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Die Erfindung betrifft einen Aufbau für ein Fahrzeug, insbesondere für einen Auflieger eines Sattelzuges, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Die
DE 197 16 265 A1 offenbart ein Windleitelement für Straßenfahrzeuge, insbesondere große Straßenfahrzeuge, welcher für eine Anbringung an der der Fahrtrichtung entgegen gesetzten Seite des Fahrzeugs vorgesehen ist. Das Windleitelement besteht aus einer flexiblen, einen Hohlraum umschließenden Außenhaut und Einrichtungen zu deren Platzierung an der Fahrzeugrückseite sowie zur Handhabung der Außenhaut. Die längliche und beutelförmige Außenhaut, die im Ruhezustand gefaltet und mit dem in Fahrtrichtung weisenden Ende auf der Oberseite oder einer anderen Fläche des Fahrzeugs arretiert und von einem inneren und einem äußeren Zugband teilweise umschlossen ist, ist mittels eines am rückwärtigen Ende befestigten Griffstücks auf die Rückfront des Fahrzeugs ausziehbar, auf diese arretierbar und durch ein Gebläse oder eine Druckluftanlage in die Funktionsform aufblasbar.
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Das Straßenfahrzeug weist weiteres Potential auf, dessen aerodynamische Eigenschaften zu verbessern.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Aufbau für ein Fahrzeug, insbesondere für einen Auflieger eines Sattelzuges, bereitzustellen, welcher verbesserte aerodynamische Eigenschaften aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Aufbau für ein Fahrzeug, insbesondere für einen Auflieger eines Sattelzuges, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ein erfindungsgemäßer Aufbau für ein Fahrzeug, insbesondere für einen Auflieger eines Sattelzuges, mit wenigstens einem Aufbauelement, das zwischen einer ersten Stellung und wenigstens einer weiteren, demgegenüber aerodynamisch optimierten Stellung verstellbar ist, zeichnet sich dadurch aus, dass mittels des wenigstens einen Aufbauelements eine Außenkontur eines Dachbereichs des Aufbaus aerodynamisch veränderbar ist. Die aerodynamische Veränderung und Optimierung des Dachbereichs in der weiteren Stellung des Aufbauelements verbessert die aerodynamischen Eigenschaften des Aufbaus signifikant, da es sich bei dem Dachbereich um einen besonders großen und für die aerodynamischen Eigenschaften eine wichtige Rolle spielenden Bereich des Fahrzeugs handelt, insbesondere dann, wenn das Fahrzeug als Anhänger oder Auflieger eines Sattelzuges ausgebildet ist.
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Durch das Aufbauelement sind in dessen weiterer Stellung insbesondere den Luftwiderstand des Fahrzeugs erhöhende Luftwirbel und anderweitige aerodynamische Störungen vermieden oder zumindest reduziert. Daraus resultiert ein geringer Energiebedarf zum Bewegen des Fahrzeugs, insbesondere zum Ziehen oder Schieben des Aufliegers. Wird das Fahrzeug beispielsweise von einer Verbrennungskraftmaschine angetrieben, sei es, dass die Verbrennungskraftmaschine an oder in dem Fahrzeug selbst angeordnet oder in einer Zugmaschine zugeordnet ist, mittels welcher das Fahrzeug zu bewegen ist, so geht der geringe Energiebedarf zum Bewegen des Fahrzeugs einher mit einem besonders geringen Kraftstoffverbrauch und geringen CO2-Emissionen der Verbrennungskraftmaschine.
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Ist eine elektrische Maschine zum Bewegen des Fahrzeugs vorgesehen, welche ihre Energie zum Bewegen des Fahrzeugs von einer Energiespeichereinrichtung, beispielsweise einer Batterie oder dergleichen, bezieht, so ermöglichen die verbesserten aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs eine besonders hohe Reichweite des Fahrzeugs. Das Aufbauelement verleiht der Außenkontur des Dachbereichs in der weiteren Stellung eine aerodynamisch optimierte und vorteilhafte Form, so dass der Dachbereich und damit das Fahrzeug insgesamt sehr gut und verlustarm von Luft während der Fahrt umströmt werden kann.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ist auch in Verbindung mit einem Navigationsgerät, einem Umfeldsensor oder einer Kamera nutzbar. So kann in Abhängigkeit von durch diese Geräte bereitgestellten Informationen – wie beispielsweise einer maximalen Durchfahrtshöhe – über eine Steuereinheit eine Höhenregelung des Aufbauelementes realisiert werden. Hierdurch sind beispielsweise Kollisionen mit Autobahnbrücken oder Tunneldecken vermeidbar.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ragt das Aufbauelement in der weiteren Stellung gegenüber der ersten Stellung in Fahrzeughochrichtung nach oben. Mit anderen Worten weist das Fahrzeug dadurch in dem Dachbereich in der weiteren Stellung des Aufbauelements eine größere Höhe auf als in der ersten Stellung des Aufbauelements. Dadurch ist es ermöglicht, dass das Fahrzeug insbesondere in dessen Ausführungsform als Auflieger, welcher einen Transportraum aufweist, auch in der ersten Stellung des Aufbauelements einen sehr großen Transportraum und damit einen sehr hohen Laderaum zur Verfügung stellt, um eine große Anzahl an oder besonders große Gegenstände transportieren zu können. Das Aufbauelement beeinträchtigt damit nicht die Größe des Transportraums nicht negativ, und das weder in dessen ersten noch in dessen weiterer Stellung.
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Vorteilhafterweise ist das Aufbauelement zur Verstellung desselbigen von der ersten in die weitere Stellung in seinem Volumen durch Aufblasen vergrößerbar. Dies ermöglicht eine besonders großflächige, aerodynamische Optimierung der Außenkontur des Dachbereichs, was zu besonders guten und vorteilhaften aerodynamischen Eigenschaften des gesamten Fahrzeugs und damit zu einem niedrigen Energiebedarf zum Bewegen desselbigen führt. Des Weiteren können dadurch geweicht- und kostenintensive Verstelleinrichtungen vermieden werden, was die Kosten für das gesamte Fahrzeug in einem geringen Rahmen hält.
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Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass das Aufbauelement derart in die weitere Stellung verstellbar ist, dass zumindest ein Betätigungselement vorgesehen ist, welches einerseits an dem Aufbauelement und andererseits an einem weiteren Bauteil, insbesondere einem weiteren Aufbauelement, des Aufbaus abgestützt ist, wobei das Betätigungselement beispielsweise zur Verstellung und Betätigung des Aufbauelements in dessen weitere Stellung in seinem Volumen durch Aufblasen vergrößerbar ist.
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Dabei ist das erste, die aerodynamischen Eigenschaften vorteilhaft beeinflussende Aufbauelement beispielsweise als insbesondere flexible Plane des Fahrzeugs ausgebildet, welche den Transportraum des Fahrzeugs in Fahrzeughochrichtung nach oben zumindest bereichsweise abdeckt. Diese Plane kann dann durch Aufblasen des Betätigungselements beziehungsweise der Betätigungselemente in Fahrzeugshochrichtung nach oben in die weitere Stellung ausgestellt werden, wobei die Plane in der weiteren Stellung konvex ausgebildet ist. Durch diese Ausführungsform lassen sich die aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs auf besonders kostengünstige Art und Weise beeinflussen. Gleichzeitig beeinflusst die konvexe Ausbildung ohne Stufen oder dergleichen Luftverwirbelungen verursachende Elemente eine besonders vorteilhafte und günstige Beeinflussung der aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs, woraus die bereits geschilderten Vorteile resultieren. Um der Außenkontur und damit dem Fahrzeug besonders vorteilhafte aerodynamische Eigenschaften zu verleihen, ist es von Vorteil, wenn das als Plane ausgebildete Aufbauelement das Fahrzeug beziehungsweise den Transportraum in einem sehr großen, insbesondere überwiegenden und insbesondere kompletten Bereich, abdeckt und überspannt, so dass die weitere Stellung des Aufbauelement die aerodynamischen Eigenschaften in einem besonders großen Bereich des Fahrzeugs optimiert.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Aufbauelement in Abhängigkeit von wenigstens einem, von einer Navigationseinrichtung bereitgestellten und die Umgebung des Fahrzeugs charakterisierenden Signal zwischen der ersten und der zweiten Stellung verstellbar. Das Aufbauelement weist somit einen sehr hohen Betätigungskomfort zum Verstellen desselbigen zwischen den Stellungen auf. Es muss nicht notwendigerweise vorgesehen sein, dass ein Nutzer, insbesondere ein Fahrer, des Fahrzeugs beziehungsweise des Sattelzugs tätig wird, um die Verstellung des Aufbauelements zwischen den Stellungen zu veranlassen. Vielmehr kann in Abhängigkeit von dem die Umgebung charakterisierenden Signal das Aufbauelement automatisch verstellt werden.
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Weis das Fahrzeug beispielsweise in der weiteren Stellung des Aufbauelements eine Höhe auf, die es dem Fahrzeug nicht ermöglichen würde, unterhalb einer Brücke durchzufahren, ein Tunnel, eine Unterführung oder dergleichen zu durchfahren, wobei eine solche Umgebungsbesonderheit (in Form der Brücke, des Tunnels, der Unterführung oder dergleichen) in der Navigationseinrichtung zur Verfügung stehenden Umgebungsdaten vermerkt ist, so wird dies erfasst und erkannt, woraufhin das Aufbauelement in die erste Stellung bewegt wird, in der das Fahrzeug eine gegenüber der weiteren Stellung geringere Höhe aufweist und unterhalb der Brücke hindurch – beziehungsweise das Tunnel, die Unterführung oder dergleichen durchfahren kann. Hat das Fahrzeug diese Umgebungsbesonderheit passiert, so wird auch das von der Navigationseinrichtung erfasst, woraufhin das Aufbauelement wieder in die weitere, die aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs positiv beeinflussende Stellung verstellt werden kann, um den Energiebedarf zum Bewegen des Fahrzeugs gering zu halten.
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Bevorzugt ist das Aufbauelement auch in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs verstellbar. In Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer noch zurückzulegenden Wegstrecke bis zum Erreichen der beziehungsweise einer Umgebungsbesonderheit kann dann berechnet werden, zu welchem Zeitpunkt das Aufbauelement von der weiteren in die erste Stellung verstellt werden muss beziehungsweise wann ein solcher Verstellvorgang eingeleitet werden muss, damit die Verstellung von der weiteren in die erste Stellung abgeschlossen ist, wenn das Fahrzeug die Umgebungsbesonderheit erreicht. Dies ist der Fall, da das Verstellen zwischen den Stellungen gegebenenfalls einen bestimmten Zeitraum in Anspruch nimmt. Auf diese Art und Weise kann das Aufbauelement komfortabel und sicher zwischen den Stellungen verstellt werden und über einen großen Zeitraum, in welchem das Fahrzeug bewegt wird, optimierte aerodynamische Eigenschaften des Fahrzeugs gewährleisten.
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Die Navigationseinrichtung kann dabei insbesondere das so genannte Global Positioning System (GPS, globales Navigationssattelitensystem) nutzen, um eine aktuelle Position des Fahrzeugs in der Umgebung sowie Positionen von geschilderten Umgebungsbesonderheiten zu erfassen und in Bezug zueinander zu setzen.
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Weitere Vorteile und Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in der Figur eine schematische Seitenansicht eines Sattelzuges mit einem Auflieger, welcher ein Aufbauelement umfasst, mittels welchem ein Dachbereich des Aufliegers aerodynamisch optimierbar ist.
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Die Figur zeigt einen Sattelzug 10 mit einer Zugmaschine 12 und einem Auflieger 14, welcher über nicht dargestellte Verbindungsmittel mit der Zugmaschine 12 verbunden ist. Der Auflieger 14, welcher auch als Trailer bezeichnet wird, weist einen Aufbau 16 auf, welcher einen Laderaum 18 bereitstellt, um eine große Anzahl an Gegenständen zu transportieren. Zum Transport wird der Trailer 14 von der Zugmaschine 12 bewegt, welche eine in einem Motorraum der Zugmaschine 12 angeordnete Verbrennungskraftmaschine aufweist, die die Zugmaschine 12 und damit den mit der Zugmaschine 12 verbundenen Auflieger 14 antreibt.
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Fährt der Sattelzug 10 gemäß einem Richtungspfeil 20 vorwärts auf einer Fahrbahn 22, so kommt es infolge von Fahrtwind zu einer Umströmung des Sattelzugs 10 und insbesondere des Aufliegers 14 mit Luft gemäß einem Richtungspfeil 24.
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Um den Energiebedarf und damit den Kraftstoffverbrauch sowie die CO2-Emissionen der Verbrennungskraftmaschine zum Bewegen des Aufliegers 14 gering zu halten, weist der Auflieger 14 ein Aufbauelement 26 auf, welches von einer ersten Stellung in eine weitere, in der Figur dargestellte Stellung verstellbar ist. In der in der Figur dargestellten weiteren, aerodynamisch optimierten Stellung ist ein Dachbereich 28 des Aufbaus 16 gegenüber der ersten Stellung aerodynamisch verändert und optimiert, so dass der Auflieger 14 und damit der gesamte Sattelzug 10 günstige aerodynamische Eigenschaften aufweist.
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Wie der Figur zu entnehmen ist, ist das Aufbauelement 26 in der weiteren Stellung in Fahrzeugshochrichtung gemäß einem Richtungspfeil 30 nach oben gemäß einem Richtungspfeil 32 gegenüber der ersten Stellung ausgestellt und konvex ausgebildet, so dass die Luft besonders günstig den Auflieger 14 umströmen kann.
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Zum Verstellen des Aufbauelements 26 von der ersten Stellung in die weitere Stellung sind Betätigungselemente 34 vorgesehen, welche sich einerseits an dem Aufbauelement 26 und andererseits an einem weiteren Aufbauelement 36 des Aufbaus 16 abstützen, wobei das Aufbauelement 36 ein eigensteifes, den Transportraum 18 in Fahrzeughochrichtung gemäß dem Richtungspfeil 30 nach oben abdeckendes und insbesondere aus einem Metall ausgebildetes Dach bildet. Zur Darstellung der weiteren Stellung des Aufbauelements 26 sind die Betätigungselemente 34 gegenüber der ersten Stellung in ihrem Volumen vergrößert, in dem sie mit Luft aufgeblasen sind. Wie der Figur ferner zu entnehmen ist, ist das Aufbauelement 26 in Randbereichen 38 des Aufliegers 14 mit dem Aufbauelement 36 verbunden, während das Aufbauelement 26 in Mittenbereichen von dem Aufbauelement 36 abgehoben ist. In der ersten Stellung, in welcher die Betätigungselemente 34 nicht aufgeblasen und somit zumindest überwiegend nicht mit Luft gefüllt sind, liegt das Aufbauelement 26 an dem Aufbauelement 36 an oder ist zumindest näher an diesem angeordnet als in der, in der Figur dargestellten weiteren Stellung.
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Auch die Zugmaschine 12 kann ein Aufbauelement 40 in Form eines Windleitelementes oder eines Spoilers umfassen, welcher einen aerodynamisch besonders günstigen Übergang von der Zugmaschine 12 zu dem Auflieger 14 und insbesondere zu dem sich in der weiteren Stellung befindenden Aufbauelement 26 gewährleistet, so dass die Luft besonders günstig den Sattelzug 10 umströmen kann.
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Weist der Auflieger 14 in der ersten Stellung des Aufbauelements 26 eine Höhe h1 auf, welche beispielsweise 4 m beträgt, so weist der Auflieger 14 in der weiteren, aerodynamisch optimierten Stellung des Aufbauelements 26 eine Höhe h2 auf, welche gegenüber der Höhe h1 um einen bestimmten Betrag größer ist.
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Die Höhe h2 kann dabei betragsmäßig so groß sein, dass der Auflieger 14 und damit der Sattelzug 10 gegebenenfalls nicht mehr unter einer Brücke hindurch fahren kann. Um eine Kollision mit der Brücke oder ein aufwändiges Umfahren derselbigen zu vermeiden, wird das Aufbauelement 26 in Abhängigkeit von Signalen zwischen den Stellungen bewegt, welche die Umgebung und insbesondere die von dem Sattelzug 10 zu fahrende Route charakterisieren und welche von einer Navigationseinrichtung des Sattelzugs 10 bereitgestellt werden. Diese Navigationseinrichtung nutzt das so genannte Global Positioning System, um die Position des Sattelzugs 10 in der Umgebung sowie gegebenenfalls Positionen von sich in der Nähe oder auf der geplanten Route befindenden Brücken zu erfassen und in Bezug zueinander zu setzen.
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Wird eine solche Brücke erfasst, welche auf der geplanten Route des Sattelzugs 10 liegt und unter welcher der Sattelzug 10 aufgrund der überhöhten Höhe h2 nicht hindurch fahren könnte, so wird das Aufbauelement 26 automatisch von der in der Figur dargestellten weiteren in die erste Stellung verstellt, in welcher der Sattelzug 10 beziehungsweise der Auflieger 14 die geringere Höhe h1 aufweist und so unterhalb der Brücke durchfahren kann.
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Da die Verstellung des Aufbauelements 26 von der weiteren Stellung in die erste Stellung eine gewisse Zeitdauer in Anspruch nimmt, bis die Luft überwiegend aus den Betätigungselementen 34 gewichen ist und diese beispielsweise evakuiert sind, wird das Aufbauelement 26 vorteilhafterweise auch in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit des Sattelzugs 10 verstellt. In Abhängigkeit von einer verbleibenden Wegstrecke bis zum Erreichen der Brücke und der Fahrzeuggeschwindigkeit kann der Zeitraum berechnet werden, den es dauert, bis der Sattelzug 10 die Brücke erreicht hat. Dann kann das Verstellen des Aufbauelements 26 von der weiteren Stellung in die erste Stellung erfolgen, so dass der Auflieger 14 bei Erreichen der Brücke die geringere Höhe h1 aufweist und unterhalb der Brücke durchfahren kann, jedoch so lange wie möglich die aerodynamisch optimierte, weitere Stellung aufweist, um einen besonders niedrigen Kraftstoffverbrauch und damit geringe CO2-Emissionen zu realisieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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