Die Arbeitsgruppe von Prof. Bikas beschäftigt sich mit:

  1. Gemischaufbereitung H2:
    1. Experimentelle Untersuchungen in einer optisch zugänglichen Kammer zwecks Charakterisierung von H2-Injektoren. Optische Messungen (Schlieren, DBI) zur Jet-Ausbreitung.
    2. Phänomenologisches Model (echtzeitfähig) zur Lambda-Verteilung im Brennraum in Abhängigkeit der Jet-Dynamik (Injektorgeometrie, Einspritzdruck, Brennraumdruck, Brennraumtemperatur)
  2. Lambda-Regelung durch höhere Genauigkeit im Luftpfad:
    1. Messtechnik zur Erfassung der Luftpfad-Dynamik im kHz-Bereich
    2. Patentiertes Dosierungssystem im Luftpfad
  3. Revolutionäres H2-Motor-Generator-Konzept (single-unit = integriert im selben Gehäuse, vibrationsarm, kompakt, leicht, günstig)
  4. Modellbildung für das System BZ im Matlab zwecks Entwicklung von Regelstrategien

 

Ergänzender Text zu den einzelnen Punkten:

1a) Die Jet-Ausbreitung wird hier zeitlich und örtlich durch Aufnahmen einer High-Speed-Kamera oder einer CCD-Kamera erfasst und mittels eigenentwickelten-Algorithmen analysiert. Aus den Bilddaten werden makroskopische, charakteristische Sprayeigenschaften ermittelt – wie z.B. die Eindringtiefe, Sprayumfang, Sprayfläche, Kreisförmigkeit, optische Dichte. Dreidimensionale Nachbildungen helfen zudem die Strahlinteraction besser analysieren zu können.

1b) Das Model übernimmt die Beschreibung der Gemischaufbereitung eines einzelnen Jets. So kann das sog. Entrainment (Massenstrom von Umgebungsgas in die Jet-Basis) und die zeitliche und räumliche Ausbreitung des Jets beschrieben werden. Die Wechselwirkung mit dem Umgebungsmedium spielt hierbei eine entscheidende Rolle und beeinflusst den Austritt und die Entwicklung des Jets in Abhängigkeit der aufgeführten Parameter (Injektorgeometrie, Einspritzdruck, Brennraumdruck, Brennraumtemperatur)

2a) Weltweit einzigartige Sonden auf dem Staudruckprinzip ermöglichen erstmals die Auflösung von extrem schnellen Strömungsphänomenen unter realen Einsatzbedingungen. Diese ermöglichen wiederum die Entwicklung echtzeitfähiger Modelle und den Einsatz von selbstlernenden Algorithmen für die Kalibrierung von Dosierungssystemen.

2b) Ein bereits zum Patent angemeldetes Dosierungssystem verspricht weniger Verluste im transienten Bereich und ein schnelles Ansprechverhalten.

3) Unter www.be-rex.com wird eine Animation des Konzeptes demonstriert. Für mehr Informationen wird auf die Veröffentlichung verwiesen:
Bekking, P., Puts, G., Spiller, M., and Bikas, G., “The Be-Rex Engine-Generator: A revolutionary two-stroke, lightweight and cost-efficient singular unit” approved for publication SAE 2023-01-0399.

Georgios Bikas Georgios Bikas
Prof. Dr.-Ing.
Peter Weigand Peter Weigand
M.Sc.
Fabian Großmann Fabian Großmann
M.Sc.
Vorname Nachname Themengebiet
Peter Weigand physikalische Modellierung, Spray-Charakterisierung
Fabian Großmann Strömungs-Messtechnik, physikalische Modellierung
Marius Jochem Motorische Untersuchungen mit Ammoniak als Kraftstoff
Jonas Ostwald