В книге рассказывается об устройстве и принципах работы узлов, механизмов и агрегатов автобусов. Представлены модели автобусов ГАЗ. ЗИЛ. ЛиАЗ и др„ широко распространенные в России.
Учебник предназначен для подготовки водителей автотранспортных средств категории «D».
Типы двигателей, общее устройство и принцип работы.
В двигателе внутреннего сгорания потенциальная тепловая энергия топлива превращается в механическую работу. Полный процесс такого превращения называется рабочим циклом, состоящим из определенного количества тактов.
Такт - часть рабочего цикла, проходящего в процессе перемещения поршня из одного крайнего положения в другое.
По организации рабочего цикла двигатели внутреннего сгорания делятся на двухтактные и четырехтактные. В настоящее время подавляющее распространение имеют четырехтактные двигатели.
По способу воспламенения горючей смеси двигатели могут быть с искровым воспламенением (бензиновые или газовые) или с воспламенением от сжатия (дизельные). Особо малые, малые и средние автобусы могут иметь как бензиновые или газовые, так и дизельные двигатели, большие и особо большие автобусы оснащаются только дизелями.
По виду применяемого топлива для образования горючей смеси можно использовать бензин, сжиженный или сжатый природный газ, дизельное топливо.
Содержание
Глава 1. Основные понятия и определения 5
1.1. Классификация автобусов по международным и отечественным стандартам 5
1.2. Общее устройство автобусов и варианты их компоновки 6
1.3. Основы технического обслуживания автобусов 13
Глава 2. Двигатель 16
2.1. Типы двигателей, общее устройство и принцип работы 16
2.2. Кривошипно-шатунный механизм 24
2.3. Механизм газораспределения 35
2.4. Система охлаждения 41
2.5. Система смазки 47
2.6. Система питания бензиновых и газовых двигателей 53
2.7. Система питания дизельных двигателей.85
2.8. Система зажигания 98
2.9. Система выпуска отработавших газов 108
2.10. Техническое обслуживание (ТО) двигателя и его систем 110
Глава 3. Электрооборудование автобусов 112
3.1. Общие сведения 112]
3.2. Аккумуляторные батареи 113
3.3. Генераторы и системы регулирования 116
3.4. Стартер 120
3.5. Вспомогательные электросистемы 127
3.6. Система освещения 129
3.7. Световая и звуковая сигнализация 138
3.8. Приборы и внутренняя сигнализация 141
3.8. Техническое обслуживание приборов электрооборудования 146
Глава 4. Шасси автобусов 147
4.1. Трансмиссия. Общее устройство, назначение и компоновка 147
4.1.1. Сцепление 149
4.1.2. Механические коробки передач 157
4.1.3. Гидромеханические передачи 164
4.1.4. Карданные передачи 181
4.1.5. Ведущие мосты 184
4.1.6. Техническое обслуживание агрегатов трансмиссии 189
4.2. Подвеска автобусов, общее назначение и устройство 191
4.2.1. Передние подвески автобусов 193
4.2.2. Задние подвески автобусов 205
4.2.3. Техническое обслуживание подвески 210
4.3. Рулевое управление автобусов 211
4.3.1. Общее назначение и принципы работы 211
4.3.2. Рулевое управление малых автобусов 211
4.3.3. Рулевое управление больших автобусов 223
4.3.4. Особенности рулевого управления сочлененных автобусов 224
4.3.5. Техническое обслуживание рулевого управления 227
4.4. Тормозное управление автобусов. Общее назначение, типы приводов 227
4.4.1. Назначение тормозной системы. Типы тормозной системы 227
4.4.2. Тормозное управление особо малых и малых автобусов 230
4.4.3. Тормозное управление больших городских автобусов 249
4.4.4. Техническое обслуживание тормозного управления 265
Глава 5. Несущие системы автобусов 267
5.1. Рамы автобусов 267
5.2. Кузова автобусов 267
5.3. Отопление и вентиляция салона 280
5.4. Техническое обслуживание кузовов 287
Глава 8. Колеса и шины 289
Глава 7. Эксплуатационные материалы и нормы их расхода 295
7.1. Топливо 295
7.2. Смазочные материалы 296
7.3. Технические жидкости 303.
Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Устройство и техническое обслуживание автобусов, Учебник водителя транспортных средств категории «D», Селифонов В.В., Бирюков М.К., 2004 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.
© из архива редакции
Сочлененные автобусы - один из выразительных штрихов транспортной системы современных мегаполисов. История развития этого вида общественного транспорта неразрывно связана с совершенствованием конструкции шарнирного узла, соединяющего переднюю и заднюю секции автопоезда. Мы изучили некоторые особенности современных автобусных «переходов», в которых традиционная механика дополнена гидравликой и электроникой.
© из архива редакции
Увеличение внутригородских пассажиропотоков в середине прошлого века заставило автобусных производителей задуматься об увеличении вместимости подвижного состава. Одним из решений стал автобус с прицепом . Известно, что над такими проектами работали не только автобусники, но и производители троллейбусов. Однако для узких улочек европейских городов требовались не только вместительные, но и маневренные транспортные средства. Поэтому следующей ступенью эволюции автобусов особо большого класса стали двухсекционные машины, у которых головной и хвостовой кузов объединены гофрированным чехлом , одновременно защищающим зону сочленения от воздействия внешней среды. А поскольку механизм сочленения напрямую влияет на такие эксплуатационные качества автопоезда, как управляемость устойчивость и маневренность, все дальнейшие шаги по изменению компоновки шасси влекли за собой усложнение конструкции связующего звена. Сегодня узел, включающий в себя шарнирное соединение, демпфирующую систему, «проводник» бортовых коммуникаций и другие элементы, представляет собой сложное электронно-гидравлическое устройство по стоимости сопоставимое с силовым агрегатом или гидромеханической трансмиссией.
© из архива редакции
Тянуть или толкать?
Поначалу классикой жанра считались «гармошки» так называемой «тянущей» конструкции. Горизонтальный двигатель, расположенный под полом в головной части автобуса приводил в движение вторую ось из трех имеющихся. При этом межсекционный шарнир работал подобно буксирному прибору грузовика, а ось прицепа была подруливающей. Для примера по такой схеме построены венгерские автобусы Ikarus-280 и Ikarus-283, курсирующие на столичных маршрутах. Отметим, что определенный опыт в конструировании «гармошек» по тянущей схеме был наработан и отечественными производителями. Так, в 90-х годах изготовлением подобных образцов занимались Яхромский автобусный завод (ЯАЗ-6211) и московский СВАРЗ (СВАРЗ-6240).
Простота «классических» конструкций сопровождалась целым рядом недостатков: плохая доступность силового агрегата для обслуживания, повышенный уровень шума в салоне, а главное - высокий уровень пола: пассажиры должны были преодолевать несколько ступенек. Поэтому параллельно был предложен еще один вариант: расположить двигатель в хвостовой части, оставив в качестве ведущей среднюю ось. Но такое техническое решение значительно усложнило конструкцию шасси автобуса. Прежде всего, определенные препятствия создавала необходимость передачи крутящего момента через «сгиб», а значит, производителям требовалось тщательнейшим образом прорабатывать место прохода карданного вала через узел сочленения. К тому же для более полной нагрузки ведущей оси в ряде случаев приходилось отделять коробку передач от двигателя, устанавливая ее в передней части автобуса. Немаловажно и то, что применение такой конструкции вело к разунификации с базовой (одиночной) моделью. Единственный существенный плюс автобусов со средней ведущей осью и задним двигателем - отсутствие необходимости в сложном механизме управления складыванием. Среди примеров реализации этой необычной компоновки можно отметить «гармошку» MAN SG240H, несколько образцов этой модели до недавнего времени работали в системе городского транспорта Петербурга.
© из архива редакции
Возможность приступить к изготовлению автобусов по альтернативной - «толкающей» схеме появилась после выхода на рынок специальных систем защиты сцепки от складывания. Одной из первых инновационный узел сочленения с гидравлической системой демпфирования вывела в свет немецкая компания FFG Falkenried, патент датируется 1975 годом. Спустя два года лицензия на производство этих узлов была куплена компанией Mercedes-Benz, которая после этого смогла строить сочлененные автобусы с использованием «переходов» собственного производства. Позже заднемоторная компоновка с приводом на прицепную ось перешла в разряд приоритетных и у других крупнейших автобусных производителей, среди которых MAN, Volvo, Solaris, Irisbus.
© из архива редакции
В России первый серийный сочлененный автобус с задним расположением двигателя был выпущен в 1995 г.: модель АКА-6226 «Россиянин», производившаяся на Голицинском автобусном заводе, строилась на базе Mercedes-Benz О405G. Ликинский автобусный завод поставил на конвейер двухсекционный ЛиАЗ-6212 с «активным» прицепом в 2002 г., позже появилась его низкопольная версия с индексом 6213. Несмотря на то, что у заводчан был определенный опыт в разработке собственного узла сочленения, в обоих случаях решено было отдать предпочтение покупному изделию - комплекту компании Hubner. Кстати, таким же путем пошел и украинский ЛАЗ при постройке модели А-292 «Сити».
© из архива редакции
Надо сказать, что сегодня большинство автобусных производителей для заднемоторного исполнения «гармошек» используют покупные узлы складывания. Соответственно, и производство систем сочленения можно рассматривать как отдельный и узконаправленный вид бизнеса. Ассортимент предлагаемых на рынке комплектных узлов, от стандартных до специализированных, способен удовлетворить самые строгие запросы заказчиков и учесть все нюансы компоновки.
Скрытое в деталях
Среди наиболее востребованных сегодня демпфирующих систем следует упомянуть изделие Hubner HNGK 19.5. Этот узел применяется как в высокопольных, так и в низкопольных версиях автобусов и почти не требует техобслуживания. Основу шарнира составляют две массивные плоские детали, объединенные центральным подшипником, который, собственно, и дает возможность поворота прицепа относительно вертикальной оси (угол отклонения +/- 54 градуса). Свободу качания в продольной плоскости
(+/- 11 градусов) обеспечивает пара сайлентблоков. Аналогичным образом решается вопрос эластичности при поперечном наклоне (закручивании прицепа относительно тягача, например при движении по неровной дороге или неисправности пневмобаллона подвески). Правда, угол этот в «толкающей» схеме невелик и составляет не более 2 градусов в каждую сторону.
© из архива редакции
Ключевыми элементами механизма, отвечающего за взаимное положение тягача и прицепа, являются два независимых друг от друга горизонтальных гидроцилиндра. Работая подобно управляемым амортизаторам подвески, гидравлика по команде электронного блока может изменять сопротивление перемещению штоков. Таким образом, уменьшение давления в соответствующих полостях левого и правого цилиндра в ответ на поворот руля позволит составу «согнуться» в нужную сторону при маневре, а чтобы автобус двигался прямо, достаточно заблокировать оба штока в среднем положении. Электроника обеспечивает бесступенчатое демпфирование узла, при этом для оценки внешних факторов микропроцессор обрабатывает такие данные, как скорость движения, перемещение относительно вертикальной оси и величину давления в каждом цилиндре. Информация может передаваться в аналоговом или цифровом виде (посредством шины CAN). При необходимости программное обеспечение позволяет вмещаться в работу силового агрегата или тормозной системы, одновременно подав предупредительный сигнал водителю. Важно наличие в системе аварийного режима демпфирования, который позволяет стабилизировать узел сочленения в случае отказа в работе одного из цилиндров или сбоя подачи питающего напряжения.
Идентичен по функциональности, но своеобразен по конструктивному исполнению узел повышенной прочности HNG 15.3, предназначенный для использования в «гармошках» с повышенной осевой нагрузкой (в том числе гибридных и газовых). Он имеет три сайлентблока и более грузоподъемный подшипник. А вот системы, предлагаемые для комплектации моделей с «тянущей» схемой, отличаются самым простым устройством: главным элементом является шаровой шарнир. Здесь не требуется применение демпферов, поэтому изделия характеризуются небольшой массой и невысокой стоимостью.
© из архива редакции
Далеко не последнее значение в системах сочленения придается прокладке коммуникаций (электрических, пневматических, гидравлических) между тягачом и прицепом. Здесь также целый арсенал технических решений. К примеру, в варианте низкопольного автобуса имеется определенный запас монтажного пространства вверху и практически отсутствует возможность размещения коммуникаций под механизмом сочленения. Именно поэтому электрические и пневматические магистрали, как правило, прокладываются под «крышей» или монтируются в боковинах. В первом случае для фиксации применяется гибкий желоб, способный менять радиус дуги в зависимости от угла складывания. А в альтернативном варианте промежуточной опорой служит вертикальный обод, расположенный в центральной части сочленения. При этом гарантируется отсутствие перекручивания и недопустимых изгибов шлангов и кабелей.
© из архива редакции
Наконец, самым объемным выразительным компонентом системы сочленения является «тканевая» межсекционная гофра. Она изготовлена из гибкого синтетического материала с алюминиевой окантовкой в складках. Традиционно такие компоненты выполнялись в серых тонах. Однако сегодня к транспортным операторам приходит понятие, что чехол-«гармошка» - это не только надежная ширма, но и неотъемлемый элемент стильного дизайна. В ответ на это разработчики выводят на рынок новинки, позволяющие придать каждому автобусу уникальный индивидуальный облик. К примеру, пассажирам автобуса наверняка придется по душе предлагаемая компанией Hubner полупрозрачная версия, позволяющая дополнительно осветить салон дневным светом. Другой современный вариант - многоцветная картинка снаружи, изменяющаяся в зависимости от положения складок, может быть неким элементом корпоративного стиля перевозчика и средством привлечения внимания. Особенно эффективно такая «анимация» работает на многосекционных автобусах, которые, к слову, завоевывают все большую популярность у транспортных фирм благодаря самой большой пассажировместимости.
Так или иначе, оптимизация конструкций сочлененных автобусов продолжается. Одна из перспективных задач стоящих перед конструкторами - уменьшение высоты устройства демпфирования. В ряде случаев это позволит автобусным производителям уйти от проблемы частичной низкопольности.
Кстати
© из архива редакции
В минувшем году автобусное отделение Минского автозавода пополнило семейство городских автобусов новой моделью - сочлененным автобусом особо большой вместимости МАЗ-205. Низкопольный автобус спроектирован по тянущей схеме - с ведущим средним мостом. Конструкция имеет интересную особенность: двигатель, расположенный в тягаче, размещен не горизонтально под полом салона, а вертикально слева - в так называемой шахте. Это техническое решение позволило, во-первых, удешевить конструкцию, отказавшись от узла сочленения импортного производства, а во-вторых, улучшить управляемость автобусом на скользких участках дороги, что особенно важно при эксплуатации в городских условиях. К слову, именно поэтому автобусы с двигателем в тягаче по-прежнему предлагаются на рынке и другими производителями, среди которых бельгийские Van Hool и Jonckheere.
Наиболее приемлемой классификацией автобусов по назначению следует считать их деление на три класса: I - городские; II - междугородные; III - дальнего следования.
Для отечественных автобусов можно выделить еще дополнительный класс ведомственных автобусов, предназначенных для доставки людей к месту работы.
К автобусам класса I относят городские автобусы, обладающие наибольшей вместимостью (наличие большого числа стоячих мест) и высокими параметрами пассажирообмена (большие площадь пола и ширина дверей, низкий уровень пола и др.), и максимально
Характеристики легковых автомобилей с кузовами различных типов
Таблица 2.1
|
Внешний вид |
Название |
Характеристика |
|
Закрытый кузов |
||
|
Удлиненная база, четыре боковые двери, два (три) ряда сидений, застекленная перегородка за первым рядом |
||
|
Седан (хэтчбек, салун, берлина) |
Нормальная база, четыре или две боковые двери, два (три) ряда сидений |
|
|
Купе (берлинетта) |
Укороченная база, две боковые двери, один (два) ряда сидений |
|
|
Полностью открывающийся кузов |
||
|
Фаэтон (устаревшее - Торпедо) |
Удлиненная или нормальная база, число дверей и рядов сидений зависит от базы |
|
|
Родстер (слайдер) |
Укороченная база, две боковые двери |
|
|
Грузопассажирские кузова |
||
|
Универсал (стейшен вэгон, фамильяле, эстейст, бреак) |
Закрытый кузов со складывающимся задним рядом сидений, за счет чего можно увеличить помещение для груза |
|
|
Закрытая кабина с одним (двумя) рядами сидений и грузовая платформа |
||
|
Хэтчбек (комби, лиртбек, свинчбек) |
Занимает промежуточное положение между универсалом и седаном, имеет две (четыре) боковые двери и дверь в наклонной задней стенке |
|
с ними унифицированные пригородные автобусы, предназначенные для пассажирского сообщения города с ближним пригородом.
Автобусы класса II предназначены для обеспечения междугородных перевозок районного и областного масштабов, сообщения городов с дальним пригородом, местных перевозок в сельской местности. Они отличаются от автобусов класса I большей долей числа мест для сидения, наличием в основном четырехрядной планировки, отсутствием накопительных площадок с размещением стоящих пассажиров только в проходе, уменьшенным числом служебных дверей, повышенными параметрами геометрической проходимости, комфортабельностью для пассажиров и т.д.
Автобусы класса III предназначены для перевозки только сидящих пассажиров в условиях высокого комфорта на дальние расстояния и в туристических или экскурсионных целях. Они снабжены багажными отделениями и рядом дополнительного оборудования: радио- и телеустановками, местом для гида, гардеробом, баром, туалетом, индивидуальными освещением и вентиляцией, системой кондиционирования и т.д. Автобусы класса III могут быть выполнены повышенной этажности, с наклонно расположенным салоном для улучшения обзорности и иметь разнообразные компоновочные схемы.
По размерам автобусы подразделяют на особо малые, средней размерности, большие, особо большие или сочлененные.
Особо малые автобусы можно классифицировать следующим образом. К классу I могут быть отнесены особо малые автобусы, выполняющие функции маршрутных такси, т.е. осуществляющие перевозки на внутригородских коротких маршрутах.
К классам II и III можно отнести автобусы особо малой категории, предназначенные для перевозки сидящих пассажиров с различной степенью комфортабельности, определяемой планируемой продолжительностью поездки.
Большинство выпускаемых в мире малых автобусов относится к классам II и III. Малыми автобусами класса II являются отечественные ПАЗ-3205, имеющие в основном четырехрядную планировку салона, одну или две служебные двери, поручни для стоящих в проходе пассажиров и предназначенные для перевозок пассажиров на местных маршрутах. Малые автобусы в зависимости от класса назначения имеют полную вместимость 25-50 пассажиров и полную массу в наиболее характерных диапазонах: 5,3-6,5 и 8,2-8,8 т.
Автобусы средней размерности , как правило, унифицированы с большими автобусами, чему в значительной мере способствует приобретающая популярность модульная конструкция кузова. Средние автобусы производят многие европейские фирмы, но их выпуск относительно невелик. В отечественной промышленности средние автобусы классов II и III представлены семейством ЛиАЗ. Средние автобусы имеют вместимость 55-75 пассажиров и полную массу 9,5-13,5 т.
Большие автобусы составляют наибольшую долю в мировом производстве автобусов, кроме особо малых. Эта размерность автобусов характеризуется наибольшим разнообразием конструкций и компоновочных схем. Наибольшую часть выпуска составляют автобусы класса I с различными вариантами планировок салона. При наиболее типичных схемах планировки автобусов для внутригородских перевозок число пассажиров можно определить осредненно как произведение длины автобуса (м) на 10, т.е. при длине автобуса 9,5 м - 95 пассажиров. Большое число планировок салона, применяющихся ведущими автобусостроительными фирмами, приводит к определенному стиранию граней между автобусами классов I и II. Автобусы классов I и II имеют вместимость 80-120 пассажиров и полную массу 14-18,5 т. Большие автобусы класса III конструктивно представляют собой наиболее разнообразную группу: их выполняют двух- и трехосными, одно-, полутора- и двухэтажными, с большим ассортиментом дополнительного оборудования. Следует отметить, что европейская классификация распространяется лишь на одноэтажные автобусы.
Особо большие или сочлененные автобусы производятся на тех же предприятиях, что и большие автобусы, и максимально унифицированы с ними. В подавляющем большинстве они представляют собой автобусы класса I, за исключением единичных моделей сочлененных автобусов классов II и III. Особо большие автобусы выпускаются длиной 16,5-18 м, имеют вместимость 145-184 пассажира и полную массу 24-28 т. Эти автобусы предназначены для осуществления перевозок на наиболее напряженных городских, реже - на пригородных и междугородных маршрутах.
Троллейбусы выпускаются только большой и особо большой размерности для осуществления внутригородских перевозок большого числа пассажиров. Определилась тенденция в унификации троллейбусов с автобусами вплоть до применения полностью унифицированных кузовов, комплектуемых либо дизелем, либо тяговым электродвигателем в комплекте с управляющим и токопередающим электрооборудованием. В последнем случае троллейбус может дополнительно оснащаться дизелем для обеспечения автономного движения.
Описанная классификация автобусов предполагает возможность дальнейшего ее расширения по размерности и более мелкого деления по назначению, например категорией «сверхбольших» автобусов (троллейбусов), выполненных в виде трехсекционных сочлененных автобусов, таких как автобусы Х1Ъ1 (Франция), 280# (Германия), или типа «омнибус-бан».
Называют автомобили, предназначенные для перевозки пассажиров и имеющие 9 и более сидений. Бывают малой и большой вместимости. Техника большой вместимости, в которой имеется 22 и более сидячих мест, разделяется на классы: городская, междугородная, туристическая. Пригородные автобусы, не выделяемые в отдельный класс, имеют признаки городского и междугородного типов.
Авто малой вместимости разделяют на 2 класса, предназначенных для перевозки сидячих и стоячих или только сидячих пассажиров. Внутренняя комплектация пассажирских автомобилей может изменяться для их переоборудования в специализированный транспорт, предназначенный для перевозки детей, аварийных бригад, использования в качестве мобильных штабов и лабораторий, для оказания ритуальных услуг.
Существует несколько типов кузовов автобусов: капотный, вагонный, полутора- и двухэтажный. Большинство кузовов имеет вагонный тип. Общая компоновка автобусов может быть различной, но можно выделить несколько основных частей технического устройства.
С его помощью техника приходит в движение. Работает на бензиновом, дизельном или газовом топливе.
Существует несколько вариантов расположения двигателей:
В состав шасси входят: ходовая часть, управляющие механизмы, трансмиссия.
Устройство трансмиссии:
Состав ходовой части:
Механизмы управления - рулевые и тормозные с ножным и ручным приводом.
В его состав могут входить стальные сварные трубчатые каркасы, алюминиевые несварные, смешанные алюминиево-стальные, частично сварные каркасы. Современные автобусы в основном изготавливаются с применением стальных профилей. Для обшивки используют листовой прокат из прочных алюминиевых сплавов или холоднокатаной низкоуглеродистой стали, способной к холодному штампованию.
Двери - передние и задние - могут иметь различное количество створок: от одной до четырех. Пневматические механизмы, открывающие и закрывающие двери, управляются краном, находящимся в кабине у водителя. Окна, расположенные сбоку, имеют раздвижные элементы, задние окна - глухие. Стекла - закаленные полированные, безосколочные. Для облицовки потолочной части используют листовые слоистые полимерные материалы. Пол изготавливают из стального или алюминиевого листа, влагостойкой бакелированной фанеры. Сверху располагают резиновые коврики с нескользящей поверхностью.
Внешний вид типичного городского автобуса -- вид сбоку, спереди и сзади.
По назначению
Вахтовый школьный автобус в ГДР
Mеждугородный автобус Autosan A1012T Lider
По конструкции и компоновке
По типу и технической схеме двигательной установки
До 1945 года автомобильные заводы в СССР не имели общей системы нумерации моделей. В 1945 году была принята первая система обозначений, при которой каждому заводу выдавался диапазон трёхзначных номеров моделей.
В 1966 году была принята отраслевая нормаль ОН 025270-66, по которой стали нумеровать все новые модели автомобилей, автобусов и троллейбусов. В отраслевой нормали номера моделей имеют 4 цифры, иногда добавляется пятая -- номер модификации.
После распада СССР в России продолжают нумеровать модели автобусов по ОН 025270-66. В Белоруссии МАЗ и Белкоммунмаш отказались от этой системы. На Украине некоторое время новым моделям также присваивали номера по советской отраслевой нормали, причём номера занимались независимо России (например, номер 6205 был занят автобусом ЛАЗ и троллейбусом ЗиУ). Позже была принята новая система, по которой модели получают индекс из буквы (А для автобусов и Т для троллейбусов) и трёх цифр. Несмотря на это, Херсонский автосборочный завод «Анто-Рус» продолжает нумеровать модели по ОН 025270-66.
