ESPECIALIDAD:       Mecánica Automotriz

ASIGNATURA:        Investigacion  Cientifica

TEMA:                       Sistema anti robos para vehículos

AUTOR:                    Puente Andia Mike Ayrton

INTRODUCCION

El presente trabajo cumple la finalidad de tener la más remota seguridad hacia nuestros vehículos de tantos robos que se dan hoy en día, consiste en crear una pulsera la cual la tengamos puesta cuando estemos dentro o fuera del vehículo para así con esta pulsera cuando tengamos una intervención de los asaltantes o el vehículo lo dejamos en un cierto lugar, esta pulsera lo que hace es desactivar al computador y al travagas de la chapa para la bomba de combustión no pueda cumplir su sistema y función.

Si bien sabemos en la actualidad los vehículos ya vienen casi todo con partes eléctricas y electrónicas la que cumple una función muy determinante, como actúa por ejemplo en el motor de combustión, el quien va mandar la energía eléctrica y el funcionamiento eléctrico va tener que estar conformado por un alternador pequeño por lo que es impulsado mediante una transmisión de la polea desde el eje del cigüeñal del motor.

También otro componente muy importante es el computador ya que es el quien conduce la parte eléctrica del vehículo mediante los sensores y es el quien va a mandar la señal, pero a este computador el quien le manda las corriente eléctrica es mediante un relé, ya que relé trabaja como un dispositivo electromecánico va a funcionar como un interruptor controlado por un circuito eléctrico por medio de una bobina y un electroimán

Ya que esta pulsera va tener un circuito el cual le indique y pueda cumplir nuestro propósito, va estar sometido  junto a unos sensores del vehículo el cual nos pueda enviar la alerta del vehículo en el que está recibiendo un contacto ya sea mínimo o brusco.

SISTEMAS ANTI ROBO PARA AUTOMÓVILES.

En la actualidad casi el 60 % de familias en el Perú cuentan con 1 o 2 automóviles para su uso personal lo cual ha producido que el índice de robos aumente considerante mente e incluso produciendo la muerte del chofer del automóvil.

Esta problemática va creciendo mucho más con el paso del tiempo por tal motivo nos hemos visto en la necesidad de fabricar un sistema de seguridad que se bajó de costo de esa manera este al alcense de todo el pueblo ya que las personas que cuentas con trasporte para poder trabajar que poco a poco juntan una cantidad de dinero para poder invertir en la compra de un automóvil para trabajar no pueden adquirir un sistema de seguridad que sea costoso.

Nosotros sabemos que los índices de robos de autos al paso son los que mayor porcentaje tienen el método de robo consiste en que cuando el conductor está circulando por calles de poco transito los delincuentes subidos en autos intersectan el automóvil y a través de amenazas con armas de fuego obligan a bajar del automóvil al conductor y posteriormente se llevan el auto. Poner resistencia el este caso podría provocar la muerte del chofer ya que los delincuentes se encuentran armados, por tal motivo no queda otra opción de dejar que se lleven el automóvil.

Dejando al conductor sin su herramienta de trabajo quien con mucho esfuerzo se compró, luego lograr que la policía recupere el automóvil es totalmente difícil ya que la mayoría de automóviles robados son desmantelados y vendidos por partes.

Por tales motivos que yo he planteado una solución aplicando un sistema de seguridad a larga distancia que trabaja de forma silenciosa sin sospecha de su uso. Ya que los sistemas actuales trabajan con controles remotos que son visibles y de fácil acceso.

Los sistemas de seguridad en la actualidad bloquean el carro en el instante que sea activado pero si nosotros lo usamos cuando estamos siendo asaltados en plena carretera el uso de los sistemas de seguridad actuales podría provocar que los asaltantes nos maten nos quiten el control remoto y lo usen para desbloquear el automóvil.

Para poder diseñar nuestro sistema de seguridad para automóviles hemos investigado la problemática ya  mencionada donde hemos recaudado información de los tipos de automóviles que existen en el mercado actual y como poder estandarizar nuestro sistema de seguridad.

Cuerpo de trabajo

En un automóvil existes diferentes formas de realizar que el automóvil se deténgalos nosotros usaremos 2 las cuales son:

Quitar la alimentación de la bomba de combustible.

Apagar el relé de alimentación.

La bomba de combustible: descripción.

Todos los sistemas de combustible en el vehículo automotor tienen su corazón llamado bomba de combustible. Al igual que todo que todo corazón cumple la función de bombear la sangre del cuerpo humano, la bomba se encarga de enviar el combustible del tanque a una presión contante y pueda forzar al motor, para ello es necesario saber cuáles son los dos tipos de bombas de combustible básicos:

• BOMBAS MECÁNICAS

Las bombas de combustible mecánicas son utilizadas en vehículos ya antiguos con carburadores instalados. La bomba mecánica se basa mayormente en el movimiento der árbol de levas lo cual bombea hacia arriba y abajo, ocasionando una baja presión de suministro de combustible hacia el carburador.

Por un lado nos encontramos con las bombas mecánicas. Son accionadas por algún componente interno del motor mediante contacto directo, lo que produce fricción y desgaste de varias de sus partes. Dentro de ellas están las de estilo antiguo mecánico, en las que la bomba extrae combustible del tanque y lo empuja al carburador cuando el motor está funcionando; y las de nuevo estilo de las bombas de alta presión GDI, en las que se puede generar presión de combustible de alta presión de hasta 2.000 psi y mayores, que ayudan a los motores GDI para lograr una mejor economía de combustible con salida de alta potencia y emisiones reducidas.

• BOMBAS ELECTRICAS

Se dice de que las bombas de combustible eléctricas son el segundo tipo principal de las bombas de combustible, mayormente se usan en los vehículos que contienen sistema de inyección de combustible ya que estas bombas no necesariamente requieren un árbol de leva excéntrica sobre la leva para operar porque se pueden operar a presiones mucho más altas que las bombas de combustible mecánicas. La mayoría de estas bombas operan entre 30 a 40 psi. Claro que algunos sistemas de inyección de combustible hacen uso de dos bombas de combustible eléctricas. Una se encuentra montada en el tanque y el otro se encuentra montad cerca al motor.

Se utilizan en sistemas de inyección de combustible para bombear el combustible del depósito a los inyectores. Suelen entregar combustible a 30-85 psi para el inyector de combustible, que luego se abre y se rocía el combustible a presión en el motor. Al mismo tiempo, existe una gran variedad de bombas de combustible eléctrico como:

Los rodillos de paletas bombas: Son bombas de desplazamiento positivo que constan de paletas o cuchillas para empujar el gas a través de la bomba. Lo cual se utilizan en grandes camiones y también en los vehículos diésel con motor.

Las bombas de turbina: no son bombas de desplazamiento positivo. Tienen un anillo impulsor unido al motor, que tiene cuchillas para empujar el combustible a través de la bomba. Esta bomba funciona suavemente y en silencio y se utiliza sobre todo en los vehículos más recientes.

La bomba Gerotor: Esta es otra bomba de desplazamiento positivo que utiliza un rotor de desplazamiento para entregar el combustible a través de la bomba. Se utilizan en vehículos de pasajeros.

Las bombas de solenoide: Esta necesariamente utilizan un pistón que es activado por una bobina electromagnética para generar presión y así ayudar al flujo de combustible. Ellos tienen muchas aplicaciones y se consideran como tipo universal de bombas eléctricas de combustible.

Las bombas de periféricos: Tienen impulsores que tiran y empujan el combustible. Este es el tipo estándar de bomba que se utiliza en muchos vehículos. A pesar de que trabaja mucho más tranquilo, que producen una presión limitada.

Las bombas sin escobillas: Estas bombas tienen una entrada de combustible y la salida entre los cuales se coloca un mecanismo de combustible con una armadura para bombear el combustible a presión desde la entrada hasta la salida. Las bombas sin escobillas se utilizan generalmente en motores diésel.

Apagar el relay de alimentación.

Si bien se sabe que el relay del vehículo actúa como un intermediario entre el interruptor de encendido y el motor de arranque lo que al momento de girar la llave del encendido envía una pequeña corriente al relay que hace el cierre del circuito dentro de sí mismo para proporcionar corriente al motor.

La mayor consecuencia de una mala conexión del relay es poder ocasionar un cortocircuito lo cual no podrá arrancar el motor, cuando el relay se encuentra defectuoso y está fallando no se puede desmontar así por así para su reparación, se deberá instalar un nuevo con la finalidad de que pueda arrancar el motor.

El relé también participa como parte de poder apagar los circuitos eléctricos ya que es un dispositivo electromecánico y tiene que ver con estas dos materias ya que funciona como un interruptor controlado así  mismo por un circuito eléctrico en el que por medio de una bobina y un electroimán ya que se acciona para poder permitir abrir y cerrar la corriente tanto que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de más potencia que el de entrada, se puede considerar como un amplificador eléctrico en el vehículo

INSTRUCCIONES

• Se levanta el capó de tu vehículo y busca la batería.

• Utiliza una llave de tubo para extraer el cable negro de la batería. Estará identificado con un signo menos (-) al lado de su poste.

• Envuelve cinta aislante alrededor del terminal de metal en el extremo del cable hasta que ya no esté visible el metal y luego coloca el cable hacia abajo en el lado de la caja de la batería.

• Localiza el Centro de Distribución de Energía (PDC, por sus siglas en inglés) en el compartimiento del motor. El PDC contiene los fusibles principales de tu vehículo y relés. Normalmente se monta a la derecha, o en el lado del conductor, del compartimiento del motor y tiene una cubierta cuadrada negra de plástico sobre sus relés y fusibles. Si tienes problemas para localizarlo, revisa el manual del propietario bajo la sección de "fusibles" o "enlaces".

• Lee la información sobre la cubierta del PDC. Los fusibles se verán como rectángulos y tienen nombres individuales al lado de estos, de acuerdo a lo que le dan energía. Los relés tendrán forma de cuadrados y tienen nombres en el centro de cada cuadrado para hacerte qué dispositivo alimentan también.

• Localiza el cuadrado del relé en la cubierta del PDC que dice "Relé de arranque" en su centro. Identifica el relé correspondiente montado en el PDC.

• Quita el relé de arranque utilizando un par de pinzas extractoras de relé alrededor de la carcasa y luego tirando de éste hacia afuera verticalmente. No tuerzas o gires el relé ya que no está atornillado.

• Instala el nuevo relé de arranque con la mano. Haz coincidir el metal o las hojas de cobre en la parte inferior del relé con su ranura correspondiente en el PDC. A continuación, coloca el relé de arranque nuevo en su posición y empújalo suavemente hacia abajo hasta que se asiente completamente de nuevo en el PDC.

• Vuelve a colocar la cubierta para el centro de distribución de alimentación y retira la cinta del terminal del cable de la batería.

• Conecta el nuevo cable a la batería y aprieta su tornillo hasta que quede ajustado. Pon tu llave de 3/8 pulgadas (0,95 cm) con un torque de 12 pies-lbs. (812,8 centímetros por kilómetro) y luego asegura completamente el cable de la batería en su lugar.

• Enciende el motor para comprobar la reparación.

DESCRIPCIÓN

Nuestro sistema de seguridad se basa en cortar la alimentación de combustible hacia  el motor esto se logra provocando que la bomba de combustible no funcione.

La bomba de combustible es controlada por el computador quien alimenta de tención con  12 voltios DC, si esta alimentación no llegara la bomba no funcionaría por lo cual el motor se apagaría por falta de combustible dejando al automóvil inmovilizado, sin forma alguna de que se mueva por sí solo.

Nuestro sistema cuenta de un emisor RF quien es muy pequeño que pueda ser ocultado en cualquier parte como podría ser dentro de un zapato dentro de la carcasa de un celular o en un llavero. Esto depende del usuario.

Las señales emitidas por el emisor son recepcionadas por el receptor que se encuentra dentro del carro la distancia del emisor es de 5 metros como máximo.

Descripción de funcionamiento

El usuario tendrá el emisor escondido en cualquier parte del cuerpo cuando el auto está a una distancia de más de 5 metros el equipo procesador de señales que se encuentra dentro del carro contara aproximadamente 2 minutos y apagara la bomba de gasolina, el tiempo de 2 minutos  es para que el auto con los ladrones se alejen del chofer y no puedan hacer nada contra conductor.

Luego de apagar la bomba de combustible pasara 30 segundos y comenzara a sonar la alarma del automóvil y encender y apagar todas las luces del automóvil haciendo llamar la atención para que los ladrones se alejen del vehículo y lo abandonen.

Una vez que el conductor se acerque a la distancia de 5 metros se desactivara todas las alarmas y el auto comenzara a funciona normalmente.

Diagrama de bloques del sistema de alarma:

Las partes del sistema de seguridad son:

-control emisor de RF.

-receptor de RF

-equipo procesador de señales.

-sensores y relevadores.

-bocina de alarma

Control emisor RF:

Un emisor de RF  es un dispositivo electrónico que, mediante una antena, irradia ondas  electromagnéticas en una frecuencia establecida y configurada.

Las partes del emisor de RF son:

Oscilador

Encargado de generar las frecuencia. En general, se tratará de un oscilador de cristal para garantizar la exactitud y pureza de la frecuencia generada. Las frecuencias configurables serán de 220Mhz hasta 280 MHz esto para poder evitar el conflicto con otras frecuencias que se encuentran en el medio ambiente.

Amplificador de potencia de RF

En este amplificador se produce la elevación de la potencia de la señal, generada en la etapa precedente, hasta los niveles para el alcance de 5 metros  para ser aplicada a la antena. Nuestro amplificador estará vasado en un tarjeta amplificador de 0.22 watts.

Fuente de alimentación

La fuente de alimentación es  el dispositivo encargado de generar energía eléctrica para el funcionamiento del  emisor RF. En nuestro caso utilizaremos un pila muy pequeña que nos dará un periodo de funcionamiento de 4320 horas de funcionamiento continua una vez pasado ese periodo debe de ser remplazado.  

DISEÑO DE NUESTRO EMISOR RF

El transmisor/codificador

El circuito integrado que emplearemos es el LM1871 el cual según el fabricante es un codificador digital proporcional completo de 6 canales, también tiene un transmisor de RF (radio frecuencia) para uso en baja potencia sobre bandas de 27MHz y 49MHz.

El CI (Circuito Integrado) nos provee de un sumador lógico para poder elegir la cantidad de canales que tendrá el radiocontrol, los cuales pueden ser de 3 a 6, dando una buena flexibilidad para todo tipo de diseños. Cuando se usa conjuntamente con el Receptor/Decodificador LM1872 obtenemos sistema codificador-decodificador de muy bajo costo y en RF.

Componentes del LM1871 tiene:

 Capacidad de operación de bajo consumo a 9V.
 Oscilador y transmisor de radio en el mismo chip.
 Solamente un solo capacitor como base de tiempo para los 6 canales
 Cantidad de canales programable.
 Salida de RF regulada
 Control de modulación de ancho de banda externo.
 Regulador de voltaje interno de 4.6V
 Operación en frecuencia hasta 80MHz.

Características eléctricas:

Tensión máxima de trabajo = 16v

Tensión minina de trabajo = 4,5v

Salida máxima de corriente por el pin 4 = 10mA

Salida máxima de corriente por el pin 13 = 25mA

Disipacion máxima = 1600mW

Rango de operación de temperatura = -25ºC hasta +85ºC

Salida de RF = 400mV (eficaz).

A partir de estos valores podemos deducir que no habría problema de alimentar el circuito con 12v si bien lo típico son una pila de  9v.

Tabla de componentes a usar en el emisor:

* Todos nuestros componentes electrónicos deben de ser de tecnología Micro SD

RECEPTOR DE SEÑALES

El LM1872 es un receptor y decodificador de Radio Frecuencia (RF) completo diseñado para aplicaciones de radio control. El dispositivo se usa tanto en frecuencias de 27MHz, 49MHz o 72MHz para controlar varios tipos de señales.

El diseño del receptor  controlado por un cristal ofrece al mismo tiempo una buena sensibilidad y selectividad. Cuando trabaja en conjunto con el tM1871 con el cual está construido nuestro emisor.

Este circuito receptor de señales  provee cuatro canales de información independientes. Dos de estos canales con modulados en el ancho de un pulso analógicamente (PWM) y los otros dos son canales digitales (ON/OFF) con una capacidad de manejar hasta 100mA.

Características:

Cuatro canales de información independientes.
Completamente integrado.
Minimos elementos externos para su funcionamiento.
Rango de operación de 50KHz a 72MHz.
Diseño superheterodino con mucha selectividad y sensibilidad.
Operación con 4 pilas de 1.5V.
Excelente rechazo a las fuentes de ruido.
Manejo en las salidas de hasta 100 mA.
Controlado por cristal.
Tiene la interface internamente adaptada para trabajar directamente con los servos comerciales.

El receptor funciona de la siguiente manera:

La sincronización de nuestro emisor de RF se logra gracias a un tiempo variable más largo que tCH llamado tSYNC el cual produce que se termine el tiempo t'SYNC de un temporizador que está en el receptor y que sirve para volver a cero un contador que se encarga de contar los canales recibidos.

La secuencia total de pulsos incluidos el pulso de sincronismo constituye un solo ciclo de la señal base de radio control, este ciclo se llama "frame" y se reconoce como simple periodo de frame (tF).

Figura 2 

El circuito transmisor hecho con el LM1871 esta equipado para transmitir hasta 6 canales, el circuito que se usara aquí con el LM1872 puede recibir 2 canales analógicos y 2 canales digitales (más adelante se verá como expandir hasta 4 y 6 canales analógicos).

El receptor decodifica la señal de RF detectando el flanco de caída o flanco negativo del pulso, esto lo hace al pasar la señal por tres divisores binarios llamados en la Figura 2 de arriba como "flip-flop A, B y C".

Luego examinando cada una de las salidas de estos divisores por separado se pueden identificar y recuperar hasta 6 canales independientes. En realidad solo los dos primeros son los que se decodifican y los restantes solo sirven para determinar el estado digital de las 2 otras salidas digitales. Para la identificación esta se usa el resultado de un contador que cuenta la cantidad de canales transmitidos. Ver la siguiente:

EQUIPO PROCESADOR DE SEÑALES.

Nuestro receptor de RF no puede trabajar ni actuar directamente en el carro por lo que necesita una interface que pueda convertir todas las señales en acciones.

Se divide en:

• Etapa de control.
• Etapa de comunicación.
• Etapa de configuración
• Etapa de potencia
• Etapa de fuente de alimentación para los componentes electrónicos

Etapa de control.- En esta etapa tenemos como principal componente electrónico un microprocesador quien para que funcione se le graba un programa.

Este microprocesador funciona con diferentes voltajes de alimentación. Las acciones que tomara nuestro  procesador de señales son cambiar de estado lógico de 1 a 0 para poder a activar las diferentes salidas.

 Etapa de comunicación.-

Esta etapa nos permite tener acceso para el grabado y configuraciones para la calibración del emisor  y que estén totalmente sincronizados..

Etapa de potencia.-

        La etapa de potencia consta de transistores configurados de forma corte y saturación.

Los quienes con muy poca corriente de base pueden conducir  entre  emisor y colector corrientes grandes. Como el auto tiene una batería de 12 voltios la cual nos ayudara a alimentar todo el circuito receptor.

Imagen de la configuración de los transistores

Los transistores que utilizaremos son los tipo NPN de código 2n 3006  los cuales con una resistencia de 1 K en la base y 2 resistencias de 10 K que esta como protección ante cualquier scorte.