Тема 2. Подвижной состав пассажирского автомобильного транспорта

1. Факторы, определяющие условия эксплуатации подвижного состава

2. Транспортная классификация автомобилей

3. Классификация автобусов

4. Классификация легковых автомобилей

5. Эксплуатационные свойства автобусов

6. Перспективы развития пассажирского подвижного состава

Факторы, определяющие условия эксплуатации подвижного состава

Условия эксплуатации определяются, прежде всего, требованиями наиболее качественного обслуживания пассажиров, а также транспортными, дорожными и климатическими факторами.

1. Основными требованиями качественного обслуживания пассажиров являются:

> удобство при входе и выходе

> комфортабельность проезда

> высокая скорость передвижения

> возможность перевозки багажа

> достаточное отопление и вентиляция салона

> хорошая обзорность местности

> отсутствие шума и задымленности

> внешний вид подвижного состава (его окраска, информационная экипировка и т.д.)

2. К транспортным факторам относятся:

> вид и характер пассажирских перевозок, их объем и регулярность

> безопасность движения

> дальность, время суток и продолжительность поездок пассажиров

> условия труда водителя и кондуктора

> конструктивные особенности подвижного состава и интенсивность его эксплуатации, надежность и долговечность

> условия хранения, обслуживания и ремонта подвижного состава и их трудоемкости

3. Дорожные и климатические факторы характеризуются:

> типом покрытия, состоянием и благоустройством дорог

> рельефом местности

> размерами, плотностью и режимом движения автомобилей по дорогам в различные периоды года

> продолжительность зимнего периода

> температурой и влажностью воздуха.

Транспортная классификация автомобилей

Согласно транспортной классификации, все автомобили подразделяются на три основные группы по дорожным ограничениям:

1. К первой группе (А) отнесены автомобили и автопоезда дорожного типа, предназначенные для использования только на дорогах высших технических категорий с ровным усовершенствованным покрытием, допускающие осевые нагрузки до 12 тонн от одиночной оси и полную массу автопоезда до 52 тонн.

К ним относятся автобусы ЛАЗ-4201, ЛИАЗ-677, ЛИАЗ-5256, Икарус-250, -255, -260, -280.

2. Ко второй группе (Б) принадлежат автомобили и автопоезда дорожного типа, разрешенные к эксплуатации на всей сети дорог общего пользования, допускающие осевые нагрузки до 6 тонн от одиночной оси. Максимально допускаемая полная масса автопоезда – 30 тонн. Сюда относятся автобусы ПАЗ- 672, ПАЗ-3205, КАВЗ-685, РАФ-2303 и все легковые автомобили.

3. К третьей группе (В) относятся наиболее тяжелые автомобили, которые не предназначены и не могут допускаться к эксплуатации на дорогах общего пользования даже с капитальным покрытием. Их осевая нагрузка превышает предельные дорожные ограничения. Это внедорожные, карьерные и лесовозные автомобили. Среди пассажирских автомобилей таких нет.

Все автомобили подразделяются на транспортные, используемые для перевозок пассажиров или грузов, и специального назначения – нетранспортные (автомобили скорой помощи, пожарные и т.д.)

Транспортные автомобили и автопоезда могут быть грузовыми и пассажирскими.

Пассажирские в свою очередь делятся на автобусы и легковые автомобили.

Классификация автобусов

Автобусом называется пассажирский автомобиль, имеющий более девяти мест для сидения. Автобусы классифицируются:

1. По назначению:

> автобусы общего пользования

> ведомственные автобусы (для транспортных служебных нужд, специальных целей – санитарные автомобили, киноустановки, передвижные библиотеки и т.д.)

2. По вместимости, выраженной числом пассажирских мест.

3. По типу кузова: капотные (КАВЗ-685) и вагонные (ЛИАЗ, ЛАЗ, ПАЗ и т.д.)

4. По количеству этажей пассажирского помещения: одно-, полутора-, двухэтажные автобусы.

5. По числу салонов кузова автобусов: обычные (с одним салоном), с прицепом, сочлененные.

6. По типу двигателя: карбюраторные, дизельные, газобаллонные автобусы.

7. По расположению двигателя: спереди, сзади, под полом автобуса.

Классификация легковых автомобилей

Легковые автомобили по конструктивным схемам подразделяются на автомобили с классической компоновкой (переднее расположение двигателя и задние ведущие колеса), переднеприводные (переднее расположение двигателя и передние ведущие колеса) и с задним расположением двигателя.

По типу кузова они могут быть выполнены в виде купе (двухдверная модель), седана (четырехдверная модель), универсала (пяти-, реже трехдверная модель с расположением одной двери сзади), лимузина (с внутренней перегородкой), кабриолета (с открывающимся верхом), фаэтона (со снимающимся верхом и боковинами дверей) и др.

По размерности легковые автомобили различаются в соответствии с рабочим объемом двигателя (литражом) и числом мест. Критерий "рабочий объем двигателя" принят во всех странах в качестве основного. Он используется для установления налога на автомобиль, а также в спортивной классификации. Все легковые автомобили подразделяются по размерности на пять классов: особо малые, малые, средние, большие, особо большие.

По виду перевозок легковые автомобили могут быть автомобилями общего пользования (такси), ведомственными, автомобилями личного пользования, прокатными.

По типу применяемого двигателя автомобили подразделяются на автомобили с карбюраторными двигателями, работающими на бензине; с дизельными двигателями; с двигателями, работающими на газе, и на автомобили с газотурбинными и электрическими двигателями.

По проходимости автомобили могут быть дорожного исполнения (с ограниченной проходимостью) для движения по дорогам, а также повышенной и высокой проходимости (для работы в тяжелых дорожных условиях и при относительном бездорожье).

Транспортная классификация не исключает существования других классификаций более узкого, специального назначения.

Технико-эксплуатационные качества автомобилей и требования к ним

Автомобиль обладает комплексом свойств, определяющих степень его пригодности к использованию в определенных условиях эксплуатации. Оценка конструкции автомобиля осуществляется путем теоретического и экспериментального определения количественных значений прежде всего тех свойств, которые в большей степени влияют на эффективность его использования. Исследование зависимости эффективности использования автомобиля от его конструкции позволяет определить основные технико-эксплуатационные качества для комплексной оценки совершенства конструкции. Ниже показано влияние технико-эксплуатационных качеств на определенные показатели эффективности:

Технико-эксплуатационные Показатели эффективности использования

качества автомобиля автомобиля

Габаритные размеры и масса Материалоемкость, энергоемкость перевозок.

Затраты на перевозки

Пассажировместимость Трудоемкость перевозок. Производительность.

Затраты на перевозки

Скоростные свойства Энергоемкость. Затраты на перевозки. Производительность

Безопасность движения Материалоемкость. Затраты на перевозки

Удобство использования Трудоемкость перевозок. Материалоемкость.

Затраты на перевозки

Топливная экономичность Энергоемкость. Затраты на перевозки

Проходимость Материалоемкость, энергоемкость перевозок.

Производительность

Габаритные размеры и масса являются важными технико-эксплуатационными качествами автомобилей. Габаритными размерами являются наибольшие размеры внешних очертаний подвижного состава. Максимальные габаритные размеры для движения на дорогах ограничиваются следующими значениями: длина одиночного автомобиля L_a не более 15 м, автопоезда L_ап в составе тягача с полуприцепом или одним прицепом 20 м и автопоезда с двумя и более прицепами 24 м; высота Н не более 3,8 м; ширина неподрессоренных частей В„ не более 2,65 м.

Использование габаритных размеров автомобиля оценивается коэффициентом использования габарита η_г и коэффициентом компактности η_к.

Коэффициент использования габарита есть отношение площади предназначенной для пассажиров, ко всей площади, занимаемой автомобилем:

η, =аЬ/(L_a В)

где а и b - соответственно внутренняя длина и внутренняя ширина пассажирского салона.

Коэффициентом компактности называется отношение габаритной площади, занимаемой, автомобилем, к его номинальной вместимости:

η_к =L_аB/q,

где q - номинальная вместимость.

Массовая характеристика автомобиля включает в себя массу автомобиля в снаряженном состоянии, его полную массу, сухую и максимальную.

Снаряженная (собственная) масса G₀ - это масса полностью заправленного автомобиля с запасным колесом, инструментом и водителем.

Полная масса G_a включает в себя снаряженную массу и расчетную массу пассажиров q_n: G_a = G_o + q_n.

Сухая масса G_c - это масса незаправленного автомобиля без инструмента и запасного колеса.

Максимальная масса G_max представляет собой сумму нагрузок на оси, ограничивается предельно допустимой нагрузкой на ось и не должна превышать 60 т для группы А и 30 т - для группы Б.

Массовые характеристики оцениваются коэффициентом снаряженной массы η_q. Им называется отношение собственной (снаряженной) массы автомобиля к номинальной вместимости:

η_q =G₀/q.

Пассажировместимость определяется общим числом мест в пассажирских автомобилях. Вместимость легковых автомобилей определяется, как и вместимость автобусов, по площади салона, приходящейся на одного пассажира. Для городских и пригородных автобусов в число мест включаются места, предназначенные для проезда стоя. Номинальную пассажировместимость назначает завод-изготовитель. Номинальная вместимость городских автобусов может быть определена суммой мест для проезда сидя и мест для следования стоя из расчета 5 чел на 1 м² площади пола, не занятой сидениями (для пригородных автобусов -3 чел. на 1 м площади пола). Максимальная вместимость может быть определена из расчета 8 чел. на 1 м² площади пола, не занятой сидениями. Для междугородных автобусов вместимость определяется по количеству сидений.

Вместимость автобуса находится в прямой зависимости от его полезной площади, т. е. внутренней площади салонов автобуса, не- посредственно предназначенной для размещения пассажиров, едущих сидя F_cfw и стоя F_0T. Полезная площадь городского автобуса F_a = F_сид + F_ст. В каждый конкретный момент в автобусе может быть меньше, а иногда и больше пассажиров, чем это определено номинальной вместимостью. Поэтому для оценки степени использования вместимости вводят коэффициент наполнения (использования вместимости) γ, который равен отношению фактического числа пассажиров в автобусе к его номинальной вместимости q:

γ = Q_ф / q.

Скоростные свойства автомобилей оцениваются следующими показателями: технической скоростью, максимальной скоростью, интенсивностью разгона и динамическим фактором.

Техническая скорость наиболее полно характеризует скоростные свойства при движении в определенных условиях эксплуатации. Под технической скоростью понимают условную среднюю скорость за время движения.

Значение технической скорости зависит от конструкции подвижного состава, его технического состояния, степени использования пассажировместимости, дорожных условий, интенсивности транспортного потока, квалификации водителя, организации перевозок. Повышение технических скоростей движения - одна из важных задач при организации перевозок пассажиров.

Максимальная скорость определяет предел скоростных возможностей подвижного состава. При расчетах могут иметь место неточности, поэтому большое значение имеет экспериментальное определение максимальной скорости.

В настоящее время установлены минимальные пределы значений максимальных скоростей для автобусов. Максимальная скорость при номинальной вместимости должна быть не ниже: для городских автобусов - 70 км/ч; местных автобусов длиной 6-6,5 м -85 км/ч; длиной 7-7,5 м - 90 км/ч; междугородных - 100 км/ч; экскурсионных и туристских - 90 км/ч.

Интенсивность разгона характеризует приспособленность автомобиля к быстрому троганию с места и разгону, что имеет особенно большое значение в условиях городского движения. Интенсивность разгона для автобусов измеряется в секундах до достижения скорости 60 км/ч с номинальной нагрузкой на горизонтальном участке, а для легковых автомобилей - 100 км/ч. У автобусов интенсивность разгона не должна быть выше для сочлененных - 50 с, для всех остальных - 35 с.

Динамический фактор Д позволяет оценивать тяговые качества (а, следовательно, и возможность реализации скоростей) автомобилей для случаев движения по дорогам с разным сопротивлением. Динамическим фактором автомобиля называют отношение свободной окружной силы Р_св (равной разности тяговой силы Р_Т на ведущих колесах и силы сопротивления воздуха Р_в) к собственной массе автомобиля G₀:

Д=Р_ст / G_о = Р_т – Р_в / G_о

Безопасность автомобиля должна рассматриваться как одно из основных эксплуатационных качеств, так как от нее зависит жизнь и здоровье людей, сохранность транспортных средств и багажа. Безопасность является комплексным показателем и может характеризоваться устойчивостью, надежностью органов управления, тормозными свойствами.

Устойчивость - это способность двигаться по дороге без бокового скольжения и опрокидывания. Как и надежность органов управления она связана и определяется конструкцией конкретного транспортного средства.

Тормозные качества оцениваются возможностью остановить . автомобиль на минимальном расстоянии. Эффективность действия тормозов оказывает влияние на техническую скорость, особенно в условиях городского движения. Тормозные свойства определяются длиной тормозного пути с разных начальных скоростей при разном состоянии дорожного покрытия.

Как правило, безопасность подразделяется на активную, пассивную, послеаварийную и экологическую.

Активная безопасность - это свойство автомобиля снижать вероятность возникновения дорожно-транспортного происшествия (ДТП). Она характеризуется возможностью изменения характера движения автомобиля в начальной фазе ДТП. Для ее оценки применяются удельные показатели по пробегу Б_ак равные отношению числа ДТП, происшедших из-за неудовлетворительной работы конкретного механизма N_м к пробегу L:

Б_ак = N_м / L.

Пассивная безопасность - это свойство автомобиля снижать тяжесть последствий ДТП. Пассивная безопасность проявляется в период, когда водитель не может предотвратить происшествие (кульминационная фаза), Пассивная безопасность автомобиля, уменьшающая степень травмирования пассажиров и водителя, называется внутренней, а уменьшающая вероятность нанесения повреждений другим участникам движения - внешней безопасностью.

Послеаварийная безопасность - это свойство автомобиля снижать тяжесть последствий ДТП после остановки транспортного

средства (конечная фаза), т. е. возможность быстро ликвидировать ДТП и предотвратить возникновение новых происшествий.

Экологическая безопасность - это свойство автомобиля снижать негативные последствия влияния эксплуатации автомобиля на участников движения и окружающую среду. Если перечисленные выше виды безопасности проявляются при совершении ДТП, то экологическая безопасность связана с ежедневной работой автомобиля и направлена на снижение токсичности отработанных газов, уменьшение шинной пыли, уменьшение шума, снижение радиопомех при движении автомобиля.

Топливная экономичность характеризует приспособленность автомобиля к осуществлению перевозок при наименьшем расходовании топлива на каждый пассажиро-километр. Стоимость топлива составляет значительную часть приведенных затрат. Показателями топливной экономичности являются экономическая характеристика, удельный расход, средний расход топлива.

Экономическая характеристика представляет собой зависимость между расходом топлива и постоянной скоростью движения автомобиля. Экономическая характеристика часто определяется в дорожных испытаниях с расходомером при номинальной нагрузке.

Топливную экономичность различных марок и моделей автомобилей целесообразно сравнивать по удельному расходу топлива, т. е. минимальному расходу по экономической характеристике, отнесенному к полной массе или номинальной вместимости.

Средний расход топлива устанавливается при дорожных испытаниях в типичных условиях эксплуатации и при движении со скоростью, характерной для нормальной работы автомобиля. Расход топлива на единицу пробега зависит от условий эксплуатации.

Удобство использования пассажирских транспортных средств характеризуется удобством посадки-высадки и поездки пассажиров. Комфортабельность при поездке, кроме такого конструктивного качества, как плавность хода, зависит от размеров и мягкости сидений, их расположения по отношению к направлению движения, размера проходов, ширины дверей, высоты подножек, герметичности кузова, эффективности отопления и вентиляции, освещенности в темное время суток и т. д.

Проходимость автомобиля - это приспособленность его к движению в различных дорожных условиях и по бездорожью. Хорошей проходимостью должны обладать все автомобили, но степень проходимости требуется неодинаковая для разных по назначению транспортных средств. Наиболее показательными факторами проходимости являются: просветы под низшими точками (клиренс), углы свеса при номинальной загрузке (передний а_п и задний а_з), радиус продольной проходимости и поворота, распределение массы по осям, тип и размер шин, совпадение следов передних и задних колес.

Эксплуатационные свойства автобусов

К основным эксплуатационным свойствам относятся:

> вместимость автобуса

> конструктивные планировочные параметры, определяющие длительность простоя автобуса на остановках для посадки-высадки пассажиров (количество и ширина дверей, размеры накопительных площадок, ширина центрального прохода между сидениями, высота уровня пола пассажирского помещения, число подножек, их высота и т.д.)

> скоростные свойства (интенсивность разгона и торможения, величина максимальной скорости), в 1979 г. США был выпущен автомобиль «Будвайзер» развивающий скорость до 1190,344 км/час

> соответствие конструкции автобуса требованиям безопасности движения (устойчивость, легкость и удобство управления, обзорность с места водителя, наружное освещение и т.д.)

> комфортабельность (удобство пользования) подразумевает под собой конструкцию и удобство расположения пассажирских сидений, площадь остекления кузова, внутреннее освещение салона, отопление, герметичность салона, вентиляцию, качество подвески, уровень шума, наличие дополнительных удобств (радиоприемник, магнитофон, телевизор, холодильник, гардероб, туалет и т.д.

> топливная экономичность характеризуется приспособленностью автобуса к осуществлению перевозок при наименьшем расходовании топлива на каждый пассажиро-километр. Показателями топливной экономичности являются: экономическая характеристика, удельный расход, средний расход топлива.

> проходимость автобуса – приспособленность его к движению в различных дорожных условиях и по бездорожью. Факторами проходимости являются: просвет под низшими точками (клиренс), радиус поворота, тип и размер шин и т.д.

Перспективы развития пассажирского подвижного состава

Перспективные потребности страны в осуществлении основных видов перевозок должны быть обеспечены различными типами автобусов при высокой производительности, экономичной работе, комфортабельности и безопасности поездки пассажира.

1. В структуре автобусного парка страны основным типом является городской автобус большой вместимости (ЛиАЗ-5256 с дизельным двигателем и ЛиАЗ-677 с карбюраторным – вместимость которого совершенно не достаточна для данного типа автобуса, неэкономичный и маломощный двигатель, ГМП).

Перспективный одиночный городской автобус большого класса должен иметь:

> номинальную вместимость(q вм) не менее 90 чел.

> дизельный двигатель с горизонтальным расположением цилиндров

> две накопительные площадки и три (1200 мм) широкие двустворчатые, поворотного типа двери

> с углами свеса не менее 9 градусов

> дорожным просветом 200-210 мм

Предусмотрены также городские автобусы среднего класса вместимостью 60-70 чел. И особо большого класса 110-125 чел, с тремя накопительными площадками и четырьмя двойными дверями.

2. Пригородный автобус уже не может быть модификацией городского и должен быть самостоятельной базовой моделью (углы свеса не менее 11 градусов и дорожный просвет 240 мм). Введен тип пригородного автобуса с наличием двух дверей шириной 830 мм, и желательно иметь автобусы двух классов: среднего ( вместимостью 60-65 чел. при 30-35 мест для сидения) и большого (вместимостью 75-85 чел. при 45-50 мест для сидения).

3. Автобусы для обслуживания сельского населения (ПАЗ-672, ПАЗ-3021, КАВЗ-685) не могут успешно эксплуатироваться в сельских районах, у них низкая проходимость, узкие двери, жесткая подвеска, нет условий для провоза багажа.

Прелагаемый тип автобусов:

> Малого класса вместимостью 20-25 человек, с колесной формулой 4х2 (для дорог с твердым покрытием) и 4х4 (для грунтовых дорог)

> Среднего класса вместимостью 30-35 человек, для дорог 1-3 категории, дорожный просвет 270 мм.

Во всех автобусах следует предусматривать багажные отсеки или грузовые площадки в салоне.

4. Для междугородних перевозок трех классов:

> Малого класса вместимостью 20-25 человек с небольшими удобствами для маршрутов протяженность 50-200 км.

> Среднего класса вместимостью 30-35 человек с нормальным уровнем комфорта (регулируемые сидения, багажные отделения, гардероб и т.п.)

> Большие автобусы – а) нормального комфорта вместимостью 40-45 человек

б) повышенного комфорта вместимостью 32-35 человек. с наибольшими удобствами для пассажиров (бар, холодильник, туалет, кондиционер и др.).

Все автобусы этого типа должны иметь шторы на окнах, системы отопления и вентиляции, достаточную освещенность салона в темное время суток.

5.Маршрутные такси следует производить особо малого класса. Модификации автобусов горного исполнения – малого класса, а северного исполнения – малого, среднего и большого классов.

6. Легковые автомобили – насыщенность, в настоящее время на 1000 населения парк автомобилей может с 10 млн. возрасти до 20-25 млн. единиц.

Рациональным уровнем для страны можно считать 230-250 единиц на 1000 жителей. Для этого требуется две категории автомобилей: для города, для села.