Geri Dön

Design, construction and testing of a computerized circuit for an internal combustion engine

İçten yanmalı motorlar için mikroişlemci tabanlı ateşleme devresinin tasarımı, yapımı ve test edilmei

  1. Tez No: 313802
  2. Yazar: NEVZAT ÇAKMAK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. A. DEMİR BAYKA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Elektronik ateşleme, mikroişlemci tabamlı ateşleme, içten yanmalı motorlar, Electronic ignition, microcontroller based ignition, internal combustion engine
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 210

Özet

Bu çalışmada, yeni bir tasarım olan, sekiz silindir ve on altı pistonlu bir içten yanmalı motor için elektronik atesleme ünitesi tasarlanmış ve test düzeneği haline getirilmiştir. Sistem üzerinde bulunan on altı adet bujiyi ateşlemek için çift çıkışlı indüksiyon bobinleri kullanılmıştır. Bu bobinler PIC16F628A tip mikrokontrolcü tabanlı bir ateşleme devresi vasıtasıyla sürülmüştür; bu ateşleme devresi dijital sinyallerle tetiklenebilmektedir. Bu ateşleme devresi üzerinde yüksek akımlı primer voltajı kontrol etmek için bir adet mosfet bulunmaktadır. Bu mosfet mikrokontrolcü tarafından opto kuplör vasıtasıyla sürülmüş, böylelikle mikrokontrolcü yüksek akımlı kısımdan izole edilmiştir. Ateşleme devreleri ateşleme sinyallerini kare dalga şeklinde alır, bu kare dalganın yükselen kenarında indüksiyon bobininin primer sargısı tarafında elektrik akımının geçişine izin verilir, kare dalganın düşen kenarında ise bu akımın geçişi durdurulur. Primer sargı üzerinden ne kadar süreyle akım geçeceğine ateşleme devrelerini tetikleyen bir ana devre karar vermektedir. Bu ana devre PIC16F877A tip mikrokontrolcü tabanlıdır ve sistemde bu devreden iki adet bulunmaktadır. Bu ana devrenin görevi devir ve sıcaklığa gore ateşleme avansını belirlemek ve uygun ateşleme sinyallerini ateşleyici devrelere göndermektir. Bu ana devre devir bilgisini diğer ana devreden seri iletişim ile alır, sıcaklığı üzerinde bulunan analog kanal vasıtasıyla ölçer ve bu iki bilgiye gore önceden belirlenmiş ve harici eeprom belleğe yazılmış avans bilgisini okur. Diğer ana devreden aldığı silindir posizyon sinyalleri üzerine okuduğu avans bilgisini ekleyerek ateşleme sinyallerini oluşturur ve ateşleyici devreleri tetikler. Diğer ana devre silindir pozisyonlarını ve motor devrini iki adet manyetik sensor ve frekans voltaj çeviriciler vasıtasıyla dişli bir disk üzerinden tespit eder. Bu disk, piyasadaki mevcut motorların krank mili üzerinde bulunan dişli diski simüle etmek için kullanılmıştır ve bir elektrik motoru vasıtasıyla sürülmüştür. Tasarlanan ateşleme ünitesi değişik devirlerde test edilmiş ve doğru ateşleme noktalarında ateşlemeyi gerçekleştirdiği görülmüştür. Ayrıca ünitenin avans bilgisini okuyup ateşlemeye hazır hale gelme süresi test edilmiş ve istenilenden çok daha kısa sürede hazır hale geldiği görülmüştür.

Özet (Çeviri)

In this study, an ignition unit was designed and constructed for a new design internal combustion engine with eight cylinders and sixteen pistons. The ignition coils with two high voltage outputs were used to ignite sixteen spark plugs on the system. Those ignition coils were driven by PIC16F628A based igniter circuits which can be triggered with digital signals. The igniter circuits contain a mosfet to drive primary voltage of ignition coils, this mosfet was driven with an optocoupler by microcontroller; by this way the microcontroller was isolated from high voltage side. The igniter circuits receive ignition signals in a square wave form; they let the current flow through the primary side of induction coils at the rising edge of square wave and cut the current at the falling edge and ignite spark plugs. The flowing time of current is determined by a main control circuit which triggers the igniter circuits. This main control circuit is based on PIC16F877A type microcontroller; and there are two of them on the systems. The duty of main control circuit is to determine ignition advance according to engine revolution and cooling water temperature, and send proper ignition signals to the igniter circuits. This main control circuit receives engine revolution data from the other main circuit, called as secondary control circuit with serial communication and reads cooling water temperature with its own analog channel, and then it reads advance value from external eeprom memory according to engine revolution and temperature. The main control circuit receives cylinder position signals from the secondary control circuit and adds advance value on them to form ignition timing signals which triggers igniter circuits. The secondary control circuit reads engine revolution and determines cylinder positions with two magnetic pick-ups and frequency to voltage converter circuits on a gear wheel. This gear wheel was used to simulate disks on the crank shaft of the cars which are in the market, and it was driven with an AC electric motor. The designed and constructed ignition unit was tested for different engine speeds, and its proper working was proved. Also, the time interval for communication of control circuits, analog to digital conversion and the other calculations was measured; and better results than expected were achieved.

Benzer Tezler

  1. Design construction and testing of an experimental turbojet engine

    Deneysel bir turbojet motorun tasarımı, yapımı ve test edilmesi

    ERHAN SAYGI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1996

    Astronomi ve Uzay BilimleriOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YALÇIN A. GÖĞÜŞ

  2. İnşaat işletmelerinde kalite yönetimi

    Başlık çevirisi yok

    İLHAMİ AKKUM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. DOĞAN SORGUÇ

  3. Oracle veri tabanına dayalı bilgi sistemleri ve sorgulamaları

    Information systems and queries in Oracle database

    BAŞAK GÜNAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    MatematikYıldız Teknik Üniversitesi

    Matematik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AYLA ŞAYLI

  4. Malzeme ihtiyaç planlaması ve üretim kaynakları planlaması

    Material reouirements planning and manufacturing resource planning

    RASİM CÜNEYT GENÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1992

    İşletmeİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF. DR. AYHAN TOROMAN

  5. İlaç etken maddesi endüstrisinde validasyon uygulamaları

    Validation in active pharmaceutical ingredients industry

    REFİYE TAHİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. SERDAR YAMAN