Большинство автобусов имеют несущий кузов каркасного типа, изготовленный из прямоугольных труб и штампованных стальных элементов, соединенных между собой заклепками или сваркой и облицованных стальными листами или листами из алюминиевого сплава. Внутри кузова размещаются сиденья для пассажиров и водителя. Тип кузова автобуса определяется его назначением и компоновкой (рис. 19.8).
Рис. 19.8.
Капотный кузов применяется при использовании стандартного шасси автомобиля, при этом водитель и пассажиры находятся в отдельном отсеке от двигателя, а двигатель размещается в отдельном отсеке кузова под капотом. Таким образом, капотный кузов является двухобъемным.
Кузов вагонного типа является однообъемным (рис. 19.9). Здесь двигатель хоть и находится в отдельном отсеке, но этот отсек объединен с пассажирским салоном и находится в передней или задней его части. Преимуществом вагонной компоновки является то, что до 90 % габаритной площади автобуса используется для размещения пассажиров.
Каркас является основной частью кузова автобуса. Он состоит из основания 1, боковин 2, крыши 4, передней 5 и задней 3 частей. Двери автобуса выполняются, как правило, раздельными для пассажиров и
Рис. 19.9. Каркас кузова автобуса: / - основание; 2 - боковина; 3 - задняя часть каркаса;
4 - крыша; 5 - передняя часть каркаса
водителя. Для водителя двери, как правило, одностворчатые, а для пассажиров - двухстворчатые. Открытие и закрытие дверей для пассажиров управляется водителем с помощью пневматического механизма.
Окна автобуса разные по форме и конструкции. Боковые окна делают прямоугольными с раздвижными форточками, а ветровые и задние - глухими с выгнутыми стеклами, что улучшает обзорность.
Сиденье водителя регулируется в продольном направлении, по высоте и углу наклона спинки, при этом оно часто снабжается гидравлическим амортизатором для гашения колебаний, возникающих при движении по неровностям дороги. Пассажирские сиденья городских автобусов - нерегулируемые. В междугородних автобусах они, как правило, регулируемые и выполняются в виде полуопальных кресел с изменением угла наклона спинки и подушками повышенной мягкости.
Кузова городских автобусов делятся на кузова внутригородских и пригородных автобусов. Кузова внутригородских автобусов имеют сокращенное число сидений для пассажиров, но увеличенную площадь центрального прохода между сиденьями и накопительных площадок, а также широкие двери. Это позволяет увеличить пассажировместимость автобуса, обеспечивает быстроту и безопасность входа, прохода и выхода пассажиров. Пол в кузовах делается низким, что повышает удобство входа в автобус и выхода из него. Кузова пригородных автобусов отличаются большим числом мест для сидения, небольшими накопительными площадками, уменьшенным размером дверей.
Кузова междугородних автобусов имеют улучшенную вентиляцию и отопление, радиофицированный пассажирский салон и багажное отделение. В некоторых случаях имеются отдельные бытовые помещения (гардероб, туалет и др.). Высокий уровень пола кузова позволяет размещать под ним отделения для багажа, двигатель и трансмиссию, тем самым улучшая изоляцию салона.
Кузова туристических автобусов делятся на кузова нормальной, повышенной и высокой комфортабельности. Кузова нормальной комфортабельности рассчитаны на туристские поездки на ближние расстояния и отличаются от пригородных автобусов наличием места для экскурсовода и радиоустановкой. Кузова повышенной и высокой комфортабельности рассчитаны на экскурсионные поездки на дальние расстояния, поэтому они сделаны на базе кузовов междугородних автобусов, но имеют дополнительное место для экскурсовода, радиоустановку и другое дополнительное оборудование.
Кузова специальных автобусов предназначены для размещения специального оборудования (медицинского, радиотехнического и т. п.).
ЗиС-154 (1946–1950 гг.) Статистика выпуска автобуса по годам такова: в 1946 году - два опытных образца; в 1947-м - 80 машин; в 1948-м - 404; в 1949-м - 472; в 1950-м - 207ЗиС-154 (1946–1950 гг.) Статистика выпуска автобуса по годам такова: в 1946 году - два опытных образца; в 1947-м - 80 машин; в 1948-м - 404; в 1949-м - 472; в 1950-м - 207
Кроме того, что это был первый серийный отечественный автобус вагонной компоновки, ЗиС-154 правомерно называть еще и первым нашим гибридным автомобилем.
Сегодня его бы определили как series hybrid, то есть транспортное средство, в котором последовательно ДВС вращает тяговый генератор, а тот питает электродвигатели. Этот невольный американизм вполне уместен, поскольку ЗиС-154 создавался с оглядкой на американские автобусы (GMC и Mack), а кроме всего, был оснащен двухтактным 110-сильным дизелем ЯАЗ-204Д (модификация для автобуса), пиратским образом скопированным с дизеля GMC.
Один из двух образцов, собранных в декабре 1946-го, имел дизель, другой - бензиновый двигатель. Предпочтение отдали дизелю. По данным историка Евгения Прочко, первые, «образцовые» 45 автобусов ЗиС-154 и вовсе получили дизели GMC-4-71 из лендлизовских запасов. Проколов не должно было быть: новым автобусам предстояло выйти на московские улицы в год празднования 800-летия столицы.
Работы над автобусами-«вагонниками» с силовым агрегатом, размещенным поперечно в заднем свесе, начались в нашей стране еще в 1938 году в Научно-исследовательском автотракторном институте. В марте 1946-го конструкторский отдел МосЗиСа приступил к проектированию автобуса, а в мае на заводе создали конструкторское бюро автобусов. Его возглавил А. И. Скерджиев. К работе привлекли специалистов Тушинского авиационного завода - сам ЗиС не имел опыта создания несущих секционных кузовов из алюминиевого сплава.
Конструкция кузова (она получила индекс ЗиС-190, а шасси - ЗиС-122) набиралась из одинаковых секций, состоявших из алюминиевых профилей (сплав АВТ-1) и стальных шпангоутов. Возникла идея своеобразной межзаводской унификации: широкий перечень кузовных деталей 154-й был взаимозаменяем с деталями троллейбуса МТБ-82Б и трамвая МТВ-82 (не имевших, правда, несущего кузова).
Силовой генератор ДК-504А и тяговый электродвигатель ДК-303А (после 1948 года - ДК-505А и ДК-305А) московского завода «Динамо» также были во многом унифицированы с агрегатами троллейбусов, трамваев и вагонов метрополитена. Тяговый электродвигатель, расположенный под полом кузова, через карданный вал передавал крутящий момент заднему ведущему мосту.
В начале июля 1947 года заводчане передали Москве первые шесть автобусов, а 7 сентября - еще 25. Новый автобус породил немало московских легенд. Говорили, что якобы на улице Горького автобус в момент превратил белый китель регулировщика ОРУД в серый, дохнув на него выхлопом. Причиной был ярославский дизель, не желавший работать нормально, в особенности на холостых оборотах. В Моссовет начали поступать жалобы жителей на копоть, оседавшую на одежде и на любимой герани на подоконниках. Из-за грязного выхлопа даже оштрафовали директора одного из автобусных парков.
Кроме того, по Москве пересказывали совершенно невероятную историю о том, как на площади Свердлова у одного из ЗиС-154 пошел вразнос (началось бесконтрольное увеличение оборотов) двигатель. Единственный выход в такой ситуации - перекрыть топливную магистраль. Водитель автобуса, битком набитого пассажирами, нарезал круги по площади, пока сзади не подогнали поливальную машину с посаженным на передний бампер механиком. Он-то и распахнул створки моторного отсека автобуса и прекратил подачу топлива.
Разнос стал настоящей бедой моторов ЯАЗ. Всего инструкция по эксплуатации автобуса определяла четыре причины этого явления. Начинался он, когда в камеры сгорания проникало масло из воздухоочистителя или нагнетателя (сальники нагнетателя были ненадежными). Заедал механизм управления рейками подачи топлива в насос-форсунки. У самих форсунок обрывало сопла распылителей. Также разнос мог произойти из-за неправильной работы регулятора подачи топлива, представлявшего собой весьма сложное механическое устройство.
Метод борьбы с опасным явлением, описанный в параграфе №10 Основных правил техники безопасности для шофера автобуса ЗиС-154, не выдерживает никакой критики с современной точки зрения: «Если во время движения автобуса дизель пошел „в разнос“, шофер обязан немедленно остановить двигатель одновременно служебным и аварийным остановами. Если механизмы остановов неисправны, автобус затормаживается шофером ручным и ножным тормозами. После того как автобус остановлен, шофер поручает пассажиру или кондуктору продолжать торможение, а сам немедленно направляется к мотоотсеку и, отвернув трубку топливоподающей магистрали, прекращает подачу топлива к насос-форсункам».
Вот так: оставь автобус на попечение пассажира и иди, чини. А что поделать - иного выхода так и не нашлось вплоть до завершения производства автобуса в 1950 году. Впрочем, последние машины (по одним данным, 25 образцов, по другим - 50) оснащались дефорсированным до 105 л.с. 8-цилиндровым бензиновым двигателем ЗиС-110Ф от лимузина высшего класса. Такие автобусы обозначались ЗиС-154А. Кроме того, завод экспериментировал с оппозитным 12-цилиндровым мотором на основе двух блоков от рядной «шестерки» ЗиС-120.
И хотя из многочисленных неудачных конструкций московского завода ЗиС-154 оказался, пожалуй, самой неудачной, за эти годы было построено 1165 машин - немало!
Автобус - транспортное средство для перевозки достаточно большого числа пассажиров, более 8 человек.
Кузов автобуса вагонного типа - это несущая конструкция. К основанию кузова прикреплен двигатель, оси, коробка передач. Двигатель расположен в передней, задней или средней части - под полом. Привод идет на заднюю ось .
Но у некоторых модификаций небольшой вместимости ведущие и задние, и передние колеса. В подвеске используются резино-тканевые баллоны со сжатым воздухом - это обеспечивает хорошую плавность хода и сохраняет постоянную высоту пола и подножек независимо от нагрузки. Привод рабочего тормоза к тормозным механизмам колес - пневматический или пневмогидравлический. Первые автобусы появились в начале XX в. и быстро получили широкое применение в разных странах Европы, США. В России в 1924 г. в Москве появились линии автобусных перевозок.
Все автобусы различаются в основном по назначению, от которого зависят их характеристики: габариты, вместимость, скорость, особенности конструкции. По назначению автобусы бывают: городские, пригородные, междугородные - туристские, местного сообщения. Городские автобусы имеют несколько дверей входа и выхода, число мест для сидения ограниченно, центральный вход шире других, около дверей «накопительные» площадки, центральный проход - широкий. Иногда автобус бывает сочлененный, т. е. он состоит из двух соединенных гибким сочленением частей, но имеет одно пассажирское помещение, или автобус двухэтажный, у него два пассажирских помещения, одно над другим.
Городские автобусы имеют относительно высокую скорость, чему служит способность делать интенсивный разгон при частых остановках. Пригородные автобусы имеют большее число сидений, чем городские, за счет уменьшения центрального прохода и «накопительных» площадок.
Междугородные - туристские автобусы имеют конструкцию, обеспечивающую движение с большой скоростью, оборудуются отоплением, вентиляцией, гардеробом, холодильником, туалетом. В пассажирском помещении мягкие спальные кресла, под полом размещены багажные отсеки, все сделано с учетом комфортного путешествия. Местные автобусы имеют более прочный кузов и ходовую часть, привод на 2 или 3 оси, так как они используются для перевозки пассажиров по межрайонным маршрутам в сельской местности, с не всегда хорошими дорожными условиями.
Основная характеристика любых автобусов - вместимость, она зависит от габаритных размеров. Длина: 5 м - особо малые автобусы; 7,5 м - малые; 9,5 м - средние; 11м - большие; 12 м - особо большие; 16,5 м - сочлененные. Вместимость автобусов длиной 7,5 м достигает 40 человек, длиной 12 м - до 120 человек, сочлененных - 160 человек. Нижний предел максимальной скорости городских - 70 км/ч, пригородных и местных - 80 км/ч, междугородных - 100 км/ч.
Автобус - это удобный, комфортный вид транспорта . Дальнейшее развитие его использования направлено на совершенствование конструкции и систем управления для улучшения и комфорта путешествий.
В конструкции грузовых автомобилей и автобусов с самого начала «золотого века» обозначились тенденции к экономически выгодному повышению грузоподъемности и вместимости, к специализации. Но в течение 10-15 лет грузовики и автобусы все еще оставались грубыми, массивными, с тяжелым управлением и сохраняли заимствованную у легковых автомобилей классическую схему с капотом перед кабиной водителя. Эта схема приводила к неэффективному использованию длины машины и конструктивной массы; задняя стенка кабины находилась примерно посередине колесной базы.
Несколько улучшились условия работы водителя благодаря переходу на пневматические шины, введению закрытых кабин и электрического освещения. Появились тормоза на всех колесах с гидравлическим или пневматическим приводом, амортизаторы, дизели.
Дизельные грузовые автомобили
Подробнее надо сказать о дизеле. Разговор об автомобиле редко обходится без упоминания о бензине. Понятия «бензин» и «автомобиль» тесно связаны в нашем сознании; ведь до сих пор большинство автомобилей работает на бензине.
Бензин, как известно, получают из нефти, после чего остаются тяжелые виды жидкого топлива. Оно воспламеняется не так легко, как бензин. Но мысль превратить тяжелое топливо в горючее для транспортного двигателя издавна занимала конструкторов. Еще в начале XX века они приспособили двигатель, созданный Рудольфом Дизелем (1858-1913) и работающий на тяжелом топливе, для теплоходов, подводных лодок, локомотивов. Позже был осуществлен перевод на тяжелое топливо автомобиля. Только в 20-х годах дизели начали применять на грузовых автомобилях.
Работа дизеля на первый взгляд мало отличается от работы бензинового двигателя. Но в цилиндр дизеля засасывается не горючая смесь, а воздух. Поршень сжимает воздух, при этом его температура повышается. В момент наибольшего сжатия насос впрыскивает в цилиндр порцию топлива. От нагрева оно воспламеняется. В этом существенное отличие дизеля от бензинового двигателя.
Дизель не нуждается в электрическом зажигании. Топливо подается в цилиндр под давлением, а его испарению способствует высокая температура в цилиндре, поэтому оно может быть более тяжелым. Дешевизна потребляемого топлива - не единственное достоинство дизеля. Он расходует в 1,5 раза меньше топлива, чем карбюраторный бензиновый двигатель. Эта экономия достигается за счет примерно вдвое более высокой степени сжатия.
В 30-х годах еще сказывалось несовершенство дизеля. От карбюратора он избавился ценой использования очень точных и дорогих насоса и форсунок. Высокое давление требовало прочной, а следовательно, и тяжелой конструкции. Тяжелые детали ограничивали частоту вращения вала дизеля, он был не так быстроходен, как бензиновый двигатель. Запуск дизеля в холодную погоду был затруднен, для пуска требовались мощные и тяжелые стартер и аккумулятор. Дизели были более шумны, чем карбюраторные двигатели. Все это задерживало их применение на легковых автомобилях, но к 30-м годам они уже стали распространяться на большегрузных автомобилях и многоместных автобусах.
Появление грузовиков с передней кабиной
Незадолго до второй мировой войны у «классического» грузовика появился соперник - с так называемой передней (т. е. смещенной на самый передний конец рамы) кабиной. Основное преимущество: длина машины хорошо используется по прямому назначению, для перевозки груза.
Появление машин этого типа именно в 30-х годах объясняется не одним стремлением автомобильных заводов угодить транспортникам и не одной изобретательностью конструкторов. Ведь передняя кабина встречалась уже на ранних грузовых автомобилях. Но она смогла получить распространение лишь после улучшения дорог. Дело в том, что при сдвиге кабины и грузовой платформы неизбежна перегрузка передних колес. Переходу на новую схему способствовало усовершенствование шин, подвески, двигателя: можно было создать комфортабельную кабину, несмотря на ее расположение над колесами и двигателем.
Автобус вагонного типа
Развитие автобуса идет теми же путями и даже опережает развитие грузового автомобиля, хотя автобусы оставались производными от него вплоть до 30-х годов, когда появились городские машины так называемого вагонного типа.
Что такое автобус вагонного типа? Чтобы разместить в прежнем автобусе (у которого двигатель находился под капотом впереди корпуса кузова) пассажиров в соответствии с грузоподъемностью базового грузовика, пришлось бы удлинить таковой на 2-3 м (пассажиров ведь не упакуешь как груз). Он стал бы громоздким, неповоротливым, тяжелым. В вагонном же автобусе двигатель устанавливают рядом с сиденьем водителя, под кузовом или сзади; почти вся длина машины предоставлена пассажирам. Перевозка одного пассажира обходится в вагонном автобусе в 1,5 раза дешевле, чем в «капотном».
На изготовление рамы уходило до 1000 кг металла - это масса пятнадцати пассажиров. Причем никак не удавалось облегчить раму. Даже наоборот, чем мягче выполняли рессоры, чем эластичнее крепили кузов к раме для улучшения комфорта, тем более жесткой приходилось делать раму, чтобы она не прогибалась, не скручивалась и не ломалась. Кроме того, рама препятствовала понижению пола кузова. До тех пор пока кузова были каретными, деревянными, казалось, что выхода нет. Он наметился после внедрения металлических кузовов. Их коробчатую конструкцию ведь можно использовать в качестве несущей системы, жестко соединив кузов с рамой и соответственно облегчив ее. А затем и вовсе устранили раму, и все механизмы стали крепить непосредственно к кузову (у грузовиков с бортовыми платформами такой жесткой коробчатой конструкции нет, и рама у них до сих пор сохраняется).
На некоторых автобусах 30-х годов водитель находился даже в лучших условиях, чем на легковом автомобиле: его сиденье регулировалось по высоте, по углу наклона и было установлено в самой передней части кузова, откуда хорошо видна дорога. Водителю не нужно было тратить силы и внимание на переключение передач - трансмиссию ставили автоматическую, рычаг передач и педаль сцепления устранили.
Автобус - транспорт общественный, коммерческий. Пусть он стоит дорого, но если это позволит перевезти больше пассажиров, то расходы оправдаются. Пусть он несколько напоминает вагон, пассажирам общий вид машины менее важен, чем возможность быстро добраться до нужного места.
В 40-х годах грузовые автомобили и автобусы занимают ведущее место по объему перевозок среди других средств транспорта, они ослабляют напряженность пассажирооборота на железных дорогах, полностью вытесняют гужевой грузовой и извозчичий транспорт в городах. Тогда же начался ныне в основном завершившийся процесс полного отделения конструкции и производства грузовых автомобилей и автобусов от легковых.
Городской автобус
Компоновка автобуса во многом зависит от его назначения. Так, для городских автобусов важен низкий уровень пола в салоне, широкие двери, позволяющие ускорить процесс посадки-высадки пассажиров на остановках. Городской автобус рассчитан на перевозку как сидящих, так и стоящих пассажиров, поэтому он должен иметь удобные площадки у входных дверей, широкие проходы и т. п.
Сочлененный городской автобус
Для повышения пассажировместимости при условии сохранения достаточной маневренности городские автобусы делают сочлененными; такой автобус состоит из двух шарнирно соединенных частей, расцепка частей не предусмотрена.
Междугородний автобус
Междугородние автобусы предназначены для длительной перевозки сидящих пассажиров, поэтому здесь предъявляются повышенные требования к сиденьям, комфорту в салоне. Кроме того, автобусы оборудуются туалетом, кухней, телевизорами. У данных автобусов имеется большой объем отсеков для размещения багажа.
Кузов автобуса в большинстве случаев выполняет функции несущей системы (несущий кузов). Встречаются конструкции, когда кузов автобуса установлен на раме грузового автомобиля. Ведущими колесами автобуса могут быть колеса передней оси, задней оси (задних осей - при многоосной схеме) или всех осей.
Двигатель может устанавливаться в передней, задней или средней частях автобуса, внутри базы между передней и задней осями.
Переднеприводная компоновка с продольным расположением двигателя
:
1 - двигатель;
2 - сцепление;
3 - главная передача;
4 - коробка передач;
5 - валы привода ведущих колес
Переднеприводная компоновка с поперечным расположением двигателя
:
1 - двигатель;
2 - сцепление;
3 - главная передача;
4 - валы привода ведущих колес;
5 - коробка передач
При переднеприводной компоновке двигатель может устанавливаться вдоль продольной оси автобуса и поперек.
Переднемоторная заднеприводная компоновка с двигателем, расположенным в продольной плоскости симметрии автобуса
:
а - с коробкой передач, расположенной перед передней осью;
б - внутри базы автобуса;
1 - двигатель;
2 - сцепление;
3 - коробка передач;
4 - карданная передача;
5 - главная передача
Переднемоторная заднеприводная компоновка со смещенным расположением двигателя
:
1 - двигатель;
2 - сцепление;
3 - коробка передач;
4 - карданная передача;
5 - главная передача
При заднеприводной схеме двигатель располагается в продольной плоскости симметрии автобуса или смещен относительно оси симметрии.
Заднеприводная заднемоторная компоновка с продольным центральным (а)
и смещенным (б) расположением двигателя:
1 - главная передача;
2 - карданная передача;
3 - коробка передач;
4 - сцепление;
5 - двигатель
Заднеприводная заднемоторная компоновка с поперечным расположением двигателя и углом α, равным 60° или 65° (а), 80° (б) и 90° (в)
:
1 - главная передача;
2 - карданная передача;
3 - двигатель;
4 - сцепление;
5 - коробка передач;
6 - угловой редуктор
При заднем расположении двигателя возможны два варианта его установки - вдоль и поперек продольной оси автобуса.
Сочлененный автобус с тянущей передней секцией и двигателем, расположенным внутри базы:
1 - двигатель;
2 - сцепление;
3 - коробка передач;
4 - карданная передача;
5 - главная передача
Сочлененные автобусы в основном являются городскими, и как правило низкопольными. Двигатель в сочлененных автобусах установлен внутри базы...