Основные элементы и принцип работы центрального замка

Надежное закрытие дверей обеспечивает безопасность автомобиля и сохранность личных вещей, которые владелец оставляет в салоне. И если раньше каждую дверь в машине приходилось закрывать ключом вручную, то сейчас в этом уже нет необходимости. Для удобства автомобилистов был создан центральный замок, открыть и закрыть который можно одним нажатием на кнопку.

Что такое центральный замок

Центральный замок (ЦЗ) позволяет блокировать одновременно сразу все двери в автомобиле. Конечно, без помощи этого механизма водитель также мог бы открывать и закрывать свою машину на замок: не дистанционно, а вручную. Наличие центрального замка никак не влияет на технические свойства транспортного средства, поэтому производители относят этот механизм к системам, обеспечивающим комфорт автовладельца.

Управлять центральным замком можно как пультом управления, так и с помощью поворота ключа в двери водителя

Блокировка дверей с помощью ЦЗ может быть произведена двумя способами:

• централизованно (когда одно нажатие на кнопку брелка закрывает сразу все двери);
• децентрализованно (такая система позволяет управлять каждой дверью по отдельности).

Децентрализованная система – наиболее современный вариант устройства блокировки дверей. Для того чтобы она могла выполнять свои функции, на каждую дверь дополнительно устанавливается электронный блок управления (ЭБУ). В централизованном варианте всеми дверьми автомобиля управляет единый блок.

Особенности центрального замка

Центральный замок в автомобиле имеет несколько особенностей, которые позволяют сделать взаимодействие системы и водителя максимально простым и эффективным.

• ЦЗ может успешно функционировать в комплексе с любой сигнализацией.
• К системе ЦЗ также подключается багажник, но управлять его открытием можно и отдельно от дверей.
• Для удобства водителя кнопка дистанционного управления размещается на брелке и в салоне автомобиля. Впрочем, закрыть ЦЗ можно и механическим способом, повернув ключ в замке двери водителя. Одновременно с поворотом ключа будут заблокированы и все остальные двери транспортного средства.

В зимнее время года во время сильных морозов элементы центрального замка могут замерзнуть. Риск замерзания возрастает, если в систему попадает влага. Лучшим средством для решения проблемы станет химический размораживатель, который можно приобрести в автомагазине. Чтобы попасть внутрь автомобиля, достаточно разморозить водительскую дверь и запустить двигатель. Когда машина прогреется, остальные замки оттают сами собой.

Устройство системы

Кроме блока управления, система центрального замка также включает в себя входные датчики и исполнительные устройства (актуаторы).

Входные датчики

К их числу относятся:

• концевые дверные включатели (концевики), передающие информацию о расположении автомобильных дверей на блок управления;
• микропереключатели, фиксирующие положение конструктивных элементов дверного замка.

Микропереключатели выполняют разные функции.

• Два из них предназначены для фиксации кулачкового механизма передних дверей: один отвечает за сигнал lock (закрытие), второй – unlock (открытие).
• Также два микропереключателя отвечают за фиксацию положения механизмов центрального замка.
• Наконец, еще один переключатель определяет положение рычажного механизма в приводе замка. Это позволяет оценить положение двери относительно кузова. Как только дверь открывается, система замыкает контакты переключателя, в результате чего центральный замок не может сработать.

Сигналы, отправляемые каждым из датчиков, попадают в блок управления, который передает команды актуаторам, закрывающим двери, крышку багажника и лючка топливного бака.

Блок управления

Блок управления – это мозг всей системы ЦЗ. Он считывает информацию, получаемую от входных датчиков, анализирует ее и передает исполнительным устройствам. Также ЭБУ взаимодействует с сигнализацией, установленной на автомобиль, и может управляться дистанционно с помощью пульта.

Актуатор

Исполнительное устройство – завершающее звено цепи, отвечающее за непосредственную блокировку дверей. Актуатор – это электродвигатель постоянного тока, который объединен с самым простым редуктором. Последний преобразует вращение электродвигателя в возвратно-поступательное движение цилиндра замка.

Кроме электродвигателя в исполнительных устройствах использовался пневматический привод. Например, его применяли такие производители, как Mercedes и Volkswagen. Однако в последнее время пневматический привод использоваться перестал.

Принцип работы устройства

Центральный замок автомобиля может срабатывать как при запущенном, так и при выключенном зажигании.

Как только автовладелец запирает двери машины с помощью поворота ключа, в замке срабатывает микропереключатель, обеспечивающий блокировку. Он передает сигнал на блок управления двери, а затем дальше – к центральному блоку. Данный элемент системы анализирует полученную информацию и перенаправляет ее на актуаторы дверей, багажника и крышки топливного лючка. Последующая разблокировка происходит по такой же схеме.

Если автомобилист закрывает машину с помощью пульта ДУ, сигнал от него поступает на антенну, связанную с центральным блоком управления, а оттуда – к исполнительным механизмам, которые обеспечивают блокировку дверей. Одновременно с этим активируется сигнализация. В некоторых моделях транспортных средств при блокировке дверей на каждой из них могут автоматически подниматься стекла.

Если автомобиль попал в ДТП, то блокировка всех дверей автоматически снимается. Сигнал об этом передается от системы пассивной безопасности в блок управления центрального замка. После этого исполнительные устройства открывают двери.

«Детский замок» в автомобиле

Дети могут вести себя непредсказуемо. Если водитель перевозит ребенка на заднем сиденье, то контролировать поведение маленького пассажира сложно. Любознательные малыши могут случайно дернуть за ручку автомобильной двери и открыть ее. Последствия небольшой шалости – неприятные. Чтобы исключить такую возможность, на задних дверях автомобилей был дополнительно установлен «детский замок». Это небольшое, но очень важное устройство исключает возможность открытия двери изнутри.

Дополнительный замок, блокирующий открытие задних дверей из салона, устанавливается с обеих сторон кузова и активируется вручную.

Способ активации механизма зависит от марки и модели автомобиля. В некоторых случаях блокировка вводится в действие с помощью рычажка, в некоторых – при повороте шлица. Но в любом случае устройство находится рядом с основным замком двери. Уточнить информацию по использованию «детского замка» можно в руководстве по эксплуатации вашего автомобиля.

“Детский замок” позволяет блокировать открытие дверей изнутри и защитить маленьких пассажиров от выпадения из автомобиля

Система двойной блокировки

В некоторых автомобилях применяется система двойной блокировки замка, когда двери блокируются как снаружи, так и изнутри. Такой механизм снижает риск угона транспортного средства: даже если похититель разобьет стекло машины, открыть дверь изнутри у него не получится.

Двойная блокировка вводится в действие с помощью двойного нажатия на кнопку центрального замка на ключе. Чтобы открыть двери, также потребуется два раза нажать на пульт дистанционного управления.

Система двойной блокировки имеет важный недостаток: если в работе ключа или замков возникнет сбой, сам водитель также не сможет открыть свой автомобиль.

Центральный замок в машине – важный механизм, позволяющий единовременно закрыть все двери транспортного средства. Благодаря дополнительным функциям и устройствам (таким как «детский замок» или система двойной блокировки), водитель может максимально обезопасить себя и своих пассажиров (в том числе маленьких детей) от внезапного открытия дверей во время поездки.

Активаторы. Устройство. Механика. Особенности установки

Эта статья будет посвящена в основном механическим проблемам центрального замка, в общем все о чем написано в заголовке.

На фотографиях выше приведены примеры обычных активаторов (актуаторов, актюаторов или приводов центрального замка) которые чаще всего применяются при установке дополнительного оборудования. Принцип действия в них схож. Отличаться они могут усилием, небольшими особенностями в конструкции, и конечно фирмой/страной изготовителем.

На этой фотографии изображен пятипроводный активатор с снятой верхней крышкой.
Над активатором лежит пыльник.
Два провода активатора подключены к электромотору. Оставшиеся три провода подключены к концевику.

На этой фотографии увеличен фрагмент с изображением концевика, он обозначен буквой «А».
Буквой «B» обозначен хвостовик штока в выдвинутом положении.
Буквой «С» обозначен вал моторчика с насаженной на него шестерней.

Следующая фотография.
Буквой «А» обозначен шток в выдвинутом состоянии.
Буквой «В» обозначены демпферные резиновые кольца. Они предохраняют шток и корпус от поломки при ударе в крайних положениях штока.
Если проверять работу активатора, держа его в руках, то будет видно, что после срабатывания в крайнее задвинутое или выдвинутое положение, шток отскакивает в противоположном направлении. Это говорит о том что проверять работу активатора без жесткой фиксации на дверной панели и без фиксации (подключения) тяги не корректно.

На этой фотографии виден шток в полностью задвинутом положении. Концевик активатора нажат.

Здесь уже видно, как шток задвинут почти полностью и концевик практически нажат, а может и не нажат. Назовем это состояние как пограничное. В некоторых не корректных случаях установки активатор закроется и закроет замок двери. Концевик пошлет команду на модуль центрального замка и остальные двери так же закроются. Но в результате незначительной деформации двери автомобиля или механизма в целом – концевик может переключиться обратно и центральный замок откроется. Эту деформацию может вызвать небольшой удар по автомобилю, нагрев или остывание металла двери. В таком случае-положении концевика, дефект может проявиться при закрывании двери, когда штатный механизм отпружинит тягу и соответственно шток в обратное положение. Двери опять же откроются. Описание подобного дефекта часто встречается в конференциях. Владелец включает охрану, двери закрываются и тут же открываются.

Маленькое отступление… Подобный дефект нельзя путать с штатно установленным центральным замком в иномарках. Там команду на открывание могут давать другие цепи, которые не получают сигнал подтверждения положения штока.

Вернемся к отечественным авто или точнее к самостоятельной установке активатора. Если появился такой дефект, то проверяется не сложно. Необходимо сидя в автомобиле включить сигнализацию, и рукой попытаться дожать кнопку замка двери вниз на удержание, что бы предотвратить пружинящий дефект механизма. Если двери не откроются значит это выше описанный дефект механизма регулировки и крепления активатора и его тяги.

Следующие три фотографии иллюстрируют составляющие компоненты механизма активатора.

Промежуточная шестерня передает вращение с шестеренки на валу моторчика к зубьям штока. Поскольку шестеренка пластмассовая, то возможны сколы или поломки зубцов. Дефект поломанных зубцов может выражаться в характерном дребезжании при работе активатора либо слабый звук вращения моторчика будет слышен, но движения штока не произойдет. На одном из форумов volokh подсказал еще один из встречающихся дефектов. В штатно устанавливаемых активаторах (под маркой «альфа») для отечественных автомобилей шпилька, на которую посажена промежуточная шестерня, может разбивать посадочное отверстие. Так же это отверстие может быть больших размеров чем это необходимо. Отсюда как следствие перекос шестерни заклинивание активатора и аналогичный треск зубьев от не плотного из прилегания.

Шток с зубцами, демпфирующими резинками.
Отверстие на штоке для крепления тяги. Аналогично шестеренке шток выполнен из пластмассы и как следствие все дефекты связанные с шестеренкой применимы к штоку.У меня на практике была поломка штока между демпферными кольцами. Очень часто сколы зубцов штока образуются в крайних положениях (вверху и внизу). Это связано с тем что перемещение в сторону запирания или открывания происходит быстрее, а импульс питания еще подается на моторчик. В этом случае нагрузка на крайние зубцы происходит как в следствии удара при остановке штока, так и после остановки продолжается усилие на удержание. Свести подобные неприятности к минимуму можно при правильной установке и регулировки крепления тяги, о чем будет сказано ниже. (Кроме дефектов самих активторов).

Моторчик активатора в корпусе, слева от моторчика концевик. Под корпусом активатора лежит пластина для для центрирования активатора в корпусе.

Так выглядит моторчик. Шестерня на валу латунная, а значит пластмассу шестеренки может разбивать быстрее чем пластик.
В моей практике был случай когда шестеренка на валу стала просто прокручиваться.

Здесь изображен моторчик с откинутой задней крышкой. Буквой «А» обозначен полюс коллектора с припаянной к нему обмоткой. Иногда при сгорании активатора происходит именно обрыв обмотки около одного из полюсов. При этом моторчик не работает, а шток может двигаться как обычно, от руки.
Буквой «В» обозначены полюса коллектора, а буквой «С» щетки коллектора. Очень часто, если по какой либо причине, напряжение питания подается более одной секунды, коллектор начинает разогреваться. При длительном и продолжительном питании моторчика, уже после окончании движения разогрев коллектора приводит к расплавлению пластмассы под его пластинами. Поскольку щетки подпружинены, то они начинают соединяться выдавливая расплавленную пластмассу. Когда щетки соединятся сгорает предохранитель питания центрального замка. После этого шток активатора перестает двигаться даже вручную. Обычно при этом открыть кнопку двери не удается даже пассатижами с первого раза.
Увеличение длительности импульса или вообще включение постоянного питания происходит на дешевых сигнализациях и часто в холодное время. Предположительно это из-за использования времязадающих конденсаторов с параметрами не соответствующими нашей климатической зоны или эти конденсаторы выполнены с нарушением технологии. Бывают случаи перепрограммирования сигнализации самим владельцем не понимая тех параметров которые можно подключать, а которые нет. В некоторых случаях возникает подозрение, что не хватает времени работы ЦЗ для того что бы замок закрылся полностью и владелец выставляет время 3 секунды. Понятно что с первого импульса активатор не сгорит (хотя и не факт), но сколько циклов открыть/закрыть останется активатору уже предсказать трудно.
Другой вариант выхода из строя активатора можно спровоцировать проверяя несколько раз открывание/закрывание подряд. Десять раз открыть/закрыть в течении 30-40 секунд может быть достаточно для сгорания активатора. Неверующие могут попробовать активатор напрямую на аккумуляторе, кратковременно касаясь проводами клемм АКБ по 7 раз в каждую сторону и подержать плотно активатор в руках. Тепло нагретого моторчика постепенно передастся на корпус активатора. Потому все проверки надо производить с интервалами времени примерно по 10сек. Обмотка и ротор должны успевать отводить тепло.

Немного об установке активатора.
Общие положения.
Активатор можно ставить как угодно, вертикально горизонтально или под наклоном, закрытие может быть выдвижением штока или наоборот.
При установке активатора должно быть достаточно места для него, место для прохождения тяги, удобное и надежное подключение тяги, доступность крепления. Обязательная проверка при опущенных стеклоподъемниках, обязательная проверка приложением обшивки двери.

Стандартное расстояние между отверстиями для крепления активатора – 57мм. Отверстия для саморезов – 3,5мм. Крепление активатора должно быть в максимально ровной поверхности. Сам по себе корпус активатора очень жесткий, но тем не менее пластиковый и перекос при закреплении на неровной поверхности с усилием саморезов может быть не более одного миллиметра, но этого может быть достаточно что бы валы шестеренок работали с большим затруднением. Лучше при этом использовать шайбы или втулки для выравнивания поверхности. Если активатор попадает в отверстия в металле двери, то необходимо использовать пластину из комплекта активатора.

На этом рисунке показаны примеры крепления тяг и формы тяг. При необходимости изгиба тяги, а такое бывает в 99% случаев, угол изгиба должен быть четким и желательно минимальным. Тягу можно изгибать в разных плоскостях одновременно. Понятно, что если угол будет приближаться к дуге или расстояние крепления активатора от самой тяги будет очень большим, то вместо усилия перемещения штатной тяги получим усилие на преодоления изгиба этой дуги. Другими словами как сгибание дуги лука Робин Гуда при натяжении тетивы. Для понимания как это будет работать, основываясь на знаниях физики школьного объема представьте как будут направлены силы при движении штока и легко ли будет при этом активатору перемещать штатную тягу замка. Особенно наглядно это на втором рисунке, активатор толкая тягу вверх будет прилагать усилия к штатной тяге не вверх, а в сторону.

Эта фотография была опубликована в одной из конференция как пример установки активатора в водительской двери. Ставился он как дополнительный к основному, поскольку основной не справлялся с замком. Желтой стрелкой я указал направление движения тяги штатного механизма. А вот красной стрелкой движение дополнительного активатора и соответственно приложение силы его к штатной тяге. Выводы предлагаю сделать самостоятельно.

На этой фотографии задняя дверь. А ошибки в установке аналогичные. Желтой стрелкой указано движение штатной тяги, красной стрелкой движение штока активатора. При такой ошибке усилие при выталкивании штока будет прикладываться на излом самого штока и стальная тяга со временем начнет выскакивать из отверстия штока.
Зелеными линиями на фото схематически изображены пластины крепления из комплекта активатора. Оранжевым, схематично показан активатор. При такой установке активатор можно максимально приблизить к штатной тяге, при этом изгибы тяги активатора будут минимальны.

Теперь о крепление тяги замка к штатной тяге.

На следующей фотографии изображен элемент крепления тяг. Он имеет сквозное отверстие для тяги активатора и разрезная сторона для крепления к штатной тяге. Если фиксирующие винты ослаблены, то этот элемент должен свободно двигаться на тяге активатора. Вот в таком положении его лучше всего приложить к штатной тяге, выбрать место, где удобно и с должным усилием можно будет зафиксировать винты. Задвинуть рукой тягу активатора вниз, затем задвинуть штатную тягу в направлении соответствующем закрытому состоянию замка двери. При необходимости выступающий за крепление конец тяги активатора можно откусить мощными клещами или бокорезами ( я обычно надпиливаю в нужном месте риску острой кромкой надфиля (глубиной в пол миллиметра) и далее при изгибе в этом месте тяга ломается).

Продолжим.
Обе тяги задвинуты. Фиксируем с средним усилием винт на тяге активатора. Придерживая штатную тягу на месте, выдвигаем тягу активатора вместе с креплением на 2-3мм и фиксируем с средним усилием крепление на штатной тяге замка. Проверяем рукой ход активатора вместе с механизмом замка двери, щеколда должна быть закрыта. Проверяем открытие щеколды в крайних положениях активатора. Если на механизме штатного замка установлен микропереключатель (как в ВАЗах), то проверяем в каких положениях происходит закрывание остальных дверей. Главное что бы это не было одним из крайних положений или близко к крайнему положению дополнительного активатора. Проверяем ход стеклоподъемника. Прикладываем обшивку двери на предмет последующего крепления и отсутствия выступающих элементов. Если все нормально, закручиваем винты крепления тяг с максимальным усилием.
Проверяем работу активатора от руки еще раз. Проверяем работу активатора от АКБ. Для этого берем два провода достаточной длинны, подключаем к клеммам АКБ.
ОБЯЗАТЕЛЬНО ПРОСЛЕДИТЬ ЧТО БЫ ПРОВОДА ПОДКЛЮЧЕННЫЕ К АКБ НЕ ЗАМКНУЛИСЬ МЕЖДУ СОБОЙ.
Коротко касаемся проводами к проводам активатора, меняем полярность и работу активатора в другом направлении. Если все нормально, то отключив проверочные провода от АКБ, прокладываем провода от активатора в салон. Остается подключение к сигнализации.

Ряд отступлений, поправок или пожеланий.
1. Может быть так устроен штатный замок, что при выдвижении штока он будет закрываться, а при втягивании штока открываться. Пусть это Вас не пугает, главное результат качественной работы активатора, а коммутацию проводов можно будет переключить в салоне около проводов сигнализации.
2. Работа штатного замка может быть сильно затрудненной. Желательно сразу это проверять до разбора обшивки двери, а потом после разбора. Возможно, обшивка двери мешает нормальной работе штатного замка, а значит и будет мешать работе активатора. Так же тормозить работу замка может отсутствие смазки в замке, попадание пыли и грязи, ржавчина и коррозия. Есть еще не маловажная деталь – это пружинка в штатном замке. Она служит для фиксации крайних положений, если усилие активатора не достаточно что бы её стронуть, то пружинку надо удалять. У меня был случай, когда активаторы в Волге отбегали полтора года и после очередного пыльного лета отказались работать. После удаления пружинок авто бегает уже два года без проблем.
3. Винты крепления тяг желательно контрить краской. При окончательном креплении достаточно капельки краски на резьбу винта и можно затягивать.
4. Иногда встречается дефект, когда активатор работает в одну сторону, а в другую нет, причем попытка движения происходит. Дефект в плохом креплении винта на тяге активатора.

Эта фотография показывает элемент крепления на тяге активатора. Цифрой 2 обозначен винт крепления на тяге. Если винт ослабнет, то по логике тяга будет свободно скользить в отверстии. На деле может быть несколько вариантов. Первый, когда тяга скользит в отверстии и движение замка не происходит. Второй и третий варианты, когда замок либо закрывается, либо открывается. Соответственно если это мастер замок, то и остальные двери будут вести себя аналогично. Это происходит потому, что острые кромки этого элемента, в точках 1, могут закусывать тягу и в зависимости от верхней или нижней точке будет либо только закрываться, либо наоборот открываться. Причем шум вращающегося моторчика будет слышен в обоих случаях.
5. При установке и закрепленных тягах, проверять работу активатора, как от руки так и кратковременной подачей напряжения с клемм АКБ внешними проводами. Движение соединенных тяг не должно быть затрудненным. Причиной того может быть деформация корпуса активатора, изгиб или деформация штока, следствием будет выход из строя активатора.

Установка активатора на тросиковые тяги.
Собственно установка аналогично описанной выше, а вот крепление к тросикам механизма замков иллюстрируют следующие фотографии.

Комплект для установки двух активаторов.

Крепление комплекта на металле двери и крепление тросика в рубашке.

Тросик освобожден от рубашки между креплениями.

Подключение тяги активатора к тросику.

Данные комплекты я не встречал у отечественных поставщиков, потому однажды мне пришлось изобретать подобное самому. Пластину можно выпилить самостоятельно из подсобного металла. Пружинящие крепления я брал от печки Газели, там рубашки тросиков крепятся аналогично. Остальное все руками и стандартный комплект активатора.