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Die Erfindung betrifft ein Transportfahrzeug, vorzugsweise ein Tankfahrzeug oder ein Silofahrzeug. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Reinigung von Abluft aus mindestens einem Ladeaufbau eines Transportfahrzeugs.
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Transportfahrzeuge können Ladeaufbauten (z. B. Tankaufbauten oder Siloaufbauten) zum Transportieren von Ladegut aufweisen. Im Ladeaufbau kann es während des Füllens des Ladeaufbaus, während des Transports und während des Entleerens des Ladeaufbaus zu einer Verunreinigung der Abluft im Ladeaufbau mit chemischen und/oder biologischen Schadstoffen (z. B. Keime, Krankheitserreger, Partikel, Staub) des Ladeguts im Ladeaufbau kommen. Die Abgabe dieser Abluft in die Atmosphäre kann bspw. klimaschädlich oder gesundheitsschädlich sein. Bspw. muss bei einem Milchsammelfahrzeugen im Seuchenfall die durch das Milchsammelfahrzeug aufgesammelte Milch entsorgt werden. Auch die beim Füllen oder Entleeren aus dem Milchtank entweichende Luft kann jedoch Krankheitserreger enthalten, die unschädlich gemacht werden sollten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Transportfahrzeug und ein verbessertes Verfahren zur Reinigung von Abluft eines Ladeaufbaus des Transportfahrzeugs zu schaffen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.
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Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Transportfahrzeug, vorzugsweise ein Tankfahrzeug, ein Silofahrzeug oder ein Milchsammelfahrzeug. Das Transportfahrzeug weist mindestens einen Ladeaufbau (z. B. Tankaufbau oder Siloaufbau) zum Transportieren von (z. B. flüssigem, gasförmigen, stückigem oder granularem) Ladegut auf. Das Transportfahrzeug weist eine Brennkraftmaschine zum Antreiben des Transportfahrzeugs auf. Das Transportfahrzeug weist eine Fluidverbindung auf, die mit dem mindestens einen Ladeaufbau zum Abführen von Abluft aus dem mindestens einen Ladeaufbau verbunden ist (z. B. daran angeschlossen ist) und die mit der Brennkraftmaschine zum Zuführen der abgeführten Abluft zu der Brennkraftmaschine verbunden ist (z. B. daran angeschlossen ist).
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Vorteilhaft kann das Transportfahrzeug ermöglichen, dass kontaminierte Abluft aus dem Ladeaufbau in der Brennkraftmaschine, vorzugsweise durch Verbrennen, dekontaminiert werden kann. Die dekontaminierte Abluft kann dann zusammen mit dem Abgas der Brennkraftmaschine der Umgebung zugeführt werden, ohne dass bspw. noch ein Ansteckungsgefahr von der Abluft ausgeht. Für die Dekontamination der Abluft ist somit kein separates System erforderlich. Stattdessen kann eine ohnehin im Transportfahrzeug vorhandene Brennkraftmaschine zur Dekontamination der Abluft genutzt werden. Das System kann somit vergleichsweise einfach implementiert werden und kann bspw. im einfachsten Fall lediglich eine Fluidleitung von dem Ladeaufbau zu der Brennkraftmaschine benötigen. Bevorzugt ist das Transportfahrzeug ein Milchsammelfahrzeug, bei dem Abluft des Milchtankaufbaus der Brennkraftmaschine des Milchsammelfahrzeugs zugeführt werden kann. In der Brennkraftmaschine können z. B. über den Verbrennungsprozess alle Erreger in der Abluft unschädlich gemacht. Ebenso können bei einem Silofahrzeug oder einem Tankfahrzeug mit einer kohlenwasserstoffhaltigen Atmosphäre im Ladeaufbau, die nicht im Gaspendelverfahren entsorgt wird, die Abluft des Ladeaufbaus der Brennkraftmaschine zugeführt und damit in CO2 umgewandelt werden. Das Transportfahrzeug kann somit bspw. auch Umweltschutzaspekten genügen, da (weniger klimaschädliches) CO2 anstatt z. B. Methan ausgestoßen wird.
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Es ist möglich, dass der mindestens eine Ladeaufbau ein Belüftungssystem aufweist, durch das (z. B. gereinigte oder gefilterte) Luft in den Ladeaufbau nachströmen kann, z. B. wenn Abluft aus dem mindestens einen Ladeaufbau durch die Fluidleitung abgeführt wird.
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In einem Ausführungsbeispiel mündet die Fluidverbindung in ein Lufteinlasssystem der Brennkraftmaschine, mindestens eine Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine, ein Abgasrückführsystem der Brennkraftmaschine und/oder ein Abgasnachbehandlungssystem der Brennkraftmaschine. In allen genannten Komponenten können vorteilhaft Temperaturen erreicht werden, die sich zum Dekontaminieren der Abluft eignen.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel mündet die Fluidverbindung in eine Leitung der Brennkraftmaschine stromaufwärts eines Verdichters eines Turboladers der Brennkraftmaschine und/oder stromabwärts eines Einlassluftfilters der Brennkraftmaschine. Vorteilhaft kann so verhindert werden, dass der Einlassluftfilter durch die zugeführte Abluft kontaminiert wird. Bevorzugt kann die Abluft zudem an diesem Abschnitt von der Brennkraftmaschine angesaugt werden, sodass auf eine separate Fördereinrichtung für die Abluft verzichtet werden kann.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Transportfahrzeug ferner ein Dosierventil zum Dosieren der zur Brennkraftmaschine zugeführten Abluft auf, wobei das Dosierventil vorzugsweise in der Fluidverbindung angeordnet ist. Bevorzugt kann somit erreicht werden, dass nicht zu viel Abluft zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, sodass eine negative Beeinträchtigung des Betriebs der Brennkraftmaschine verhindert oder zumindest abgemildert werden kann, z. B. in einem Fall, in dem die Abluft mit stark brennbaren Schadstoffen verunreinigt ist.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Transportfahrzeug ferner ein Rückschlagventil zum Verhindern eines Rückströmens in Richtung zu dem mindestens einen Ladeaufbau auf, wobei das Rückschlagventil vorzugsweise in der Fluidverbindung angeordnet ist. Vorteilhaft kann so bspw. bei Druckpulsationen oder Drückänderungen verhindert werden, dass bereits abgeführte Abluft (ggf. zusammen mit Einlassluft oder Abgas oder Kraftstoff) zu dem mindestens einen Ladeaufbau zurückströmt.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Transportfahrzeug ferner ein Absperrventil auf, wobei das Absperrventil vorzugsweise in der Fluidverbindung angeordnet ist. Vorzugsweise kann so auf einfache Weise ein Abführen der Abluft aus dem mindestens einen Ladeaufbau und/oder ein Zuführen der Abluft zu der Brennkraftmaschine gestartet oder beendet werden.
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In einer Ausführungsform weist das Transportfahrzeug ferner eine Analyseeinrichtung auf, die mit dem mindestens einen Ladeaufbau zum Analysieren (z. B. einer Qualität) des Ladeguts im Ladeaufbau verbunden ist. Vorzugsweise kann die Fluidverbindung mit der Analyseeinrichtung zum Abführen von Abluft von der Analyseeinrichtung verbunden ist (z. B. daran angeschlossen ist). Vorteilhaft kann so ermöglicht werden, dass auch ggf. kontaminierte Abluft in der Analyseeinrichtung auf einfache Weise mittels der Brennkraftmaschine dekontaminiert werden kann, ohne hierfür aufwendige zusätzliche Dekontaminationsgeräte vorzusehen.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das Transportfahrzeug ferner eine Konditioniereinrichtung zum Konditionieren der abgeführten Abluft auf, wobei die Konditioniereinrichtung vorzugsweise in der Fluidverbindung angeordnet ist. Vorteilhaft kann die abgeführte Abluft in der Konditioniereinrichtung für die Zuführung zur Brennkraftmaschine angepasst werden, sodass ein Betrieb der Brennkraftmaschine nicht oder zumindest nicht wesentlich negativ beeinträchtigt wird.
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Vorzugsweise kann die Konditioniereinrichtung einen Flüssigkeitsabscheider (z. B. zum Abscheiden von Flüssigkeit aus der abgeführten Abluft) aufweisen. Damit kann vorteilhaft verhindert werden, dass (zu viel) Flüssigkeit zu der Brennkraftmaschine zugeführt und diese dadurch ggf. beschädigt wird, insbesondere durch sogenannten Wasserschlag in der mindestens einen Verbrennungskammer der Brennkraftmaschine.
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Es ist auch möglich, dass die Konditioniereinrichtung bspw. einen Heizer, einen Kühler und/oder eine Druckniveauanpasseinrichtung aufweist. Vorteilhaft kann so erreicht werden, dass die abgeführte Abluft mit einer gewünschten Temperatur und/oder einem gewünschten Druck zu der Brennkraftmaschine zugeführt wird, insbesondere um einen Betrieb der Brennkraftmaschine durch die zugeführte Abluft nicht oder zumindest nicht wesentlich negativ zu beeinträchtigen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Fluidverbindung oben an den mindestens einen Ladeaufbau und/oder an einem Dachbereich des mindestens einen Ladeaufbaus angeschlossen. Bevorzugt kann die Fluidverbindung somit an jenem Abschnitt des Ladeaufbaus angeschlossen sein, in der sich die Abluft befindet. Die Abführung der Abluft aus dem mindestens einen Ladeaufbau kann somit vereinfacht werden.
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Es ist möglich, dass die Fluidverbindung an ein Belüftungssystem des Ladeaufbaus angeschlossen ist.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Fluidverbindung an einem (z. B. zumindest temporären) Saugabschnitt der Brennkraftmaschine angeschlossen, sodass die Abluft aus dem mindestens einen Ladeaufbau von dem Saugabschnitt (z. B. temporär) absaugbar ist. Vorteilhaft kann so ermöglicht werden, dass zum Fördern der Abluft durch die Fluidverbindung keine gesonderte Fördereinrichtung in der Fluidverbindung angeordnet werden muss.
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In einer Ausführungsvariante weist das Transportfahrzeug ferner eine Sensoreinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, eine Menge (z. B. Volumen und/oder Masse) der aus dem Ladeaufbau abgeführten Abluft zu erfassen. Vorteilhaft kann so die Abführung der Abluft besser überwacht werden. Bspw. kann so bestimmt werden, wann im Wesentlichen die gesamte Abluft im Ladeaufbau abgeführt wurde.
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In einer weiteren Ausführungsvariante ist die Sensoreinrichtung in der Fluidverbindung oder dem mindestens einen Ladeaufbau angeordnet. Bevorzugt kann so die Erfassung der Menge der abgeführten Abluft erleichtert werden.
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In einer weiteren Ausführungsvariante weist die Sensoreinrichtung einen Durchflussmesser und/oder einen Drucksensor auf. Vorteilhaft kann die Sensoreinrichtung somit auf einfache Art und Weise implementiert werden.
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In einem Ausführungsbeispiel weist das Transportfahrzeug eine Steuereinheit auf.
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In einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, ein Dosierventil in der Fluidverbindung basierend auf einem Signal von der Sensoreinrichtung oder einem Signal von der Brennkraftmaschine (z. B. angebend, ob die Brennkraftmaschine im befeuerten Betrieb ist oder nicht) zu betätigen. Bevorzugt kann die Zuführung der Abluft somit genauer gesteuert werden, um z. B. negative Beeinträchtigungen der Brennkraftmaschine durch die Abluft zu verhindern oder zu verringern oder um eine Dosierung an aktuelle Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine (z. B. Last, Verbrennungstemperatur und/oder Abgastemperatur) anzupassen.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, ein Absperrventil in der Fluidverbindung basierend auf einem Signal von der Sensoreinrichtung oder einem Signal von der Brennkraftmaschine (z. B. angebend, ob die Brennkraftmaschine im befeuerten Betrieb ist oder nicht) zu betätigen. Bevorzugt kann so die Zuführung der Abluft zu der Brennkraftmaschine beendet werden, wenn die Abluft aus dem Ladeaufbau im Wesentlichen vollständig abgeführt wurde. Vorzugsweise kann die Zuführung der Abluft zu der Brennkraftmaschine temporär unterbrochen werden, wenn die Brennkraftmaschine temporär im nicht befeuerten Betrieb ist (z. B. bei Schubphasen an einem Gefälle).
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, die Brennkraftmaschine zum Starten oder Betreiben der Brennkraftmaschine anzusteuern. Vorteilhaft kann so sichergestellt werden, dass die Brennkraftmaschine zum Dekontaminieren der Abluft im befeuerten Betrieb ist.
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In einer Ausführungsform weist der mindestens eine Ladeaufbau einen Ladeaufbau eines Lastkraftwagens, einen Ladeaufbau eines Anhängers und/oder einen Ladeaufbau eines Aufliegers auf.
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Vorzugsweise kann der Ladeaufbau bei einem Lastkraftwagen hinter einem Fahrerhaus des Lastkraftwagens auf einem Fahrzeugrahmen des Lastkraftwagens abgestützt sein. Der Ladeaufbau kann sich im Wesentlichen entlang einer gesamten Breite des Lastkraftwagens und/oder entlang einer gesamten Länge des Lastkraftwagens (abzüglich einer Länge des Fahrerhauses) erstrecken.
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Bspw. kann der Ladeaufbau bei dem Anhänger auf einem Fahrzeugrahmen des Anhängers abgestützt sein, sich im Wesentlichen entlang einer gesamten Länge des Anhängers erstrecken und/oder sich im Wesentlichen entlang einer gesamten Breite des Anhängers erstrecken.
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Optional kann der Ladeaufbau bei einem (Sattel-)Auflieger auf einem Fahrzeugrahmen des Sattelaufliegers abgestützt sein, sich im Wesentlichen entlang einer gesamten Länge des Aufliegers erstrecken und/oder sich im Wesentlichen entlang einer gesamten Breite des Aufliegers erstrecken.
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Bevorzugt kann der Ladeaufbau ein Volumen von mehreren Kubikmetern aufweisen, vorzugsweise mehr als 10 Kubikmeter.
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Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Ladeaufbau“ zweckmäßig auf eine Konstruktion, die separat von (allen) Kraftstofftank(s) des Transportfahrzeugs ist, aus dem/denen der Kraftstoff zum normalen Betreiben der Brennkraftmaschine mittels des Kraftstoffsystems der Brennkraftmaschine entnommen wird.
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Vorzugsweise kann sich der Begriff „Steuereinheit“ auf eine Elektronik (z. B. mit Mikroprozessor(en) und Datenspeicher) und/oder eine mechanische, pneumatische und/oder hydraulische Steuerung beziehen, die je nach Ausbildung Steuerungsaufgaben und/oder Regelungsaufgaben und/oder Verarbeitungsaufgaben übernehmen kann. Auch wenn hierin der Begriff „Steuern“ verwendet wird, kann damit gleichsam zweckmäßig auch „Regeln“ bzw. „Steuern mit Rückkopplung“ und/oder „Verarbeiten“ umfasst bzw. gemeint sein.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Abluft aus mindestens einem Ladeaufbau eines Transportfahrzeugs (z. B. Tankfahrzeug, Silofahrzeug oder Milchsammelfahrzeug), vorzugsweise wie hierin offenbart. Das Verfahren weist ein Fördern (vorzugsweise durch Absaugen z. B. mittels der Brennkraftmaschine) der Abluft aus dem mindestens einen Ladeaufbau (z. B. gefüllt mit flüssigem, stückigem oder granularem Ladegut) zu einer Brennkraftmaschine des Transportfahrzeugs (z. B. mittels der Fluidverbindung, dem Dosierventil und/oder dem Absperrventil) auf. Das Verfahren weist ein Wärmebehandeln, vorzugsweise Verbrennen, der geförderten Abluft in der Brennkraftmaschine auf. Mit dem Verfahren können die gleichen Vorteile erzielt werden, die bereits für das hierin offenbarte Transportfahrzeug erläutert wurden. Selbiges gilt für die nachfolgenden abhängigen, optionalen Aspekte des Verfahrens, sodass vorliegend auf die Erläuterung von entsprechenden Vorteilen verzichtet wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
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In einem Ausführungsbeispiel ist die Abluft mit Keimen kontaminiert und wird beim Wärmebehandeln dekontaminiert, und/oder die Abluft ist mit brennbaren Bestandteilen kontaminiert und wird beim Wärmebehandeln dekontaminiert.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Fördern der Abluft während einer Fahrt des Transportfahrzeugs, im Stand des Transportfahrzeugs, während eines Füllvorgangs zum Füllen des mindestens einen Ladeaufbaus und/oder während eines Entleerungsvorgangs zum Entleeren des mindestens einen Ladeaufbaus durchgeführt werden oder durchführbar sein.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird das Verfahren nur durchgeführt, wenn die Brennkraftmaschine im befeuerten Betrieb ist (d. h. z. B. nicht im Schubbetrieb an einem Gefälle).
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Verfahren mindestens eines auf von:
- - Konditionieren der geförderten Abluft vor einem Zuführen der geförderten Abluft zu der Brennkraftmaschine (z. B. mittels der Konditioniereinrichtung);
- - Heizen oder Kühlen der geförderten Abluft vor einem Zuführen der geförderten Abluft zu der Brennkraftmaschine (z. B. mittels des Heizers oder Kühlers der Konditioniereinrichtung);
- - Anpassen eines Druckniveaus der geförderten Abluft vor einem Zuführen der geförderten Abluft zu der Brennkraftmaschine (z. B. mittels der Druckniveauanpasseinrichtung der Konditioniereinrichtung);
- - Abscheiden von Flüssigkeit aus der geförderten Abluft vor einem Zuführen der geförderten Abluft zu der Brennkraftmaschine (z. B. mittels des Flüssigkeitsabscheiders der Konditioniereinrichtung);
- - Dosieren der geförderten Abluft bei einem Zuführen zu der Brennkraftmaschine (z. B. mittels des Dosierventils);
- - Verhindern eines Rückströmens der geförderten Abluft zu dem mindestens einen Ladeaufbau (z. B. mittels des Rückschlagventils); und
- - Beenden des Förderns der Abluft (z. B. mittels des Absperrventils), wenn erfasst wird, dass die Abluft in dem mindestens einen Ladeaufbau im Wesentlichen vollständig aus dem mindestens einen Ladeaufbau gefördert wurde (z. B. mittels der Sensoreinrichtung).
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Der hierin im Zusammenhang mit dem Ladeaufbau verwendete Ausdruck „Entleeren“ bezieht sich zweckmäßig auf das normale Entleeren des Ladeaufbaus, wobei das Ladegut aus dem Ladeaufbau einer Entleerungsstation außerhalb des Transportfahrzeugs zugeführt wird.
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Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigt:
- 1 eine rein schematische Darstellung eines Transportfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
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Die 1 zeigt ein als Transportfahrzeug 10 ausgeführtes Nutzfahrzeug. Das Transportfahrzeug 10 weist einen Lastkraftwagen 12 mit einem Ladeaufbau 14 und einen Anhänger 16 mit einem Ladeaufbau 18 auf. Es ist möglich, dass das Transportfahrzeug 10 lediglich den Lastkraftwagen 12 mit dem Ladeaufbau 14 ohne Anhänger aufweist. Es ist auch möglich, dass das Transportfahrzeug eine Sattelzugmaschine und einen (Sattel-)Auflieger mit einem Ladeaufbau aufweist (nicht gesondert in 1 dargestellt). Es ist auch möglich, dass das Transportfahrzeug 10 geländegängig ist, z. B. aufweisend eine Landmaschine, wie bspw. einen Traktor (Ackerschlepper).
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Der Ladeaufbau 14 ist dazu ausgeführt, ein Ladegut zu transportieren. Der Ladeaufbau 14 ist dazu zweckmäßig als ein Tankaufbau oder ein Siloaufbau ausgeführt. Das Ladegut kann bevorzugt flüssig, fest (z. B. stückig oder granular) oder gasförmig sein. Der Ladeaufbau 14 kann mehrere Meter breit, lang und/oder hoch sein. Die Ladeaufbauten 14, 18 können ein Belüftungssystem (nicht in 1 dargestellt) aufweisen.
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Der Ladeaufbau 14 ist bei dem Lastkraftwagen 12 zweckmäßig hinter einem Fahrerhaus des Lastkraftwagens 12 auf einem Fahrzeugrahmen des Lastkraftwagens 12 abgestützt. Der Ladeaufbau 14 kann sich im Wesentlichen entlang einer gesamten Breite des Lastkraftwagens 12 und/oder entlang einer gesamten Länge des Lastkraftwagens 12 (abzüglich einer Länge des Fahrerhauses) erstrecken. Der Ladeaufbau 18 ist bei dem Anhänger 16 auf einem Fahrzeugrahmen des Anhängers 16 abgestützt. Der Ladeaufbau 18 kann sich im Wesentlichen entlang einer gesamten Länge des Anhängers 16 und/oder im Wesentlichen entlang einer gesamten Breite des Anhängers 16 erstrecken. Bei einem Sattelauflieger kann der Ladaufbau auf einem Fahrzeugrahmen des Sattelaufliegers abgestützt sein, sich im Wesentlichen entlang einer gesamten Länge des Sattelaufliegers erstrecken und/oder sich im Wesentlichen entlang einer gesamten Breite des Sattelaufliegers erstrecken.
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Nachfolgend ist in der Erläuterung des Ausführungsbeispiels immer auf beide Ladeaufbauten 14, 18 Bezug genommen. Es versteht sich, dass die offenbarten Techniken gleichermaßen anwendbar sind, wenn das Transportfahrzeug 12 nur einen Ladeaufbau 14 oder 18 aufweist.
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Besonders bevorzugt ist das Transportfahrzeug 10 als ein Milchsammelfahrzeug ausgeführt, bei dem der Ladeaufbau 14 ,18 als ein Milchtankaufbau ausgeführt ist. Die hierin offenbarten Techniken ermöglichen, dass bei einem Milchsammelfahrzeug mit Keimen kontaminierte Abluft im Milchtankaufbau abgeführt und dekontaminiert werden können. Es ist allerdings bspw. auch möglich, dass das Transportfahrzeug 10 als eine andere Art von Tankfahrzeug oder als ein Silofahrzeug ausgeführt ist. Im Tank- oder Siloaufbau kann jegliches Ladegut gefüllt sein, das eine mit (z. B. biologischen oder chemischen) Schadstoffen belastete Abluft bzw. Atmosphäre im Ladeaufbau 14, 18 bilden kann. Die Schadstoffe sind bevorzugt brennbar, enthalten Kohlenwasserstoffverbindungen und/oder können mittels Hitzeeinwirkung inaktiviert oder zumindest abgeschwächt werden.
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Das Transportfahrzeug 10 weist ferner eine Brennkraftmaschine 20 auf. Die Brennkraftmaschine 20 kann bevorzugt als eine Diesel- oder Ottobrennkraftmaschine ausgeführt sein. Die Brennkraftmaschine 20 weist ein Lufteinlasssystem 22, (zumindest) eine Verbrennungskammer 24 und ein Abgasnachbehandlungssystem 26 auf. Optional kann die Brennkraftmaschine 20 ein Abgasrückführsystem 28 aufweisen.
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Das Lufteinlasssystem 22 ist dazu ausgebildet, Einlassluft anzusaugen und der Verbrennungskammer 24 zuzuführen. Bevorzugt kann das Lufteinlasssystem 22 einen Einlass 30, einen Einlassluftfilter 32 und/oder einen Verdichter 34 eines Turboladers aufweisen. Durch den Einlass 30 kann Umgebungsluft aus der Umgebung des Transportfahrzeugs 10 in das Lufteinlasssystem 22 angesaugt werden. Der Einlassluftfilter 32 kann stromabwärts von dem Einlass 30 in dem Lufteinlasssystem 22 angeordnet sein. Der Einlassluftfilter 32 kann dazu ausgebildet sein, die Einlassluft zu filtern, z. B. durch Herausfiltern von Partikeln. Der Verdichter 34 kann stromabwärts von dem Einlassluftfilter 32 angeordnet sein. Der Verdichter 34 kann dazu ausgebildet sein, die Einlassluft zu verdichten.
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In der mindestens einen Verbrennungskammer 24 kann ein Luft-Kraftstoff-Gemisch verbrannt werden. Luft kann zu der mindestens einen Verbrennungskammer 24 mittels des Lufteinlasssystems 22 zugeführt werden. Kraftstoff kann zu der mindestens einen Verbrennungskammer 24 mittels eines separaten Kraftstoffsystems (nicht dargestellt) zugeführt werden. Das Kraftstoffsystem kann Kraftstoff direkt in die mindestens eine Verbrennungskammer 24 oder über das Lufteinlasssystem 22 indirekt zu der mindestens einen Verbrennungskammer 24 zuführen. Das Kraftstoffsystem ist separat von den Ladeaufbauten 14, 18 und der Fluidverbindung 36 ausgebildet. Das bei der Verbrennung in der mindestens einen Verbrennungskammer 24 entstehende Abgas kann zu dem Abgasnachbehandlungssystem 26 geleitet werden.
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Das Abgasnachbehandlungssystem 26 kann unterschiedliche Komponenten, z. B. Partikelfilter oder Katalysator(en), zum Behandeln des empfangenen Abgases aufweisen. Das in dem Abgasnachbehandlungssystem 26 behandelte Abgas kann in die Umgebung des Transportfahrzeugs 10 abgegeben werden.
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Das Abgasrückführsystem 28 kann einen Abgastrakt der Brennkraftmaschine 20 mit einem Einlasstrakt der Brennkraftmaschine 20 verbinden, um Abgas als Inertgas aus dem Abgastrakt zurück zu der mindestens einen Verbrennungskammer 24 zu führen, vorzugsweise um die Entstehung von Stickoxiden bei der Verbrennung zu reduzieren.
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Das Transportfahrzeug 10 weist ferner eine Fluidverbindung 36 auf. Die Fluidverbindung 36 verbindet die Ladeaufbauten 14, 18 mit der Brennkraftmaschine 20. Mittels der Fluidverbindung 36 kann Abluft aus den Ladeaufbauten 14, 18 abgeführt und der Brennkraftmaschine 20 zugeführt werden. Die Fluidverbindung 36 kann in Form von Leitungen, Schläuchen, Rohren usw. ausgeführt sein. Sofern die Fluidverbindung 36 an den Ladeaufbau 18 des Anhängers 16 angeschlossen ist, ist für diesen Anschluss vorzugsweise eine eigene (neue) Medienschnittstelle am Ladeaufbau 18 angeordnet.
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Die Fluidverbindung 36 ist bevorzugt oben bzw. an einem jeweiligen Dachbereich der Ladeaufbauten 14, 18 angeschlossen, also vorzugsweise da, wo eine Gasphase oberhalb des Ladeguts in den Ladeaufbauten 14, 18 ist. Bspw. können die Ladeaufbauten 14, 18 jeweils ein Belüftungssystem aufweisen, an das die Fluidverbindung 36 angeschlossen ist.
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Die Fluidverbindung 36 mündet vorzugsweise in eine Leitung des Lufteinlasssystems 22, die zwischen dem Einlassluftfilter 32 und dem Verdichter 34 angeordnet ist. Es ist allerdings auch möglich, dass die Fluidverbindung an einer anderen Stelle des Lufteinlasssystems 22, z. B. stromauf des Einlassluftfilters 32, in das Lufteinlasssystem 22 mündet. Der Einlassluftfilter 32 ist in diesem Fall ggf. zu wechseln, wenn er nach längerer Betriebszeit durch die Abluft verstopft oder verdreckt wurde. Es ist möglich, dass im Lufteinlasssystem 22 eine Drossel und/oder ein Regelventil angeordnet ist, um bspw. sicherzustellen, dass die abgeführte Abluft zu der Brennkraftmaschine 20 zugeführt wird, z. B. wenn die Zuführung der Abluft vor einer Ladeluftdrosselklappe des Lufteinlasssystem 22 erfolgt oder die Brennkraftmaschine 20 keine Ladeluftdrosselklappe aufweist.
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Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Fluidverbindung in die Verbrennungskammer 24, das Abgasrückführsystem 28 und/oder das Abgasnachbehandlungssystem 26 mündet.
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Die Fluidverbindung 36 mündet bevorzugt in einen Abschnitt der Brennkraftmaschine 20, der zumindest temporär (z. B. in einem bestimmten Takt der Brennkraftmaschine 20) im Betrieb der Brennkraftmaschine 20 ein Saugabschnitt ist, z. B. die Leitung zwischen dem Einlassluftfilter 32 und dem Verdichter 34. Abluft aus dem Ladeaufbauten 14, 18 kann somit ohne separate Fördereinrichtung in der Fluidverbindung 36 aus den Ladeaufbauten 14, 18 abgesaugt werden. Es ist möglich, dass die Fluidverbindung 36 in einen Venturileitungsabschnitt der Brennkraftmaschine 20 mündet, um die Absaugung zu unterstützen. Prinzipiell besteht allerdings bspw. auch die Möglichkeit, dass in der Fluidverbindung 36 eine Fördereinrichtung (z. B. ein Verdichter) angeordnet ist, der zum Fördern der Abluft von den Ladeaufbauten 14, 18 zu der Brennkraftmaschine 20 ausgebildet ist. Bspw. könnte eine Fördereinrichtung umfasst sein, wenn die Fluidverbindung 36 in das Abgasnachbehandlungssystem 26 mündet.
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Die von der Fluidverbindung 36 direkt oder indirekt (über das Lufteinlasssystem 22 oder das Abgasrückführsystem 28) zur Verbrennungskammer 24 zugeführte Abluft kann im befeuerten Betrieb der Brennkraftmaschine 20 in der Verbrennungskammer 24 verbrannt werden. Dabei können bspw. Keime in der Abluft verbrannt oder brennbare Elemente in der Abluft verbrannt werden. Wie erwähnt, kann die Fluidverbindung 36 die Abluft auch zum Abgasnachbehandlungssystem 26 zuführen. Auch hier können im Betrieb der Brennkraftmaschine 20 aufgrund der heißen Abgase sehr hohe Temperaturen herrschen, mit denen die Abluft wie gewünscht dekontaminiert werden kann.
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Je nach Anforderung können in der Fluidverbindung 36 unterschiedliche Komponenten integriert (eingebaut oder angebaut) sein. Bspw. kann eine Konditioniereinrichtung 38, eine Sensoreinrichtung 40 und/oder eine Ventileinrichtung 42 in der Fluidverbindung 36 angeordnet sein.
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Die Konditioniereinrichtung 38 (sofern vorhanden), die Sensoreinrichtung 40 (sofern vorhanden) und die Ventileinrichtung 42 (sofern vorhanden) können beliebig stromaufwärts zueinander oder stromabwärts voneinander in der Fluidverbindung 36 angeordnet sein, solange sie ihre jeweils zugeordnete Funktion erfüllen können. Bspw. kann die Konditioniereinrichtung 38 stromaufwärts von der Sensoreinrichtung 40 und/oder stromaufwärts von der Ventileinrichtung 42 angeordnet sein. Die Ventileinrichtung 42 kann bspw. stromabwärts von der Sensoreinrichtung 40 angeordnet sein.
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Die Konditioniereinrichtung 38 ist dazu ausgebildet, die abgeführte Abluft für die Zuführung zu der Brennkraftmaschine 20 zu konditionieren. Je nach Anforderung kann die Konditionierung anders konfiguriert sein. Bspw. kann die Konditioniereinrichtung 38 einen Flüssigkeitsabscheider, einen Heizer, einen Kühler und/oder eine Druckniveauanpasseinrichtung (z. B. aufweisend eine Drossel) aufweisen. Vorzugsweise ist der Flüssigkeitsabscheider dazu ausgebildet, Flüssigkeit, insbesondere in Tropfenform, aus der Abluft, die von den Ladeaufbauten 14, 18 abgeführt wurde, abzuscheiden. Stromabwärts des Flüssigkeitsabscheiders kann die Abluft im Wesentlichen frei von Flüssigkeitstropfen sein. Die abgeschiedene Flüssigkeit kann bspw. zurück zu mindestens einem der Ladeaufbauten 14 oder 18 geleitet werden. Auf den Flüssigkeitsabscheider kann jedoch bspw. verzichtet werden, wenn die Abluft keine Flüssigkeit mit sich trägt oder z. B. nur staubförmige Partikel in der Abluft vorhanden sind.
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Die Sensoreinrichtung 40 ist dazu ausgebildet, eine Menge (Volumen, Masse usw.) der aus den Ladeaufbauten 14, 18 abgeführten Abluft zu erfassen. Vorzugsweise kann die Sensoreinrichtung 40 in der Fluidverbindung 36 angeordnet sein. Die Sensoreinrichtung 40 kann bspw. als ein Durchflussmesser, vorzugsweise ein Drehkolbengaszähler oder eine Messblende, ausgeführt sein. Es ist allerdings bspw. auch möglich, dass die Sensoreinrichtung 40 nicht in der Fluidverbindung 36 angeordnet ist, sondern in den Ladeaufbauten 14, 18. Hier kann bspw. mittels eines Drucksensors ein Druck in dem jeweiligen Ladeaufbau 14, 18 überwacht und somit auf eine abgeführte Menge der Abluft geschlossen werden.
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Die Ventileinrichtung 42 kann eines oder mehrere Ventile (z. B. Regel-, Umschalt- und/oder Abschaltventil(e)) aufweisen. Die Ventileinrichtung 42 kann zentral an einer Position in der Fluidverbindung 36 oder auf mehrere Positionen verteilt in der Fluidverbindung 36 angeordnet sein. Die Ventileinrichtung 42 kann dazu ausgebildet sein, ein Abluftstrom durch die Fluidverbindung 42 zu erlauben, zu blockieren, in der Menge anzupassen / zu variieren und/oder nur in einer Richtung zuzulassen. Die Ventileinrichtung 42 kann hierfür bspw. ein Dosierventil, ein Rückschlagventil und/oder ein Absperrventil aufweisen.
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Es ist möglich, dass das Transportfahrzeug 10 eine Steuereinheit 44 aufweist. Die Steuereinheit 44 kann in Kommunikationsverbindung mit der Sensoreinrichtung 40, der Ventileinrichtung 42 und/oder einem Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine 20 sein.
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Basierend auf einem Signal von der Sensoreinrichtung 40 (z. B. bezüglich eines Volumenstroms oder eines Massenstroms der abgeführten Abluft) kann die Steuereinheit 44 das Dosierventil der Ventileinrichtung 42 zum Anpassen einer Dosierung betätigen, sodass eine gewünschte Menge der Abluft pro Zeiteinheit zu der Brennkraftmaschine 20 zugeführt wird. Zur Betätigung des Dosierventils kann die Steuereinheit 44 bspw. auch Signale von dem Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine 20 bzgl. eines aktuellen Betriebspunkts der Brennkraftmaschine 20 empfangen.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit 44 das Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine 20 so ansteuern, dass sichergestellt ist, das die Brennkraftmaschine 20 während des Zuführens der Abluft aus den Ladeaufbauten 14, 18 im befeuerten Betrieb betrieben wird.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit 44 das Absperrventil der Ventileinrichtung 42 öffnen, wenn die Abführung der Abluft aus den Ladeaufbauten 14, 18 gewünscht ist. Dies kann bspw. manuell mittels Benutzereingabe oder automatisch, wenn ein Füllvorgang (z. B. Tankvorgang) zum Befüllen der Ladeaufbauten 14, 18 begonnen wird oder wenn ein Entleerungsvorgang zum Entleeren der Ladeaufbauten 14, 18 begonnen wird, bewirkt werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit 44 das Absperrventil der Ventileinrichtung 42 schließen, wenn die Abführung der Abluft aus den Ladeaufbauten 14, 18 beendet werden soll. Dies kann bspw. manuell mittels Benutzereingabe oder automatisch, wenn ein Signal von der Sensoreinrichtung 40 angibt, dass die Abluft in den Ladeaufbauten 14, 18 im Wesentlichen vollständig abgeführt wurde, bewirkt werden.
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Mittels des Dosierventils und/oder des Absperrventils der Ventileinrichtung 42 kann es alternativ oder zusätzlich möglich sein, sicherzustellen, dass Abluft nur dann zu der Brennkraftmaschine 20 zugeführt wird, wenn die Verbrennungskammer 24 in einem befeuerten Betrieb ist, also z. B. nicht bei Schubphasen an einem Gefälle, in denen z. B. eine Motorbremse aktiv sein kann.
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Es ist möglich, dass das Transportfahrzeug 10 eine Analyseeinrichtung 46 aufweist. Die Analyseeinrichtung 46 kann dazu ausgebildet sein, eine Qualität des Ladeguts in dem Ladeaufbau 14 zu analysieren bzw. zu überwachen, z. B. während des Transports, während des Befüllens des Ladeaufbaus 14 und/oder während des Entleerens des Ladeaufbaus 14. Zur Analyse des Ladeguts kann der Analyseeinrichtung 46 eine (z. B. flüssige oder stückige oder granulare) Probe des Ladeguts im Ladeaufbau 14 zugeführt werden. Bspw. kann es sich bei der Analyseeinrichtung 46 um ein Milchqualitätsanalysegerät handeln. Es ist auch möglich, dass die Fluidverbindung 36 an der Analyseeinrichtung 46 angeschlossen ist, um (kontaminierte) Abluft von der Analyseeinrichtung 46 abführen und der Brennkraftmaschine 20 zuführen zu können. Es ist ebenfalls möglich, dass der Anhänger 16 eine entsprechende Analyseeinrichtung aufweist, an die die Fluidverbindung 36 entsprechend angeschlossen ist.
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Nachfolgend ist noch ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zur Reinigung von Abluft aus mindestens einem Ladeaufbau eines Transportfahrzeugs beschrieben. Es versteht sich, dass das Verfahren bevorzugt mittels des Transportfahrzeugs 10 ausgeführt wird. Im Folgenden ist das Verfahren daher auch anhand der 1 erläutert, allerdings nur in Bezug auf den Ladeaufbau 14. Die Ausführungen gelten analog für eine Anwendung des Verfahrens bezüglich des Ladeaufbaus 18. Allerdings wird darauf hingewiesen, dass das Verfahren auch unabhängig von dem hierin offenbarten Transportfahrzeug offenbart ist und bspw. in einem anders oder modifiziert konfigurierten Transportfahrzeug ausgeführt werden kann.
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Zunächst kann das Verfahren bspw. manuell oder automatisch gestartet werden. Ein manuelles Starten des Verfahrens kann bspw. durch eine entsprechende Benutzereingabe an einer Benutzerschnittstelle des Transportfahrzeugs 10 erfolgen. Ein automatisches Starten des Verfahrens kann bspw. beim Starten oder während des Betriebs der Brennkraftmaschine 20, beim Beginn, während oder nach dem Füllen des Ladeaufbaus 14 und/oder beim Beginn, während oder nach dem Entleeren des Ladeaufbaus 14 erfolgen.
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Wird das Verfahren gestartet, so wird Abluft aus dem Ladeaufbau 14 mittels der Fluidverbindung 36 abgeführt, vorzugsweise abgesaugt, und zu der Brennkraftmaschine 20 durch die Ventileinrichtung 42 zugeführt. Das Abführen und/oder das Zuführen kann bspw. während einer Fahrt des Transportfahrzeugs 10, im Stand des Transportfahrzeugs 10, während eines Füllvorgangs zum Füllen des Ladeaufbaus 14 oder während eines Entleerungsvorgangs zum Entleeren Ladeaufbaus 14 durchgeführt werden. Insbesondere das Zuführen erfolgt allerdings vorzugsweise nur im befeuerten Betrieb der Brennkraftmaschine 20, also z. B. nicht, wenn das Transportfahrzeug 10 auf einem Gefälle im Schubbetrieb nach unten rollt.
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Je nach Konfiguration des Transportfahrzeugs 10 ist es ist möglich, dass die abgeführte Abluft in der Konditioniereinrichtung 38 konditioniert wird (z. B. Abscheiden von Flüssigkeit, Erwärmen, Kühlen und/oder Anpassen eines Druckniveaus). Beispielsweise kann die abgeführte Abluft in einem Flüssigkeitsabscheider der Konditioniereinrichtung 38 von mitgeführten Flüssigkeitstropfen befreit werden, bevor sie der Brennkraftmaschine 20 zugeführt wird. Die abgeschiedene Flüssigkeit kann vorzugsweise zurück zum Ladeaufbau 14 und/oder 18 geleitet werden.
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Die Zuführung kann dosiert mittels des Dosierventils der Ventileinrichtung 42 erfolgen, insbesondere dann, wenn die abgeführte Abluft eine wesentliche Menge an brennbaren Kohlenwasserstoffen enthält.
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Das Abführen und Zuführen der Abluft wird vorzugsweise durch ein Saugen der Brennkraftmaschine 20 bewirkt. Das Rückschlagventil der Ventileinrichtung 42 kann ein Rückströmen der Abluft in Richtung zu dem Ladeaufbau 14 z. B. bei Druckpulsationen verhindern.
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In der Brennkraftmaschine 20 erfolgt eine Wärmebehandlung der Abluft zur Reinigung der Abluft. Je nach Ausführung erfolgt die Wärmebehandlung in der befeuerten Verbrennungskammer 24 (bei Zuführung der Abluft zum Lufteinlasssystem 22, zur Verbrennungskammer 24 und/oder zum Abgasrückführsystem 28) und/oder im Abgasnachbehandlungssystem 26. Durch die hohen Temperaturen in der Verbrennungskammer 24 oder dem Abgasnachbehandlungssystem 26 können (z. B. chemische oder biologische) Verunreinigungen in der Abluft (z. B. Keime, Partikel, Staub usw.) verbrannt oder zumindest inaktiviert werden. Die gereinigte bzw. dekontaminierte Abluft verlässt die Brennkraftmaschine 20 zusammen mit Abgas der Brennkraftmaschine 20 stromabwärts des Abgasnachbehandlungssystems 26.
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Das Verfahren kann manuell oder automatisch beendet werden. Ein manuelles Beenden des Verfahrens kann bspw. durch eine entsprechende Benutzereingabe an einer Benutzerschnittstelle des Transportfahrzeugs 10 erfolgen. Ein automatisches Beenden des Verfahrens kann erfolgen, wenn erkannt wird, dass die Abluft im Ladeaufbau 14 im Wesentlichen vollständig abgeführt wurde. Dies kann von der Steuereinheit 44 erkannt werden, wenn ein Signal von der Sensoreinrichtung 40 einen entsprechenden Rückschluss zulässt. Bspw. kann ein Volumen- oder Massenstrom von der Sensoreinrichtung 40 gemessen worden sein, der größer als ein vorbestimmter Grenzwert ist, wobei der Grenzwert bspw. eine genaue oder geschätzte Menge von Abluft in dem Ladeaufbau 14 vor Beginn des Verfahrens betrifft. Der Grenzwert kann bspw. mathematisch oder experimentell für verschiedene Füllstände (Füllstand von z. B. 100 %, 90 %, 80 % .... 10 % oder 0 %) des Ladeaufbaus 14 ermittelt werden und in der Steuereinheit 44 hinterlegt oder vor Ausführen des Verfahrens mittels einer Benutzerschnittstelle des Transportfahrzeugs 10 eingegeben werden, z. B. direkt als Wert oder indirekt als bspw. ein aktueller Füllstand des Ladeaufbaus 14. Zum Beenden des Verfahrens kann das Absperrventil der Ventileinrichtung 42 geschlossen werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die einzelnen Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 jeweils unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und bspw. unabhängig von den Merkmalen bezüglich des Vorhandenseins und/oder der Konfiguration des mindestens einen Ladeaufbaus, der Brennkraftmaschine und/oder der Fluidverbindung des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart. Alle Bereichsangaben hierin sind derart offenbart zu verstehen, dass gleichsam alle in den jeweiligen Bereich fallenden Werte einzeln offenbart sind, z. B. auch als jeweils bevorzugte engere Außengrenzen des jeweiligen Bereichs.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Transportfahrzeug
- 12
- Lastkraftwagen
- 14
- Ladeaufbau
- 16
- Anhänger
- 18
- Ladeaufbau
- 20
- Brennkraftmaschine
- 22
- Lufteinlasssystem
- 24
- Verbrennungskammer
- 26
- Abgasnachbehandlungssystem
- 28
- Abgasrückführsystem
- 30
- Einlass
- 32
- Einlassluftfilter
- 34
- Verdichter
- 36
- Fluidverbindung
- 38
- Konditioniereinrichtung
- 40
- Sensoreinrichtung
- 42
- Ventileinrichtung
- 44
- Steuereinheit
- 46
- Analyseeinrichtung
