Improvement of the Electronic Control Unit for Ignition and Injection in a Wankel Engine

Abstract

In this study, an electroniccontrol unit was designed and developed for a single rotor Wankel engine. Thecode was written the Arduino IDE. An interface is designed in Visual Studio forcomputer control of a single rotor test engine. Thanks to the control unit, theinjection advance, injection duration, engine speed, dwell time and ignitionadvance were controlled. In the hardware part, firstly solid state relay wasused for switching, and then a MOSFET circuit was tested. It was observed thatthe ignition and spraying signals received from the oscilloscope for bothswitching came regularly and continuously at different speeds (600, 1000 and3000 rpm). Afterwards, according to the results obtained with the oscilloscopeand high speed camera, there was no delay in opening time of the injector withthe solid state relay. However, there was 0.6 milliseconds delay in closing timeof it. This situation caused the engine to run erratically and unstable at highspeeds. In the circuit established with Mosfet, there was no delay at theopening and closing times of the injector. As a result, it was concluded thatit would be more appropriate to use the circuit designed with MOSFET in thecontrol unit.

Bu çalışmada,tek rotorlu bir Wankel motoru için elektronik kontrol ünitesi tasarlanmış vegeliştirilmiştir. Kod Arduino veri tabanında yazılmıştır. Tek rotorlu testmotorunun bilgisayar kontrolü ile Visual Studio'da bir ara yüz tasarlanmıştır.Kontrol ünitesi sayesinde püskürtme avansı, püskürtme süresi, motor hızı, bobinindolma süresi ve ateşleme avansı kontrol edilmiştir. Donanım bölümünde, ilk önceanahtarlama için katı hal rölesi kullanılmış ve daha sonra bir mosfet devresiile test edilmiştir. Her iki anahtarlamada osiloskoptan alınan ateşleme vepüskürtme sinyallerinin düzenli ve sürekli olarak farklı hızlarda (600, 1000 ve3000 rpm) geldiği gözlenmiştir. Daha sonra, osiloskop ve yüksek hızlı kameraile elde edilen sonuçlara göre, katı hal rölesi ile enjektörün açılmasındaherhangi bir gecikme olmamıştır. Ancak, enjektörün kapanması 0.6 milisaniyegeciktiği gözlemlenmiştir. Bu durum, motorun özellikle yüksek hızlarda düzensizve dengesiz çalışmasına neden olmuştur. Mosfet ile kurulan devrede, enjektörünaçılıp kapanmasında herhangi bir gecikme olmamıştır. Sonuç olarak, kontrolünitesinde mosfet ile tasarlanan devrenin kullanılmasının daha uygun olacağısonucuna varılmıştır.