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Die Erfindung betrifft ein Nutzfahrzeug mit einem Antriebsmotor und mit einem Kühlaggregat.
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Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind derartige Nutzfahrzeuge bekannt, die insbesondere zum Transport verderblicher Waren eingesetzt werden, die während des Transports gekühlt werden müssen. Üblicherweise wird sowohl das Nutzfahrzeug selbst als auch das Kühlaggregat von einem jeweiligen Dieselmotor angetrieben, was einen hohen Aufwand darstellt und die Betriebskosten dieser Nutzfahrzeuge, insbesondere aufgrund des in jüngster Zeit immer stärker steigenden Preises von Dieselkraftstoff, stark erhöht.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Nutzfahrzeug mit einem Antriebsmotor und mit einem Kühlaggregat zu schaffen, das günstiger zu betreiben ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Durch die Verwendung eines mit Gas betreibbaren Verbrennungsmotor zum Antrieb des Kühlaggregats lassen sich gegenüber bekannten Lösungen erhebliche Kosteneinsparungen realisieren, da die Kosten von Gas erheblich unter denen von Diesel liegen. Durch den an dem erfindungsgemäßen Nutzfahrzeug vorgesehenen Tank zur Aufnahme von Gas ist eine zuverlässige Versorgung des mit Gas betreibbaren Verbrennungsmotors gewährleistet.
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Wenn in einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung auch der Antriebsmotor ein mit Gas betreibbarer Verbrennungsmotor ist, lässt sich für das gesamte Nutzfahrzeug ein kostengünstiger Betrieb erreichen, da Gas erheblich günstiger ist als beispielsweise Dieselkraftstoff.
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Um einen vollständig autarken Betrieb des Kühlaggregats zu ermöglichen, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass der Antriebsmotor und der zur Versorgung des Kühlaggregats dienende Verbrennungsmotor aus separaten Tanks mit Gas versorgbar sind.
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Dagegen können Material, Kosten, Platz und Gewicht eingespart werden, wenn der Antriebsmotor und der zur Versorgung des Kühlaggregats dienende Verbrennungsmotor aus denselben Tanks mit Gas versorgbar sind.
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Eine einfacher Betrieb des Antriebsmotors bzw. des zur Versorgung des Kühlaggregats dienenden Verbrennungsmotors lässt sich durch wenigstens einen CNG-Tank zur Aufnahme von gasförmigem Gas und zur Zuführung des Gases zu dem Antriebsmotor und/oder zu dem zur Versorgung des Kühlaggregats dienenden Verbrennungsmotor erreichen. Besonders vorteilhaft ist dabei das einfache Befüllen des CNG-Tanks.
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Alternativ oder zusätzlich können auch wenigstens ein LNG-Tank zur Aufnahme von Flüssigerdgas, eine Umwandlungseinrichtung zur Umwandlung des in dem LNG-Tank enthaltenen Flüssigerdgases in gasförmiges Gas und eine Zuführeinrichtung zur Zuführung des Gases zu dem Antriebsmotor und/oder zu dem zur Versorgung des Kühlaggregats dienenden Verbrennungsmotor vorgesehen sein. Da LNG, also liquified natural gas bzw. Flüssigerdgas, sehr hoch komprimiert werden kann, kann auf diese Weise sehr viel Platz eingespart werden.
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Um insbesondere im Falle der Verwendung von liquified natural gas bzw. Flüssigerdgas das dabei entstehende Boil-Off-Gas zum Antrieb des Antriebsmotors bzw. des zur Versorgung des Kühlaggregats dienenden Verbrennungsmotors verwenden zu können, kann des Weiteren wenigstens ein Boil-Off-Tank zur Aufnahme von aus dem LNG-Tank austretendem Boil-Off-Gas und eine Zuführeinrichtung zur Zuführung des aus dem wenigstens einem LNG-Tank austretenden Boil-Off-Gases zu dem wenigstens einen Boil-Off-Tank vorgesehen sein.
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Wenn des Weiteren eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Reihenfolge der Entnahme von Gas aus dem Boil-Off-Tank, dem LNG-Tank und dem CNG-Tank vorgesehen ist, kann sowohl das Nutzfahrzeuge als auch das Kühlaggregat sehr einfach, sicher und optimal mit Erdgas versorgen werden. Die Steuereinrichtung leitet vorrangig das Boil-Off-Gas einem der Verbrennungsmotoren zu, sodass überschüssiges Boil-Off-Gas nicht ungenutzt an die Umwelt abgegeben werden muss. Die Steuereinrichtung, die gegebenenfalls nach Kundenwunsch programmiert werden kann, ist vorzugsweise als Vorrang-/Nachrangschaltung ausgeführt, sodass, falls gewisse Füllmengen des Boil-Off-Tanks, des LNG-Tanks und/oder des CNG-Tanks unter- oder überschritten sind, die Steuereinrichtung die Reihenfolge und zeitliche Dauer der Gasentnahme berechnet und festlegt.
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Im Hinblick auf eine rasche Verwertung des Boil-Off-Gases ist es besonders vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung die Entnahme von Gas derart steuert, dass die Entnahme zuerst aus dem Boil-Off-Tank und nach Unterschreiten einer bestimmten Füllmenge in dem Boil-Off-Tank aus dem LNG-Tank oder gegebenenfalls dem CNG-Tank erfolgen kann.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Kühlaggregat und/oder der Tank zur Aufnahme von Gas an einem Anhänger des Nutzfahrzeugs angeordnet sind. Auf diese Weise lässt sich eine einfache Kühlung von sich in dem Anhänger befindenden Waren erreichen.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
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Es zeigt:
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1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nutzfahrzeugs;
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2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nutzfahrzeugs;
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3 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nutzfahrzeugs;
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4 eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nutzfahrzeugs; und
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5 eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nutzfahrzeugs.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Nutzfahrzeugs 1, das in diesem wie auch in allen anderen Ausführungsformen eine Zugmaschine 2 und einen Anhänger 3 aufweist. Der Anhänger 3 ist im vorliegenden Fall in der Art eines Sattelaufliegers ausgeführt, es sind jedoch auch andere Ausführungen des Anhängers 3 denkbar, beispielsweise mit einer Deichsel oder einem anderen Verbindungselement zu der Zugmaschine 2. Statt des Anhängers 3 könnte das Nutzfahrzeug 1 auch einen sogenannten Koffer oder einen ähnlichen Aufbau auf der Zugmaschine 2 bzw. auf einem andersartig ausgeführten Zugfahrzeug aufweisen. In diesem Fall könnte also auf den Anhänger 3 verzichtet werden.
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Das Nutzfahrzeug 1 weist einen Antriebsmotor 4 zum Antrieb der nicht bezeichneten Räder des Nutzfahrzeugs 1 auf, der im vorliegenden Fall an bzw. in der Zugmaschine 2 angeordnet ist. Der Antriebsmotor 4 ist in der Ausführungsform von 1 als Dieselbrennkraftmaschine ausgebildet und wird von einem Dieseltank 5 mit Dieselkraftstoff versorgt.
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Des Weiteren weist das Nutzfahrzeug 1 ein Kühlaggregat 6 auf, das bei der Ausführungsform von 1 in bzw. an dem Anhänger 3 angeordnet ist und zur Kühlung nicht dargestellter, sich in dem Anhänger 3 befindender Waren dient. Die Position des Kühlaggregats 6 an bzw. in bzw. auf dem Anhänger 3 ist in allen Ausführungsformen als rein beispielhaft anzusehen. Das Kühlaggregat 6 wird von einem mit Gas betreibbaren Verbrennungsmotor 7 angetrieben, der mit einem Tank 8 zur Aufnahme von Gas verbunden ist. Das aus dem Tank 8 entnommene Gas wird also dem Verbrennungsmotor 7 zugeführt, der, angetrieben von dem Gas, einen nicht dargestellten Kompressor des Kühlaggregats 6 antreibt. Das Kühlaggregat 6 wird also letztendlich mit Gas betrieben. Dabei kann der Verbrennungsmotor 7 in sämtlichen Ausführungsbeispielen unabhängig von dem Antriebsmotor 4 betrieben werden.
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Bei der Ausführungsform von 2 ist zusätzlich auch der Antriebsmotor 4 des Nutzfahrzeugs 1 mit Gas betreibbar, d. h. es handelt sich um einen mit Gas betreibbaren Verbrennungsmotor, der von an sich bekannter Bauart sein kann. Im vorliegenden Fall wird das Gas zum Betreiben des Antriebsmotors 4 ebenfalls aus dem Tank 8 entnommen, d. h. der Tank 8 wird sowohl für den Antriebsmotor 4 als auch für den Verbrennungsmotor 7 genutzt. Es wäre jedoch auch möglich, für den Antriebsmotor 4 zum Betreiben des Nutzfahrzeugs 1 einerseits und für den Verbrennungsmotor 7 zum Antrieb des Kühlaggregats 6 andererseits unterschiedliche bzw. separate Tanks einzusetzen. Gegebenenfalls könnte einer dieser Tanks, insbesondere der Tank zur Versorgung des Verbrennungsmotors 7, auch an der Zugmaschine 2 angebracht sein, wodurch sichergestellt ist, dass die Zugmaschine 2 auch ohne den Anhänger 3 fahrbereit ist.
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Bei dem Tank 8 kann es sich um einen LNG-Tank, also einen LNG bzw. liquified natural gas bzw. Flüssigerdgas enthaltenden Tank, oder um einen CNG-Tank, also um einen compressed natural gas bzw. Erdgas enthaltenden Tank, handeln. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Tank 8 als CNG-Tank ausgebildet, der compressed natural gas bzw. Erdgas enthält, das dem Antriebsmotor 4 und dem Verbrennungsmotor 7 zugeführt wird.
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Die in 3 dargestellte Ausführungsform des Nutzfahrzeugs 1 weist wiederum den Antriebsmotor 4 auf, der, ähnlich wie bei der Ausführungsform von 1, als Dieselmotor ausgebildet ist und von dem Dieseltank 5 versorgt wird. Der das in diesem Fall an der Zugmaschine 2 angeordnete Kühlaggregat 6 antreibende Verbrennungsmotor 7 ist sowohl mit einem LNG-Tank 8a als auch mit einem CNG-Tank 8b verbunden und kann alternativ mit Flüssigerdgas oder mit Erdgas versorgt werden. Zwischen dem LNG-Tank 8a und dem Verbrennungsmotor 7 des Kühlaggregats 6 ist ein Boil-Off-Tank 9 angeordnet, der dazu dient, sich in dem LNG-Tank 8a bildendes Boil-Off-Gas aufzunehmen und dem Verbrennungsmotor 7 zuzuführen. Außerdem ist eine zum Beispiel eine oder mehrere Leitungen aufweisende Zuführeinrichtung zur Zuführung des aus dem wenigstens einem LNG-Tank 8a austretenden Boil-Off-Gases zu dem wenigstens einen Boil-Off-Tank 9 und/oder zur Zuführung des Gases aus dem Boil-Off-Tank 9 zu dem Antriebsmotor 4 und/oder zu dem zur Versorgung des Kühlaggregats 6 dienenden Verbrennungsmotor 7 vorgesehen, in 3 jedoch nicht dargestellt.
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Des Weiteren ist eine Umwandlungseinrichtung 10 vorgesehen, die dazu dient, das in dem LNG-Tank 8a enthaltene Flüssigerdgas in ein derartiges Gas umzuwandeln, das von dem Verbrennungsmotor 7 genutzt werden kann, insbesondere in CNG bzw. Erdgas. Die Umwandlungseinrichtung 10 kann in nicht dargestellter Weise zum Beispiel eine Kryogenpumpe, ein Druckregler, einen Verdampfer und eine Verdichtungspumpe umfassen. Eine Zuführeinrichtung zur Zuführung des Gases aus dem LNG-Tank 8a zu dem Antriebsmotor 4 und/oder zu dem zur Versorgung des Kühlaggregats 6 dienenden Verbrennungsmotor 7 ist in 3 ebenfalls nicht dargestellt. Der CNG-Tank 8b kann entweder aus dem LNG-Tank 8a, vorzugsweise unter Verwendung der Umwandlungseinrichtung 10, oder aus einer nicht dargestellten Tankstelle befüllt werden. Gegebenenfalls kann bei der Ausführungsform von 3 der Antriebsmotor 4 auch mit Gas aus den Tanks 8a und/oder 8b versorgt werden. Grundsätzlich sind die Anzahl, die Positionierung und die Größe der LNG-Tanks 8a und der CNG-Tanks 8b beliebig.
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Bei der Ausführungsform von 3 ist des Weiteren eine Steuereinrichtung 11 vorgesehen, die zur Steuerung der Reihenfolge der Entnahme von Gas aus dem Boil-Off-Tank 9, dem LNG-Tank 8a und dem CNG-Tank 8b dient. Vorzugsweise steuert die Steuereinrichtung 11 die Entnahme von Gas derart, dass die Entnahme zuerst aus dem Boil-Off-Tank 9 und nach Unterschreiten einer bestimmten Füllmenge in dem Boil-Off-Tank 9 aus dem LNG-Tank 8a oder gegebenenfalls dem CNG-Tank 8b erfolgt, was als Vorrang-/Nachrangschaltung bezeichnet werden kann und dazu dient, die Menge des Boil-Off-Gases in dem Boil-Off-Tank 9 nicht zu groß werden zu lassen. Die Steuereinrichtung 11 ermittelt also, aus welchem Tank zuerst Gas herausgenommen wird, in welcher Reihenfolge die Gasentnahme erfolgt und ob gegebenenfalls ein Tank übersprungen wird.
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In dem Boil-Off-Tank 9 sollte immer genügend Platz für nachkommendes Boil-Off-Gas aus dem LNG-Tank 8a zur Verfügung stehen. Wenn das Gasvolumen im Boil-Off-Tank 9 eine gewisse Füllmenge überschreitet, wird der Boil-Off-Tank 9 vorrangig geschaltet, d. h. die Gasentnahme erfolgt dann aus dem Boil-Off-Tank 9. Die Füllmenge des Boil-Off-Gases in dem Boil-Off-Tank 9 bereitet im Grunde solange keine Probleme, bis eine bestimmte Füllmenge überschritten wird. Diese Schwelle für die Füllmenge kann eingestellt und mit einem nicht dargestellten Füllstandsmesser überwacht werden.
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Auch bei sämtlichen anderen Ausführungsformen des Nutzfahrzeugs 1 kann die Steuereinrichtung 11 vorgesehen sein, um die Versorgung des Antriebsmotors 4 bzw. des Verbrennungsmotors 7 mit Gas und insbesondere die Vorrang-/Nachrangschaltung zu steuern. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist sie allerdings nur bei der Ausführungsform von 3 dargestellt.
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4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Nutzfahrzeugs 1. Im Gegensatz zu der Ausführungsform von 3 ist dabei das Kühlaggregat 6 in dem Anhänger 3 angeordnet, um die sich in dem Anhänger 3 befindenden Waren zu kühlen. Der Antriebsmotor 4 ist wiederum als Dieselbrennkraftmaschine ausgebildet und wird über den Dieseltank 5 mit Diesel versorgt.
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In 5 ist eine weitere Ausführungsform des Nutzfahrzeugs 1 dargestellt, bei welcher zusätzlich zu der Ausführungsform von 4 auch der Antriebsmotor 4 des Nutzfahrzeugs 1 mit Gas aus dem LNG-Tank 8a und/oder dem CNG-Tank 8b und/oder dem Boil-Off-Tank 9 versorgt wird.
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Das Kühlaggregat 6 kann dafür vorgesehen sein, einen in 5 angedeuteten Generator 12 anzutreiben. Somit können benötigte Steuerströme und/oder Ströme zum Laden von Fahrzeugbatterien autark erzeugt werden. Zudem können elektromotorisch angetriebene Nutzfahrzeuge mit dem Generator 12 versorgt werden. Die Versorgung des Generators 12 über das Kühlaggregat 6 ist auf kein bestimmtes Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern bei sämtlichen hierin beschriebenen Ausführungsbeispielen des Nutzfahrzeugs 1 denkbar.
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Sämtliche hierin beschriebenen Ausführungsformen des Nutzfahrzeugs 1 können im Prinzip beliebig miteinander kombiniert werden, wenn nicht offensichtliche Gründe gegen eine bestimmte Kombination sprechen.
