Тема лекции 15 Общая компоновка автобуса

15.1 Характеристика весовых и габаритных параметров

Требования к параметрам, характе­ризующим геометрические размеры ра­бочего места водителя, расположение органов управления и обзорность рабочего места водителя устанавливает ГОСТ 12.2.023-76.

Как и для грузовых автомобилей, для автобусов в законодательном порядке во многих странах регламенти­руются предельно допустимые весовые параметры и габаритные размеры.

В СНГ автобусы подразделяются (как и грузовые автомобили) на две группы: группа А - автобусы, пред­назначенные для внутригородских, пригородных и междугородных перевозок пассажиров, т. е. для эксплуатации на автомобильных дорогах 1- и 2-й кате­горий общей сети; группа Б - автобусы, предназначенные для мест­ных перевозок пассажиров, т. е. для эксплуатации на всех дорогах общей сети.

Осевая нагрузка для автобусов группы А ограничивается: для городских и пригородных - 15 кН, для междугородных - 100 кН; для автобу­сов группы Б - 70 кН.

При компоновке автобуса конструк­тор, комбинируя расположение двига­теля, коробки передач, запасного ко­леса и других агрегатов, выбирая рас­положение дверей, базу и свесы, дости­гает оптимального распределения осе­вых нагрузок, с тем, чтобы равномерно загрузить шины переднего и заднего мостов.

Снижение массы автобуса достига­ется расположением силового агрегата сзади и смещением его к левому борту, применением пневматической подвески, низкопрофильных шин, новых несущих систем для кузовов, пассажирских си­дений, наиболее полно отвечающих требованиям эргономики, новых мате­риалов, прогрессивной технологии изготовления и др.

15.2 Анализ конструктивных схем расположения двигателя и трансмиссии

Расположение двигателя оказывает решающее влияние на компоновку ав­тобуса. В настоящее время применяют следующие основные схемы располо­жения двигателя: двигатель располо­жен впереди (рисунок 15.1, а); над передней осью (рисунок 15.2, б); под полом в преде­лах базы (рисунок 15.1, в); сзади с про­дольным расположением двигателя (рисунок 15.1, г) и со смещением его к ле­вому борту (рисунок 15.1, д).

При переднем расположении двига­теля распределение осевых нагрузок на дорогу неблагоприятно и приводит к уменьшению переднего свеса и увели­чению заднего. К недостаткам этой схемы относятся плохая изоляция са­лона от двигателя, опасность возник­новения вибрации вследствие применения многозвенной трансмиссии.

К положительным качествам передней компоновки относятся: простота управ­ления силовым агрегатом и удобство установки радиатора охлаждения, воз­можность размещения багажников сза­ди и с боков.

Наиболее приемлемым для между­городних и туристских автобусов является заднее расположение двигателя. К его преимуществам относятся: изо­ляция двигателя от салона; минималь­ные вибрации; хорошее распределение осевых нагрузок; возможность созда­ния емких багажников под полом по всей ширине автобуса и хорошая до­ступность к двигателю вне салона.

К недостаткам двух последних схем следует отнести затрудненность управ­ления силовым агрегатом и размеще­ния радиатора охлаждения двигателя.

Рисунок 15.1. Основные схемы расположении двигателя и трансмиссии автобуса

Для городских автобусов наиболее сложным является выбор схемы рас­положения двигателя и трансмиссии. Приходится учитывать и параметры, характеризующие удобство, безопас­ность и быстроту входа, прохода и выхода пассажиров, которые определяют­ся числом и высотой ступеней, уровнем пола и его ровностью, шириной прохо­да, наличием накопительных площадок у дверей, шириной, расположением и числом дверей.

В нашей стране предусматривается преимущественный рост производства автобусов большой и особо большой вместимости. Например, вместо го­родского автобуса ЛиАЗ-677М будет выпускаться большой городской авто­бус ЛиАЗ-5256 с расположением си­лового агрегата в заднем свесе, что позволит улучшить планировку салона, понизить уровень пола, уменьшить шум и вибрации, улучшить условия работы водителя и др. В автобусах средней и большой вместимости с задним распо­ложением силового агрегата возмож­ны два варианта: расположение двига­теля сзади по продольной оси автобуса (рисунок 15.1, г) и расположение сзади под углом примерно 6° к продольной оси автобуса и со смещением к левому борту (рисунок 15.1, д). Второй вариант имеет ряд преимуществ: позволяет вы­полнить пол ровным по всей длине ав­тобуса на высоте 630 мм, что на 110 мм ниже, чем в первом варианте, снизить массу автобуса примерно на 150 кг, уменьшить площадь ступенек и подно­жек в два раза и др.

15.3 Выбор базы, переднего и заднего свесов

Эти размеры зависят от схемы рас­положения двигателя и трансмиссии, расположения дверей, распределения осевых нагрузок, параметров маневренности и проходимости, устойчиво­сти и управляемости автобуса.

Для современных европейских авто­бусов длиной 11 и 12 м база составля­ет 5,4...6,7 м. Для стандартного город­ского автобуса длиной 11 м база в раз­ных странах колеблется в узких пре­делах: 5500...5600 мм.

Для междугородных автобусов же­лательно увеличение колесной базы по условиям устойчивости и комфорта­бельности; для автобусов, эксплуатирующихся на горных дорогах,- умень­шение по условиям маневренности; для городских автобусов - уменьшение по условиям маневренности и размещения дверей в пределах переднего и заднего свесов.

Во многих странах задний свес со­ставляет в процентах от базы: в Англии - не более 60 %; в Голландии и Швейцарии - не более 67 %; во многих странах Европы - не более 60%.

15.4 Выбор высоты уровня пола

Удобство, безопасность и быстрота входа и выхода пассажиров городских автобусов определяется в значительной степени числом ступенек и их высотой, высотой уровня пола и его ровностью. Поэтому в городских автобусах стре­мятся снизить высоту уровня пола и сделать его ровным. Высота уровня пола зависит во многом от принятой схемы расположе­ния двигателя и трансмиссии. Расположение двигателя сзади со смещением его к левому борту обеспечивает снижение пола и позво­ляет выполнить его ровным.

Высота уровня пола Н₉ (рисунок 15.2) зависит также от радиуса колеса Н₁₁, высоты картера главной передачи Н₁, типа подвески, обусловливающей дина­мический ход сжатия подвески С.

Рисунок 15.2. Схема заднего моста для определения уровня пола автобуса

ГОСТ 10022-75 регламентирует высоту уровня пола Н₉ (рисунок 15.4) в проходе для незагруженного городско­го и пригородного автобусов, которая должна быть не более: для автобусов длиной 7...7,5 м - 880 мм; 8 м и бо­лее - 740 мм; при расположении дви­гателя под полом в пределах базы 820 мм.

В местах расположения сидений допускается повышение уровня пола Н₁₀ не более 200 мм.

Высота подножки относительно уровня дороги без нагрузки Н₁₁ должна быть не более 400 мм для автобусов длиной 7...7,5 м и не более 360 мм для автобусов длиной свыше 8 м; высота ступени Н₁₂ должна быть не более 270 мм.

В местах расположения сидений повышение уровня пола Н₉ (рисунок 15.4) допускается ГОСТ 21777-76 не более 270 мм. Высота подножки относительно уровня дороги без нагрузки Н₁₀ должна быть не более 430 мм, а высо­та ступенек Н₁₁ - не более 300 мм.

15.5 Размещение радиатора, запасного колеса, аккумулятора и топливного бака

Расположение радиатора определя­ется многими факторами, поэтому нет конкретных рекомендаций по данному вопросу. Лучше располагать радиатор в не­посредственной близости от двигателя. При заднем продольном расположении двигателя чаще всего радиатор распо­лагают рядом с двигателем параллель­но или перпендикулярно к его осевой линии. Естественный напор воздуха в таких случаях используется незначи­тельно, и необходимая подача вентиля­тора возрастает.

При размещении запасного колеса исходят из двух моментов: распреде­ления осевых нагрузок на дорогу, воз­можности при наименьших усилиях одному водителю снять и установить запасное колесо массой 80... 140 кг. Вертикальное положение предпочти­тельнее, так как водителю легче пере­катить колесо, закрепить в приспособ­лении и поднять.

Если запасное колесо располагается под полом, оно занимает горизонталь­ное положение; если выше пола (сзади сбоку, сзади в моторном отсеке, впе­реди за сиденьем водителя и др.) - вертикальное.

На городских автобусах запасное колесо не устанавливают.

Аккумуляторные батареи размеща­ют в специальных выдвижных ящиках в кузове, чаще всего под полом, иногда в моторном отсеке. Масса аккумулятор­ных батарей составляет 60...120 кг, и поэтому при компоновке автобуса рас­положением батарей можно в определенной степени регулировать распреде­ление осевых нагрузок на дорогу.

Топливный бак обычно размещают сбоку в пределах базы. При продоль­ном расположении двигателя в преде­лах базы топливный бак удобно раз­мещается сзади под рамой, что способ­ствует улучшению распределения осе­вых нагрузок на дорогу. Практически масса заправленных топливных баков автобусов составляет 95...350 кг.

15.6 Планировка пассажирского помещения

Общие сведения

Под планировкой пассажирского помещения понимают размещение сидений, рабочего места водителя, быто­вых устройств (багажников, гардероба, туалета, буфета и др.), дверей, ступе­нек и поручней. Планировка пассажирского поме­щения автобуса определяется: назна­чением автобуса; стандартами, норма­ми или требованиями эксплуатацион­ных организаций; размерами автобуса; компоновкой автобуса (расположением двигателя, размерами колесной базы переднего и заднего свесов, размерами шин); требованиями к комфортабель­ности и наличием бытовых устройств.

Нормы по планировочным разме­рам пассажирских помещений автобусов изложены в ГОСТ 10022-75 и ГОСТ 21777-76.

Планировка пассажирских помеще­ний классифицируется по количеству рядов и расположению сидений. По первому признаку различают планировки: четырехрядную, трехрядную, двухрядную и смешанную; по второ­му — с сиденьями, расположенными по ходу движения автобуса; против дви­жения автобуса; вдоль бортов; с про­дольным смещением, и планировку ку­пейного типа.

Планировка пассажирского помещения городских и пргородних автобусов

Для городских автобусов основны­ми требованиями являются удобство, безопасность и быстрота входа, прохо­да и выхода пассажиров, быстрота сообщения и приспособленность к су­точным изменениям интенсивности пассажиропотока.

Для городских автобусов в качестве основной принята трехрядная плани­ровка сидений (рисунок 15.3, а). В обосно­ванных случаях на отдельных участ­ках пассажирского помещения допу­скается установка двухместных сиде­ний у обоих бортов (рисунок 15.3, б). Для пригородных автобусов принята четы­рехрядная планировка (рисунок 15.3, в).

Для городских автобусов отноше­ние числа мест стоящих пассажиров при номинальной вместимости к числу мест для сидения должно быть более 2:1, для пригородных — менее 2:1.

а,б - соответственно трехрядная и смешанная планировка городского автобуса; в - планировка пригородного автобуса

Рисунок 15.3. Планировки городских и пригородных автобусов

Номинальную вместимость автобу­сов следует определять исходя из полезной площади салона и номиналь­ных норм площади, отводимой для пассажиров. ГОСТ 10022-75 установлены следующие нормы площади для пассажи­ров городских и пригородных автобу­сов: на одного сидящего пассажира - не менее 0,315 м²; на одного стоящего пассажира - не менее 0,2 м² (5 человек на 1 м²). В «часы пик» допускается для городских автобусов уменьшение нормы площади на одного стоящего пас­сажира до 0,125 м² (8 чел. на 1 м²).

Основные параметры пассажирских сидений и пассажирского помещения, регламентированные ГОСТ 10022-75 (рисунок 15.4).

Рисунок 15.4. Основные параметры планировки пассажирского помещения

Городского и пригородного автобусов

Планировка пассажирского помещения междугородних и туристических автобусов

Для этих автобусов характерно от­сутствие пассажирообмена в пути или небольшой пассажирообмен. Основные требования, предъявляемые к между­городным автобусам: высокая степень комфорта и безопасности, большая скорость и наличие багажного поме­щения. Для междугородных и туристских автобусов наибольшее распростране­ние получила планировка с четырех­рядным расположением сидений.

Номинальная вместимость автобу­сов определяется исходя из полезной площади пола пассажирского помеще­ния и номинальной нормы площади для сидящего пассажира.

В автобусах дальнего следования, в которых разрешен проезд только си­дящих пассажиров, полезной является площадь, занятая сиденьями и вклю­чающая участки перед сиденьями для ног пассажиров. Таким образом, пло­щадь центрального прохода и свобод­ная площадь пола, которая не может быть использована для сидений, в по­лезную не входят.

Номинальная норма площади для одного сидящего пассажира, согласно ГОСТ 21777-76, равна: для междуго­родных автобусов - 0,340 м², для ту­ристических - 0,370 м².

Для автобусов дальнего следования применяются сиденья, имеющие спинки с подголовниками, регулируемые по углу наклона, и могут применяться двухместные сиденья, регулируемые по ширине. Ширина двухместного регулируемого по ширине сиденья в крайнем сдвинутом положении долж­на быть не менее 880 мм, в крайнем раздвинутом положении — не менее 950 мм.

Основные параметры пассажирских сидений и пассажирского помещения, регламентированные ГОСТ 21777-76, показаны на рисунке 15.5.

Багаж размещают в специальных багажниках, расположенных под по­лом. Вместимость багажников опреде­ляется исходя из нормы приблизитель­но 0,1 м³ на пассажира.

Рисунок 15.5. Основные параметры планировки междугородного автобуса