3. Далее для прописки кодового реле его подключают к питанию и массе, после чего:
- Соедините между собой провода INPUT и OUTPUT, не отключая INPUT от дополнительного канала.
- При выключенном зажигании 7 раз нажмите кнопку Valet.
- Включите зажигание и тут же выключите.
- Когда реле пропишется в память блока, замок капота автоматически закроется и откроется.
Блокировка по CAN-шине
Однако на современных автомобилях есть еще более элегантный способ блокировки запуска мотора. При этом никаких физически разрываемых цепей нет, как нет и дополнительных подключений: сигнализации достаточно иметь связь с CAN-шиной автомобиля.
Суть такой блокировки в том, что при срабатывании тревоги сигнализация передает по шине команду блокировки и повторяет ее все время, пока тревога не отключится. И, пока угонщик не отключит центральный блок, попытки запустить мотор будут бесполезными. Если же учесть, что при грамотной установке центрального блока для его извлечения потребуется разобрать половину салона, то по эффективности такой способ однозначно лидирует. При этом нет повода опасаться в надежности: реле блокировки может сломаться, контакты – окислиться, а эта блокировка исключительно виртуальна и появляется только тогда, когда нужно.
Реле часто применяется при монтаже охранного оборудования.
| Рисунок 58. Устройство реле На электрических схемах реле принято обозначать в виде этих двух частей. Пунктирной линией показана механическая связь между обмоткой и контактами. |
| Рисунок 59. Условное обозначение реле |
| Рисунок 57. Типовое пятиконтактное реле |
Реле состоит из двух основных деталей — обмотки с сердечником (электромагнит) и группы контактов. Обе эти детали объединены в одном корпусе. При появлении напряжения на обмотке один из контактов реле притягивается к электромагниту и замыкается с другим. Одновременно может происходить размыкание с третьим контактом.
По типу и количеству контактов реле можно поделить на несколько групп.
1. Реле с замыкающими контактами. В исходном состоянии выходные контакты разомкнуты, ток через них не течет При срабатывании реле контакты замыкаются, и в цепи, куда реле включено, начинает протекать электрический ток. Такой тип контакта называют HP (нормально разомкнутый). В англоязычной литературе обозначается NO (normally-open).
| Рисунок 60. Замыкающий контакт |
2. Контакт может быть размыкающим. Пока реле не сработало, выходные контакты замкнуты. Ток через них беспрепятственно проходит, как через обычный проводник. При срабатывании реле контакты размыкаются, цепь разрывается, ток перестает течь. Контакт этого типа именуют НЗ (нормально замкнутый). Аналог в английском языке — NC (normally-closed).
| Рисунок 61. Размыкающий контакт |
3. Контакт может быть переключающим. В исходном состоянии замкнута одна из двух цепей, после срабатывания реле первая цепь разрывается, а вторая замыкается. Такое реле имеет один общий контакт для двух цепей, то есть цепи не являются независимыми. В англоязычной терминологии — СО (change-over) или DT (double-throw).
| Рисунок 62. Переключающий контакт |
| Рисунок 63. Многоконтактное реле |
Основные параметры реле, которые необходимо знать для правильного выбора при установке охранного оборудования:
— допустимый ток, который реле может пропускать через свои выходные контакты;
— тип выходных контактов (замыкающие, размыкающие, переключающие), количество этих контактов;
— ток потребления реле, напряжение срабатывания;
— габариты (что особенно актуально для выполнения незаметных блокировок).
Попробуем разобраться более детально с этими параметрами.
Допустимый ток, подаваемый на контакты, определяется как размерами самого реле, так и применяемыми в нем материалами. Например, в дорогих реле контакты помещены в герметичную капсулу, наполненную инертным газом. Это позволяет предотвратить окисление контактов, повысить его надежность. Если неправильно выбрать реле по мощности, то велик риск, что в самый ответственный момент оно выйдет из строя и повредит оборудование автомобиля. Например, превышение допустимых токов коммутации может привести к короткому замыканию, а превышение токов управления — к возгоранию.
Для управления несколькими независимыми друг от друга цепями одновременно есть реле, у которых не одна пара контактов, а две и больше.
| Рисунок 64. Слаботочное реле |
Тип выходных контактов определяется исходя из того, какую цепь и в какой момент времени требуется заблокировать. Например, нужно по команде с дополнительного выхода сигнализации открыть багажник. Мощности дополнительного канала не хватит, чтобы напрямую подключить его к активатору багажника. Поэтому необходимо использовать реле. Чтобы реле замыкало силовую цепь активатора только при появлении на дополнительном выходе сигнализации управляющего импульса, необходимо воспользоваться реле с парой замыкающих контактов. Работать это будет так: в исходном состоянии управляющего сигнала нет, реле обесточено, цепь активатора разомкнута. Как только появляется импульс, реле замыкает выходные контакты, через активатор течет ток, замок открывается.
| Рисунок 65. Использование дополнительного реле для отпирания багажника |
Ток потребления также важен, ведь неправильно выбранное по этому параметру реле может за короткое время посадить аккумулятор. Например, при установке сигнализации была сделана дополнительная блокировка двигателя при помощи обычного автомобильного 4-х контактного реле. При постановке на охрану оно включается и разрывает какую-нибудь значимую цепь (например, провод бензонасоса). Однако при таком включении через обмотку реле будет протекать ток. Хоть этот ток и мал (приблизительно 0,05 — 0,1 А), но 2 — 3 подобные блокировки могут выкачать из аккумулятора всю энергию менее, чем за 3 недели простоя.
В данном случае следует использовать другую схему блокировки (реле будет разрывать защищаемую цепь только при включении зажигания).
| Рисунок 66. Схема блокировки |
Реле можно условно поделить на неполяризованные и поляризованные. Неполяризованное реле, как правило, большое по габаритам, потребляет больший ток и способно коммутировать большую нагрузку
Например, типичное автомобильное неполяризованное реле потребляет ток 0,1 А и способно коммутировать ток до 40 А.
| Рисунок 67. Неполяризованное автомобильное реле |
Поляризованное реле имеет два устойчивых состояния и потребляет ток только в момент переключения. Коммутировать это реле может до 10 А. Сейчас поляризованные реле используются редко, в большинстве случаев их можно заменить на логические микросхемы.
При срабатывании в обмотке крупных реле возникают выбросы тока самоиндукции, которые могут быть довольно существенными. Чтобы эти выбросы не приводили к сбоям в работе сигнализации, настоятельно рекомендуется обмотку любого реле шунтировать диодом, то есть припаивать выпрямительный диод между двумя входными контактами таким образом, чтобы анод диода был
соединен с массой, а катод — с контактом, на котором появляется плюс. В этом случае диод не будет оказывать влияния на управляющий сигнал, так как при обратном напряжении сопротивление диода очень велико. При возникновении индукционного выброса весь ток пройдет через диод, и будет им погашен.
| Рисунок 68. Включение защитного диода |
