Компоновочные схемы автобусов

Цикл

1 Компоновочные схемы автотранспортных средств, их влияние на эксплуатационные свойства.

Расположение силового агрегата, число и расположение ведущих мостов, тип кузова, число дверей, расположение багажника определяют компоновочную схему легкового автомобиля.

По расположению силового агрегата и ведущего моста установились три характерные компоновочные схемы (рис. 1).

Классическая схема— двигатель, сцепление, коробка передач расположены впереди, ведущий мост задний, его привод осушествляется через карданные валы главную передачу с дифференциалом (рисунок 1, а). Переднеприводная схема— двигатель, сцепление, коробка передач, главная передача, дифференциал расположены впереди, поперечно или продольно относительно осевой линии автомобиля, ведущий мост передний (рисунок 1, б).

Схема с задним расположением двигателя (заднемоторная)— двигатель, сцепление, коробка передач, главная передача, дифференциал расположены сзади, продольно или поперечно относительно осевой линии автомобиля, ведущий мост задний (рисунок 1, в).

Заднемоторная схема, имевшая широкое распространение в прошлом, не перспективна по двум причинам: недостаточной устойчивости автомобиля и малого объема багажника, который размещается впереди, так как большой объем занимают ниши управляемых колес и элементы рулевого управления. Наибольший объем багажник имеет при переднеприводной схеме, а наименьший — при заднемоторной схеме. Распределение нагрузки на переднюю и заднюю оси заднемоторного автомобиля соответственно составляет 40 и 60 %. Такие автомобили отличаются излишней поворачиваемостью, что ухудшает управляемость автомобиля при движении по скользким дорогам и увеличивает снос от бокового ветра.

Переднеприводная схема имеет широкое применение по двум основным причинам: обеспечение недостаточной поворачиваемости, что улучшает устойчивость автомобиля; улучшение условий компоновки салона (отсутствует тоннель для карданной передачи и выступ для главной передачи). При нагрузке на передний мост в пределах 51. 52% полной массы обеспечена хорошая проходимость автомобиля.

При классической схеме компоновки происходит некоторое увеличение длины массы автомобиля, ухудшается комполка салона.

сравнительная оценка трех компоновочных схем легковых автомобилей приведена в табл. 1.

Тип кузова легковых автомобилей определяется числом объемов функциональных отсеков и конструктивным выполнением.

Характеристики легковых автомобилей с кузовами различных типов приведены в табл. 3.

Расположение багажника в кузовах различных типов может быть разнообразным: сзади, впереди, вне салона и в салоне.

По числу мест автомобили делятся на двухместные спортивного типа, четырех-, пяти-, семиместные и автомобили особо малого класса с числом мест 2-f—+-2, т. е. два передних сиденья — полноценные места и два задних места для детей или для багажа (например, ВАЗ-1Ш «Ока»).

Тенденции развития компоновочных схем определяются различными факторами, однако наиболее общими являются следующие направления: заднемоторная компоновка практически не имеет перспектив развития, переднеприводная и классическая компоновки будут существовать и развиваться практически как равноценные.

В нашей стране до настоящего времени легковые автомобили имели кузова в основном типов седан и универсал. В перспективе намечен выпуск автомобилей ВАЗ с кузовами типа хетчбек, универсал и седан, автомобилей АЗЛК с кузовами типа хетчбек, универсал, автомобилей ГАЗ с кузовами типа седан и универсал.

За рубежом имеют применение кузова типа спейс, объем которых увеличен, так как кузов имеет большую высоту. Это позволяет не изменяя длину автомобиля разместить третий дополнительный ряд сидений (рис. 3).

За последние годы получили распространение полно приводные легковые автомобили (ВАЗ-2121). Они отличаются от полно приводных автомобилей повышенной проходимости меньшим дорожным просветом, применением стандартных дорожных шин и компоновкой, характерной для легковых автомобилей общего значения.

За рубежом появились легковые автомобили со всеми управляемыми колесами, обладающие хорошей маневренностью.

Компоновочные схемы грузовых автомобилей.

Наиболее распространены четыре варианта компоновочных схем грузовыхавтомобилей, они характеризуются расположением двигателя и кабины (рис. 4).

Двигатель над передним мостом, кабина за двигателем— капотная компоновка (рисунок 4, а), представитель — КрАЗ-6505; преимущества: хорошая доступность к двигателю, удобство входа и выхода, наименьшая возможная нагрузка на передний мост; недостаток — ограниченная передняя обзорность.

Двигатель над передним мостом, кабина частично надвинута на двигатель— коротко капотная компоновка (рисунок 4, б), представитель — автомобильЗИЛ-433100; преимущества: возможность уменьшения колесной базы и длины автомобиля, уме умеренная нагрузка на передний мост; недостатки: повышение высоты Пола кабины, затрудненный доступ к задней части двигателя, меньшая ширина двери, повышенный уровень шума.

Компоновки I и II применяют для автомобилей, предназначенных для движения по дорогам любой категории с выходом на грунтовые дороги. Нагрузка на дорогу от переднего моста должна соответствовать 27. 30 % полной массы и 50 % массы снаряженного автомобиля. Это улучшает проходимость автомобиля.

Двигатель над передним мостом, кабина над двигателем(рисунок 4, в), представитель — ГАЗ-66. Такая схема компоновки называется кабина над двигателем; преимущества: возможность получить минимальную колесную базу и длину автомобиля и увеличить нагрузку на передние колеса для полно приводных автомобилей, хорошая обзорность; недостатки :большая высота пола кабины, затрудненный вход и выход, невозможность разместить в кабине трех человек, необходимость откидывания кабины на шарнирах передней опоры для доступа к двигателю.

Двигатель сзади переднего моста, кабина максимально сдвинута вперед —передняя кабина (рисунок 4, г); преимущества: хорошая обзорность, удобство входа и выхода, умеренная высота пола, ровный пол; недостатки: необходимость подъема кабины или капота, объединенного с крыльями, для доступа к двигателю, воздействие на водителя больших вертикальных ускорений.

Нагрузка на дорогу от переднего моста соответствует 33. 35 %полной массы автомобиля, что приемлемо для полно приводного автомобиля, но для автомобилей с колесной схемой 4×2 или 6х4 это приводит к ухудшению проходимости. Поэтому такая компоновка применяется для автомобилей, предназначенных для движения по хорошим дорогам. Увеличение полной массы автомобиля, приходящейся на передний мост, позволяет повысить грузоподъемность, не выходя за пределы дорожных ограничений (автомобили МАЗ-5432 иМАЗ-6422).

Компоновочные схемы автобусов.

По расположению двигателя автобусы бывают трех вариантов (рисунок 5).

Двигатель впереди, представитель — ЛИАЗ-677 (рисунок 5, а, б). Для городского автобуса вагонного типа эта схема обладает непреодолимыми недостатками и не перспективна; недостатки: перегрузка переднего моста, неудобная компоновка места водителя и салона; шум и загазованность кабины, высокий уровень пола салона, невозможность размещения двери на переднем свесе..Для автобусов, используемых в сельской местности, выполненных на шасси грузового автомобиля (КАвЗ-685), переднее расположение двигателя вне кузова под капотом вполне оправдано, так как при этом не перегружается передний мост.

Широко распространено переднее расположение двигателя на автобусах малого класса универсального назначения, имеющих вагонную компоновку (ПАЗ-672). В этом случае преимуществом является возможность унификации двигателя и трансмиссии с этими агрегатами базового грузового автомобиля. Возможно использование шасси грузового автомобиля полностью (школьные автобусы в США).

Двигатель под полом в пределах колесной базы, представитель — «Ика-рус-260» (рисунок 5, в). Недостатки: необходимость применения специального двигателя с горизонтальным расположением цилиндров, высокий уровень пола (сумма размеров дорожного просвета, высоты двигателя, просвета между двигателем и полом и толщины пола), уменьшение объема багажного помещения под полом (междугородные автобусы). Преимущества: ровность пола, возможность применения стандартного заднего моста, удовлетворительное распределение нагрузки по мостам.

Двигатель сзади, продольно или поперек, вертикально или горизонтально(рисунок 5, г—е) преимущества: наилучшее распределение нагрузки по мостам, наименьший уровень пола в передней зоне салона, наименьшие загазованность и уровень шума в салоне; недостатки: нестандартный задний мост, необходимость подъема пола по заднему свесу над двигателем, затруднение размещения двери на заднем свесе. Схема компоновки с задним расположением двигателя имеет наибольшее распространение и наиболее перспективна для больших и средних городских и междугородных автобусов.

Ниже приведены сравнительные данные по трехбалльной системе (высший балл 1) трех компоновочных схем городских автобусов.

Компоновки автобусов

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.

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.

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 двигателя в задней прицепной секции:
1 — главная передача;
2 — карданная передача;
3 — угловой редуктор;
4 — коробка передач;
5 — сцепление;
6 — двигатель

. а также в задней секции, вдоль или поперек, при этом задняя секция толкающая.

Сравнительный анализ компоновок автобуса представлен в таблице 1
Существует классификация автобусов по полной массе (до 5 т, свыше 5 т) и по габаритной длине (таблица 2).