1.2. Общее устройство автобусов и варианты их компоновки

Как автономное транспортное средство автобус включает в себя источник энергии, трансмиссию, ходовую часть, кузов и системы управления.

Источник энергии обеспечивает возможность самостоятельного перемещения автобуса. В качестве источника энергии чаще всего используется поршневой двигатель внутреннего сгорания — бензиновый, газовый или дизельный.

Таблица 1.1 АВТОБУСЫ, ЭКСПЛУАТИРУЕМЫЕ В РФ

Класс Модель Длина, мм Вместимость (номинальная), чел. Полная масса (при номинальной вместимости), кг
Особо малый УАЗ-2206 4 440 10 2720
ГАЗ-22171 «соболь» 4 840 10 2800
Малый ГАЗ-32213 «газель» 5 500 13 3500
ЗИЛ-3250 6910 16 5100
ПАЗ-3205 7000 36 7460
Средний ЛАЗ-42078 9 980 41 13250
Большой ЛиАЗ-5256 11 400 89 15727
Икарус-263 11 940 87 15290
МАЗ-103-075 11 985 100 18000
Особо большой ЛиАЗ-6212 17 630 176 25 760
Икарус-283 17 975 132 22 900

Трансмиссия предназначена для передачи мощности от двигателя к ведущим колесам автобуса. Она может быть механической, гидромеханической или электрической. Механическая трансмиссия включает в себя сцепление, ступенчатую коробку передач, карданную передачу и ведущий мост. Гидромеханическая трансмиссия включает в себя гидротрансформатор, механическую коробку передач с неподвижными осями (или планетарную), карданную передачу и ведущий мост. Электрическая трансмиссия представляет собой генератор, приводимый от двигателя внутреннего сгорания, и тяговый электродвигатель, передающий мощность к ведущим колесам автобуса через карданную передачу и ведущий мост. Встречаются варианты электрической трансмиссии, в которых применяются два тяговых электродвигателя, встроенных вместе с механическим редуктором в ступицы ведущих колес (мотор-колеса).

Ходовая часть включает в себя несущее основание (рама или несущий кузов), подвеску, колеса и шины.

Системы управления состоят из тормозного и рулевого управления.

Автобусы особо малого класса чаще всего строят на основе серийно выпускаемых легковых автомобилей, малого класса — на базе грузовиков. В этом случае используют силовой агрегат, несущее основание, подвеску и системы управления базовых автомобилей.

Автобусы среднего и большого классов строятся либо на базе серийно выпускаемых грузовых автомобилей, либо имеют оригинальную конструкцию. В последнем случае автобусы могут иметь модульную или интегральную основу. При модульной основе отдельно выпускается шасси, на которое устанавливают отдельно изготовленный кузов. Если основа интегральная, то двигатель, трансмиссию, подвеску и системы управления устанавливают непосредственно на несущих элементах кузова.

Ведущими колесами автобуса могут быть колеса передней оси, задней оси (задних осей — при многоосной схеме) или всех осей.

Переднеприводная схема применяется в основном на особо малых автобусах. В Российской Федерации в настоящее время такие автобусы не выпускаются. Заднеприводная схема наиболее распространена во всех классах. Полноприводная схема используется в основном у специальных автобусов, предназначенных для эксплуатации в тяжелых дорожных условиях, при этом используются узлы и агрегаты грузовых автомобилей повышенной проходимости.

Двигатель может устанавливаться в передней, задней или в средней частях автобуса, в базе между передней и задней осями.

Автобусы особо малого и малого класса чаще всего выполняются с передним расположением двигателя. При переднеприводной компоновке двигатель может устанавливаться вдоль продольной оси автобуса и поперек (рис. 1.1; 1.2).

Переднеприводная компоновка с продольным расположением двигателя

Рис. 1.1. 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

Рис. 1.2. Переднеприводная компоновка с поперечным расположением
двигателя:
1 – двигатель; 2 – сцепление; 3 – главная передача; 4 – валы привода ведущих
колес; 5 – коробка передач

При заднеприводной схеме двигатель располагается в продольной плоскости симметрии автобуса или смещен относительно оси симметрии (рис. 1.3; 1.4).

Смещение двигателя относительно оси симметрии позволяет расположить место водителя рядом с двигателем, что делает автобус более компактным.

Переднемоторная заднеприводная компоновка с двигателем, расположенным в продольной плоскости симметрии автобуса

Рис. 1.3. Переднемоторная заднеприводная компоновка с двигателем,
расположенным в продольной плоскости симметрии автобуса:

с коробкой передач, расположенной перед передней осью (а) и в базе автобуса (б): 1— двигатель; 2 — сцепление; 3 — коробка передач; 4 — карданная передача; 5 — главная передача

Переднемоторная заднеприводная компоновка со смещенным расположением двигателя

Рис. 1.4. Переднемоторная заднеприводная компоновка со смещенным
расположением двигателя:

1 — двигатель; 2 — сцепление; 3 — коробка передач; 4 — карданная передача;
5 — главная передача

Автобусы среднего класса могут иметь переднее или заднее расположение двигателя. При заднем расположении двигателя возможны два варианта его установки — вдоль и поперек продольной оси автобуса (рис. 1.5; 1.6).

Заднеприводная заднемоторная компоновка

Рис. 1.5. Заднеприводная заднемоторная компоновка
с продольным центральным (а) и смещенным (б) расположениями
двигателя:
1 — главная передача; 2 — карданная передача; 3 — коробка передач; 4 — сцепление; 5 — двигатель

Автобусы большого класса чаще всего имеют заднее, реже — среднее расположение двигателя. При среднем расположении применяют так называемые горизонтальные двигатели, у которых оси цилиндров лежат в горизонтальной плоскости, а сам двигатель располагается под полом автобуса. Низкопольные автобусы (с низким расположением пола, без ступенек) строятся с задним расположением двигателя.

Заднеприводная заднемоторная компоновка с поперечным расположением

Рис. 1.6. 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

Автобусы особо большого класса чаще всего выполняют сочлененными, состоящими из двух секций, шарнирно соединенных между собой (рис. 1.7). Такие автобусы в основном являются городскими, в большинстве случаев они низкопольные.

Сочлененный автобус с тянущей передней секцией и двигателем, расположенным в базе

Рис. 1.7. Сочлененный автобус с тянущей передней секцией и двигателем, расположенным в базе: 1 — двигатель; 2 — сцепление; 3 — коробка передач; 4 — карданная передача; 5 — главная передача

Двигатель в низкопольных автобусах установлен в задней секции, вдоль или поперек; задняя секция толкающая (рис. 1.8; 1.9). При движении на повороте возможно складывание одной секции относительно другой, поэтому применяют специальную систему противоскладывания — управляемые автоматической следящей системой гидроцилиндры, установленные в тяговосцепном устройстве. Встречаются варианты установки двигателей в средней части передней секции (она является тянущей), что существенно упрощает управление таким автобусом, но не позволяет получить достаточно низкое расположение пола. Для уменьшения радиуса поворота и габаритного коридора таких автобусов часто применяют управляемые колеса задней прицепной секции. В этом случае поворот управляемых колес задней секции производится в сторону, противоположную повороту управляемых колес передней секции, что приводит к некоторому заносу задней секции при повороте. В некоторых случаях применяют заднюю прицепную секцию с неуправляемыми колесами, однако в этом случае угол складывания секций получается значительно больше, чем при варианте с управляемыми колесами прицепной секции. Иногда применяют особо большие автобусы на базеодиночного шасси большой длины. В этом случае для обеспечения необходимой грузоподъемности с сохранением приемлемой осевой нагрузки применяются два задних моста.

Сочлененный автобус с толкающей задней секцией и продольным расположением двигателя в задней прицепной секции

Рис. 1.8. Сочлененный автобус с толкающей задней секцией и продольным расположением двигателя в задней прицепной секции: 1 — главная передача; 2 — карданная передача; 3 — коробка передач; 4 — сцепление; 5 — двигатель

Сочлененный автобус с толкающей задней секцией с поперечным расположением

Рис. 1.9. Сочлененный автобус с толкающей задней секцией с поперечным
расположением двигателя в задней прицепной секции:
1 — главная передача; 2 — карданная передача; 3 — угловой редуктор; 4 — коробка передач; 5 — сцепление; 6 — двигатель